Tối ưu hóa việc tiết kiệm năng lượng của Hệ thống điều khiển vòng lặp kín{0}}ống sưởi bằng năng lượng mặt trời

Tối ưu hóa việc tiết kiệm năng lượng của Hệ thống điều khiển vòng lặp kín{0}}ống sưởi bằng năng lượng mặt trời

Tiết kiệm năng lượng và giảm mức tiêu thụ là những ưu điểm cốt lõi của hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời, nhưng nhiều dự án đã lắp đặt không đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng như mong đợi. Việc giám sát dài hạn-cho thấy logic điều khiển nhiệt độ vòng-đóng không hợp lý do thiếu độ chính xác của cặp nhiệt điện là nguyên nhân chính dẫn đến tiêu thụ điện năng quá mức. Việc kết hợp cặp nhiệt điện có độ chính xác cao-có thể tối đa hóa tiềm năng tiết kiệm năng lượng-của các ống sưởi phụ trợ năng lượng mặt trời.

Cặp nhiệt điện-truyền thống có độ chính xác thấp có lỗi kiểm soát nhiệt độ lớn, dẫn đến hệ thống quá nóng và hiện tượng nóng lặp đi lặp lại. Khi nhiệt độ nước đạt đến giá trị cài đặt, tín hiệu phản hồi bị trễ sẽ khiến các ống sưởi tiếp tục hoạt động, tạo ra mức tiêu thụ điện năng không hợp lệ. Đánh giá nhiệt độ thấp-không chính xác dẫn đến việc khởi động sớm các ống sưởi, gây ra hiện tượng sưởi ấm phụ trợ không cần thiết trong điều kiện ánh nắng yếu.

Cặp nhiệt điện chuyên dụng dùng năng lượng mặt trời có độ chính xác cao-tạo thành một hệ thống điều khiển vòng-đóng chính xác với các ống gia nhiệt. Phản hồi tín hiệu nhiệt độ chính xác và thời gian thực-thực hiện việc điều chỉnh công suất động và điều khiển dừng-khởi động chính xác, tránh hoàn toàn các liên kết gia nhiệt không hợp lệ. Hệ thống tận dụng tối đa hệ thống sưởi tự nhiên bằng năng lượng mặt trời và chỉ khởi động hệ thống sưởi phụ khi cần thiết, giảm thiểu tiêu thụ điện năng.

Theo dữ liệu so sánh mức tiêu thụ năng lượng của dự án, các hệ thống năng lượng mặt trời được trang bị điều khiển vòng lặp kín-cặp nhiệt điện có độ chính xác cao có thể giảm mức tiêu thụ điện năng sưởi ấm phụ trợ xuống 19%-25% trong suốt cả năm. Đối với các dự án nước nóng năng lượng mặt trời thương mại vừa và lớn, lợi ích tiết kiệm năng lượng hàng năm là vô cùng đáng kể và chi phí vận hành hệ thống giảm đáng kể.

Các công suất ống sưởi khác nhau có không gian tối ưu hóa-tiết kiệm năng lượng khác nhau. Ống sưởi gia dụng-công suất thấp có tác dụng tiết kiệm năng lượng ổn định-sau khi khớp chính xác, trong khi ống sưởi thương mại-công suất cao có tỷ suất tiết kiệm năng lượng-lớn hơn do mức tiêu thụ điện năng sưởi đơn cao hơn.

Bảng sau đây cho thấy hiệu suất-tiết kiệm năng lượng của các hệ thống điều khiển vòng-đóng với các cấu hình khác nhau:

Việc tối ưu hóa hệ thống-vòng kín không dựa vào việc giảm công suất và giới hạn thông số mà thực hiện tiết kiệm năng lượng thông qua kiểm soát nhiệt độ chính xác, điều này sẽ không ảnh hưởng đến chất lượng cấp nước nóng. Trên cơ sở đảm bảo nhiệt độ nước ổn định, giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng không hợp lệ và nâng cao hiệu quả sử dụng toàn diện năng lượng mặt trời và năng lượng điện phụ trợ.

Việc hiệu chỉnh cặp nhiệt điện thường xuyên và gỡ lỗi tham số vòng lặp-đóng có thể duy trì hiệu quả tiết kiệm năng lượng-ổn định lâu dài{2}}. Với việc kéo dài thời gian vận hành hệ thống, độ lệch cảm biến nhỏ cần phải được điều chỉnh thường xuyên để tránh làm suy giảm hiệu suất tiết kiệm năng lượng.

Các kế hoạch tối ưu hoá-tiết kiệm năng lượng chuyên nghiệp có thể được xây dựng theo quy mô hệ thống và các thông số công suất sưởi ấm để tối đa hóa lợi ích kinh tế của hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời.