ଜର୍ମାନୀର ଫ୍ରାଉନହୋଫର ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଫର୍ ସୋଲାର ଏନର୍ଜି ସିଷ୍ଟମ୍ସ (ଫ୍ରାନହୋଫର ISE)ର ନୂତନ ଗବେଷଣାରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଛାତ ଉପରେ ପିଭି ସିଷ୍ଟମଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟାଟେରୀ ଷ୍ଟୋରେଜ୍ ଏବଂ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରୀଡ୍ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉପରେ ନିର୍ଭରଶୀଳତା ହ୍ରାସ କରିବା ସହିତ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ଦକ୍ଷତାରେ ଉନ୍ନତି ଆସିପାରିବ।
ଫ୍ରାଉନହୋଫର ISE ଗବେଷକମାନେ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଛନ୍ତି ଯେ କିପରି ଆବାସିକ ଛାତ ଉପରେ PV ସିଷ୍ଟମଗୁଡ଼ିକୁ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ଷ୍ଟୋରେଜ ସହିତ ଯୋଡାଯାଇପାରିବ।
ସେମାନେ ଜର୍ମାନୀର ଫ୍ରେଇବର୍ଗରେ 1960 ମସିହାରେ ନିର୍ମିତ ଏକ ପରିବାର ଘରେ ଏକ ସ୍ମାର୍ଟ-ଗ୍ରୀଡ୍ (SG) ପ୍ରସ୍ତୁତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ PV-ତାପ ପମ୍ପ-ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିଥିଲେ।
"ଏହା ଜଣାପଡ଼ିଲା ଯେ ସ୍ମାର୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସ୍ଥିର ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୃଦ୍ଧି କରି ହିଟ୍ ପମ୍ପ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା," ଗବେଷକ ଶୁଭମ ବାରସ୍କର ପିଭି ପତ୍ରିକାକୁ କହିଛନ୍ତି। "ଏସଜି-ରେଡି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଗରମ ପାଣି ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଯୋଗାଣ ତାପମାତ୍ରାକୁ 4.1 କେଲଭିନ୍ ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା, ଯାହା ପରେ ଋତୁକାଳୀନ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା କାରକ (SPF)କୁ 3.5 ରୁ 3.3 କୁ 5.7% ହ୍ରାସ କରିଥିଲା। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ସ୍ଥାନ ଗରମ ମୋଡ୍ ପାଇଁ ସ୍ମାର୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ SPFକୁ 5.0 ରୁ 4.8 କୁ 4% ହ୍ରାସ କରିଥିଲା।"
SPF ହେଉଛି କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଗୁଣାଙ୍କ (COP) ସହିତ ସମାନ ଏକ ମୂଲ୍ୟ, ପାର୍ଥକ୍ୟ ସହିତ ଏହାକୁ ବିଭିନ୍ନ ସୀମା ପରିସ୍ଥିତି ସହିତ ଦୀର୍ଘ ସମୟ ଧରି ଗଣନା କରାଯାଏ।
ବାରାସ୍କର ଏବଂ ତାଙ୍କ ସହକର୍ମୀମାନେ "" ରେ ସେମାନଙ୍କର ନିଷ୍କର୍ଷ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଥିଲେ।କ୍ଷେତ୍ର ମାପ ତଥ୍ୟ ଉପରେ ଆଧାର କରି ଏକ ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍-ବ୍ୟାଟେରୀ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ସିଷ୍ଟମର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକାରିତାର ବିଶ୍ଳେଷଣ", ଯାହା ସମ୍ପ୍ରତି ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇଥିଲାସୌର ଶକ୍ତି କ୍ଷେତ୍ରରେ ଅଗ୍ରଗତି।ସେମାନେ କହିଛନ୍ତି ଯେ PV-ହିଟ୍ ପମ୍ପ ସିଷ୍ଟମର ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା ହେଉଛି ସେମାନଙ୍କର ହ୍ରାସିତ ଗ୍ରୀଡ୍ ବ୍ୟବହାର ଏବଂ କମ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ।
ଏହି ହିଟ୍ ପମ୍ପ ସିଷ୍ଟମ୍ ହେଉଛି ଏକ 13.9 kW ଭୂମି-ଉତ୍ସ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ଯାହା ସ୍ଥାନ ଗରମ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ବଫର ଷ୍ଟୋରେଜ୍ ସହିତ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି। ଏହା ଘରୋଇ ଗରମ ପାଣି (DHW) ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଏକ ଷ୍ଟୋରେଜ୍ ଟ୍ୟାଙ୍କ ଏବଂ ଏକ ମିଠା ଜଳ ଷ୍ଟେସନ୍ ଉପରେ ମଧ୍ୟ ନିର୍ଭର କରେ। ଉଭୟ ଷ୍ଟୋରେଜ୍ ୟୁନିଟ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ସହାୟକ ହିଟର୍ ସହିତ ସଜ୍ଜିତ।
ଏହି PV ସିଷ୍ଟମଟି ଦକ୍ଷିଣ-ମୁଖୀ ଏବଂ ଏହାର ଢଳାଇ କୋଣ 30 ଡିଗ୍ରୀ। ଏହାର ପାୱାର ଆଉଟପୁଟ୍ 12.3 kW ଏବଂ ମଡ୍ୟୁଲ୍ କ୍ଷେତ୍ରଫୁଲ 60 ବର୍ଗ ମିଟର। ବ୍ୟାଟେରୀଟି DC-କପଲ୍ଡ ଏବଂ ଏହାର କ୍ଷମତା 11.7 kWh। ମନୋନୀତ ଘରଟି 256 m2 ର ଏକ ଗରମ ରହିବା ସ୍ଥାନ ଏବଂ ବାର୍ଷିକ ଗରମ ଚାହିଦା 84.3 kWh/m²a ଅଟେ।
"PV ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ୟୁନିଟ୍ରୁ DC ପାୱାରକୁ ଏକ ଇନଭର୍ଟର ମାଧ୍ୟମରେ ACରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ ଯାହାର ସର୍ବାଧିକ 12 kW AC ପାୱାର ଏବଂ 95% ୟୁରୋପୀୟ ଦକ୍ଷତା ଥାଏ," ଗବେଷକମାନେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଛନ୍ତି, ଉଲ୍ଲେଖ କରିଛନ୍ତି ଯେ SG-ପ୍ରସ୍ତୁତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଗ୍ରୀଡ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିପାରିବ ଏବଂ ସିଷ୍ଟମର କାର୍ଯ୍ୟକୁ ଅନୁରୂପ ଭାବରେ ସଜାଡ଼ିପାରିବ। "ଉଚ୍ଚ ଗ୍ରୀଡ୍ ଲୋଡ୍ ସମୟରେ, ଗ୍ରୀଡ୍ ଅପରେଟର ଗ୍ରୀଡ୍ ଚାପକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ହିଟ୍ ପମ୍ପ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ବନ୍ଦ କରିପାରିବେ କିମ୍ବା ବିପରୀତ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବାଧ୍ୟତାମୂଳକ ଭାବରେ ଚାଲୁ କରିପାରିବେ।"
ପ୍ରସ୍ତାବିତ ସିଷ୍ଟମ ବିନ୍ୟାସ ଅନୁଯାୟୀ, ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଭାବରେ ଘରର ଲୋଡ୍ ପାଇଁ PV ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଏବଂ ଅତିରିକ୍ତ ଶକ୍ତି ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ଯୋଗାଇ ଦିଆଯିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଯଦି ପରିବାରକୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଆବଶ୍ୟକ ନହୁଏ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ ହୋଇଯାଏ, ତେବେ ଅତିରିକ୍ତ ଶକ୍ତି କେବଳ ଗ୍ରୀଡ୍ କୁ ରପ୍ତାନି କରାଯାଇପାରିବ। ଯଦି PV ସିଷ୍ଟମ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ଉଭୟ ଘରର ଶକ୍ତି ଚାହିଦା ପୂରଣ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ ନହୁଏ, ତେବେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଗ୍ରୀଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
"ଯେତେବେଳେ ବ୍ୟାଟେରୀ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ ହୋଇଥାଏ କିମ୍ବା ଏହାର ସର୍ବାଧିକ ପାୱାରରେ ଚାର୍ଜ ହେଉଥାଏ ଏବଂ ତଥାପି PV ସରପ୍ଲସ୍ ଉପଲବ୍ଧ ଥାଏ, ସେତେବେଳେ SG-ରେଡି ମୋଡ୍ ସକ୍ରିୟ ହୁଏ," ଶିକ୍ଷାବିତ୍ମାନେ କହିଛନ୍ତି। "ବିପରୀତ ଭାବରେ, ଯେତେବେଳେ ତାତ୍କାଳିକ PV ପାୱାର ଅତି କମରେ 10 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ମୋଟ ନିର୍ମାଣ ଚାହିଦା ତୁଳନାରେ କମ୍ ରହିଥାଏ, ସେତେବେଳେ ଟ୍ରିଗର-ଅଫ୍ ସର୍ତ୍ତ ପୂରଣ ହୁଏ।"
ସେମାନଙ୍କର ବିଶ୍ଳେଷଣରେ ସ୍ୱୟଂ-ବ୍ୟବହାର ସ୍ତର, ସୌର ଭଗ୍ନାଂଶ, ଉତ୍ତାପ ପମ୍ପ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଉତ୍ତାପ ପମ୍ପ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ PV ସିଷ୍ଟମ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀର ପ୍ରଭାବକୁ ବିଚାର କରାଯାଇଥିଲା। ସେମାନେ ଜାନୁଆରୀରୁ ଡିସେମ୍ବର 2022 ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ-ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ 1-ମିନିଟ୍ ତଥ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ ଏବଂ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ SG-ରେଡି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ DHW ପାଇଁ ଉତ୍ତାପ ପମ୍ପ ଯୋଗାଣ ତାପମାତ୍ରାକୁ 4.1 K ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା। ସେମାନେ ଏହା ମଧ୍ୟ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲେ ଯେ ବର୍ଷ ମଧ୍ୟରେ ସିଷ୍ଟମ ସାମଗ୍ରିକ ସ୍ୱୟଂ-ବ୍ୟବହାର 42.9% ହାସଲ କରିଥିଲା, ଯାହା ଘରମାଲିକମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଆର୍ଥିକ ଲାଭରେ ପରିଣତ ହୋଇଥିଲା।
"[ହିଟ୍ ପମ୍ପ] ପାଇଁ ବିଦ୍ୟୁତ ଚାହିଦା PV/ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମ ଦ୍ୱାରା 36%, ଘରୋଇ ଗରମ ପାଣି ମୋଡ୍ରେ 51% ଏବଂ ମହାକାଶ ଗରମ ମୋଡ୍ରେ 28% ଦ୍ୱାରା କଭର୍ କରାଯାଇଥିଲା," ଗବେଷଣା ଦଳ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଛନ୍ତି, ଅଧିକ ସିଙ୍କ୍ ତାପମାତ୍ରା DHW ମୋଡ୍ରେ 5.7% ଏବଂ ମହାକାଶ ଗରମ ମୋଡ୍ରେ 4.0% ଦ୍ୱାରା ହିଟ୍ ପମ୍ପ ଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ କରିଛି।
"ସ୍ଥାନ ଗରମ ପାଇଁ, ସ୍ମାର୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣର ଏକ ନକାରାତ୍ମକ ପ୍ରଭାବ ମଧ୍ୟ ଦେଖିବାକୁ ମିଳିଥିଲା," ବାରସ୍କର କହିଛନ୍ତି। "SG-ରେଡି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଯୋଗୁଁ ଗରମ ପମ୍ପ ଗରମ ସେଟ୍ ପଏଣ୍ଟ ତାପମାତ୍ରାଠାରୁ ଅଧିକ ସ୍ଥାନ ଗରମରେ ପରିଚାଳିତ ହେଉଥିଲା। ଏହାର କାରଣ ହେଉଛି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସମ୍ଭବତଃ ଷ୍ଟୋରେଜ୍ ସେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା ଏବଂ ଗରମ ପମ୍ପ ପରିଚାଳନା କରିଥିଲା ଯଦିଓ ସ୍ଥାନ ଗରମ ପାଇଁ ଗରମ ଆବଶ୍ୟକ ନଥିଲା। ଏହା ମଧ୍ୟ ବିଚାର କରାଯିବା ଉଚିତ ଯେ ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ସଂରକ୍ଷଣ ତାପମାତ୍ରା ଅଧିକ ସଂରକ୍ଷଣ ଗରମ କ୍ଷତି ଘଟାଇପାରେ।"
ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ କହିଛନ୍ତି ଯେ ସେମାନେ ଭବିଷ୍ୟତରେ ଭିନ୍ନ ସିଷ୍ଟମ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଧାରଣା ସହିତ ଅତିରିକ୍ତ PV/ତାପ ପମ୍ପ ମିଶ୍ରଣର ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବେ।
"ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ ଯେ ଏହି ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କିତ ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଏବଂ କୋଠା ଏବଂ ଶକ୍ତି ସିଷ୍ଟମର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟକରଣ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ବହୁତ ଭିନ୍ନ ହୋଇପାରେ," ସେମାନେ ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ କହିଥିଲେ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ନଭେମ୍ବର-୧୩-୨୦୨୩