مقایسه سیستم های خنک کننده ی خورشیدی و حرارتی

در سال های اخیر، با توجه به پیشرفت اقتصادی و بهبود شرایط زندگی ، مصرف انرژی ساختمان به طور پیوسته افزایش یافته است.برای مثال در کشور چین مصرف انرژی ساختمان به میزان 30 درصد کل مصرف انرژی می باشد، که 50 تا 60 درصد آن مربوط به واحدهای تهویه مطبوع در ساختمان های عمومی واقع در مناطق با آب و هوای گرم تابستانی و سرد زمستانی می باشد.

سیستم های تهویه مطبوع متعارف از برق برای راه انداختن کمپرسور استفاده می کنند و کمپرسور سبب گردش یک ماده خنک کننده (مبرد) جهت جذب وانتقال حرارت از فضای مورد نظر می گردد.

افزایش سریع در تعداد و مقدار استفاده از واحدهای تهویه مطبوع نه تنها در افزایش قابل توجه مصرف برق بلکه در تقاضای پیک مصرف انرژی در طول داغترین ساعات تابستان دارد، که تاثیر زیادی بر شبکه برق موجود می گذارد و اغلب سبب قطع برق در مواقع پیک می شود.

فن آوری خنک کننده خورشیدی برای کاهش مصرف برق سیستم های تهویه مطبوع و تغییر پیک بار مصرف برق در روزهای گرم تابستان در حال توسعه می باشد.

این فن آوری از انرژی خورشیدی برای راه انداختن سیستم خنک کننده برای خنک کردن فضاهای مورد نظر استفاده می کند. سیستم خنک کننده خورشیدی در مقایسه با سیستم های تهویه مطبوع معمولی دارای مزایای زیر است:

1.ظرفیت خنک سازی با افزایش تابش خورشید افزایش می یابد که متناسب با تقاضا برای خنک سازی در تابستان است.

2.انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف انرژی اولیه استفاده می شود و در نتیجه باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می شود.

دو روش برای استفاده از انرژی خورشیدی برای کاربردهای تهویه مطبوع وجود دارد، یکی سیستم های خنک کننده ی خورشیدی فتوولتاتیک (PV) ودیگری سیستم های خنک کننده ی حرارتی مبتنی بر کلکتور(collector-based).

در تحقیقی که اخیرا توسط محققان چینی انجام گرفته به شبیه سازی عملکرد و تجزیه و تحلیل اقتصادی برای سیستم های خورشیدی فتوولتاتیک (PV) و حرارتی در مقایسه با یک سیستم مرجع، که از دو پمپ برقی حرارتی تشکیل شده است، پرداخته اند.

نتایج این مطالعه نشان می دهد که با استفاده از سیستم های خنک کننده PV و سیستم های خنک کننده حرارتی به ترتیب 7/30 %و2/30 % ذخیره انرژی اولیه سالیانه وجود دارد.

مدت زمان برگشت هزینه 6-7 سال برای سیستم های خنک کننده PV، اما بیش از 20 سال برای سیستم های خنک کننده حرارتی بر اساس شرایط فعلی در کشور مورد مطالعه یعنی چین بوده است زیرا سیستم های خنک کننده حرارتی نیاز به هزینه اولیه بالایی جهت نصب و راه اندازی دارند.

بنابراین، سیستم های خورشیدی فتوولتائیک( PV) برای کاربرد عملی در منطقه گرم تابستانی و سرد زمستانی بیشتر مناسب می باشند و سیستم های خنک کننده حرارتی می تواند یک جایگزین برای زمانی باشند که فن آوری کلکتورهای حرارتی با درجه حرارت متوسط و بالا پیشرفت بیشتری پیدا کند و همچنین تولید انبوهی از چیلرهای کوچک و متوسط اتفاق بیفتد.