PV plošča grelnik vode

Opredelitev in temeljno načelo

Fotovoltaični grelnik sončne vode (PV sončna voda grelnik) je sistem, ki uporablja fotovoltaične (PV) celice za pretvorbo sončne energije v električno energijo in nato ogreva vodo z električnim segrevanjem. Za razliko od tradicionalnih sončnih grelnikov vode (fototermalni tip) ne uporablja neposredno sončne toplotne energije, ampak doseže segrevanje skozi dva koraka "fotoelektrične pretvorbe + električna pretvorba toplote".

Delovni načelni postopek:

Fotovoltaična proizvodnja energije: sončne plošče absorbirajo sončno svetlobo in ustvarjajo neposredni tok (DC).

Pretvorba električne energije:

Neposredno ogrevanje: DC tok poganja ogrevalno palico (DC ogrevalni element), da se voda neposredno segreje v rezervoarju za vodo.

Posredno ogrevanje: DC pretvorite v izmenični tok (AC) skozi pretvornik, da poganjate tradicionalni električni grelnik vode ali toplotno črpalko.

Skladiščenje in regulacija toplote: Vroča voda je shranjena v izoliranem rezervoarju za vodo, inteligentni krmilnik pa na povpraševanje dodeli električno energijo (na primer dajanje prednosti fotovoltaične moči in prehod na omrežje, kadar je nezadostno).

Temeljne komponente in klasifikacija tehnologije

3. Primerjava temeljnih prednosti in slabosti

✅ Prednosti:

Prilagodljiva namestitev: Ni potrebe po neposredni sončni svetlobi na cevi tople vode, snemljiv dizajn (fotonapetostne plošče na strehi, rezervoarji za vodo v zaprtih prostorih).

Proti zmrzovanju in proti lestvici: brez zamrzovanja in razpok vodnih cevi ali težav z blokadami lestvic tradicionalnih sončnih toplotnih sistemov.

Ponovna uporaba energije: lahko je povezana s fotonapetostnim sistemom doma, čez dan proizvajajo električno energijo in oskrbujejo toplo vodo ter porabijo presežno elektriko za samoupravljanje ali prodajo električne energije v omrežje.

Nizko vzdrževanje: brez črpalke za kroženje tekočine, antifriz in drugi ranljivi deli, nizki stroški vzdrževanja.

❌ Slabosti:

Nizka energetska učinkovitost: fotoelektrična pretvorba (15-20%) + Električna pretvorba toplote (100%ali toplotna črpalka 300%), skupna učinkovitost je še vedno nižja kot pri sončnem toplotnem sistemu (60-70%).

Odvisnost od shranjevanja energije/omrežja: v deževnih dneh je potrebna baterije ali dodatek za omrežje, kar se poveča.

Visoka začetna naložba: Stroški fotonapetosnih plošč + sistema toplotne črpalke so višji kot pri tradicionalnih sončnih toplotnih grelnikih vode.

4. Veljavni scenariji in gospodarske koristi

Veljavni scenariji:

Uporabniki gospodinjstev: Na streho namestite fotovoltaične plošče, da zadovoljijo dnevne potrebe po vroči vodi 3-5- družin oseb (zahteva 2-4 kw fotovoltaični + 200 l rezervoar za vodo).

Industrijski in komercialni: hoteli, šole in drugi kraji z veliko povpraševanje po vroči vodi v kombinaciji s toplotnimi črpalkami lahko zmanjšajo porabo energije za 60%.

Območja zunaj omrežja: podeželska območja ali na prostem brez električnih omrežij, z baterijami za shranjevanje energije za doseganje oskrbe z vročo vodo.

Ekonomski izračun (primer, če bi Kitajska kot primer):

Stroški: 5KW fotovoltaični sistem (vključno s toplotno črpalko) je približno 20, 000-30, 000 yuan, z življenjsko dobo storitve 20 let.

Prihranki: letno znižanje računov za elektriko 3, 000-5, 000 juan (ob predpostavki, da je cena električne energije 0. 6 yuan/kWh), z obdobjem povračila 5-8 let.

5. možnosti trga in razvojni trendi

Gonilniki politike:

Kitajska: Pod ciljem "dvojnega ogljika" so v obseg subvencij za zeleno stavbo vključeni fotovoltaični grelniki vode.

EU: Repowereu načrtuje spodbujanje kombinacije sončne energije + toplotnih črpalk, s ciljem, da do leta 2030 namestite 10 milijonov enot.

Trendi tehnologije:

Integrirana fotovoltaična in toplotna skladišče: fotovoltaična + energija za shranjevanje energije + toplotna črpalka za dosego popolnoma samodejnega sistema za toplo vodo zunaj omrežja.

Inteligentni nadzor: AI napoveduje navade uporabe vremena in vode, dinamično prilagaja strategije ogrevanja.

Nadgradnja materiala: Perovskite fotonapetostne plošče (učinkovitost 30%+) Zmanjšajo stroške proizvodnje energije na enoto.

Tržna napoved:

Pričakuje se, da bo globalni trg grelnika za fotonapetostno vodo rasel z 12 -odstotno letno stopnjo (2023-2030), v letu 2030 pa obsega več kot 5 milijard ameriških dolarjev.

Glavna območja rasti: Kitajska, Evropa, jugovzhodna Azija (območja s pomanjkanjem moči).

6. Primerjava s tradicionalnimi sončnimi grelniki vode

7. predlogi za izbiro uporabnika

Prednostno določite fotovoltaične grelnike vode: Če že imate ali nameravate namestiti domači fotovoltaični sistem, sledite večnamenski ekspanziji (proizvodnja električne energije + vroča voda).

Prednostno določite grelnike sončne toplotne vode: Potrebna je le poceni topla voda, na voljo pa je zadostna sončna svetloba in blage zime (na primer Južna Kitajska).

Hibridna raztopina: fotovoltaični + sončni termalni dvojni sistem, uporabite sončno toplotno v sončnih dneh in fotovoltaične v oblačnih dneh, da povečate energetsko učinkovitost.

Povzetek

Fotovoltaični grelniki za sončno vodo postajajo močan konkurent tradicionalnim grelnikom vode zaradi prednosti prožne namestitve, nizkega vzdrževanja in ponovne uporabe energije. Čeprav so začetni stroški visoki, saj se stroški fotovoltaičnih in tehnologij za shranjevanje energije zmanjšujejo, bodo njihove gospodarske koristi postopoma postale vidnejše. V prihodnosti, ki ga vodijo politična podpora in tehnološke inovacije, lahko integrirani model fotovoltaične + toplotne črpalke + skladiščenje energije postane glavna rešitev za gospodinjsko in industrijsko in komercialno oskrbo z toplo vodo.

Priljubljena oznake: PV plošča grelnik vode, kitajska dobavitelji grelnika vode na Kitajskem, proizvajalci, tovarna