Os cientistas utilizaram dois ventiladores com duas placas nuas coladas por rolo para criar uma bomba de calor que pode operar em diversas condições de temperatura ambiente e radiação solar. O sistema tem um coeficiente médio diário de desempenho de 3.24.
Uma equipe de pesquisa internacional desenvolveu uma nova bomba de calor solar-ar de fonte dupla (SAHP) para aplicações de aquecimento de água.
A inovação do sistema reside na utilização de um ventilador que permite a convecção forçada durante a luz solar parcial e em condições de luz difusa. A convecção forçada, como a convecção natural nas bombas de calor regulares de fonte dupla de ar solar, extrai a fonte térmica ambiente para o fluxo de refrigerante.
“Este estudo contribui significativamente para o avanço da tecnologia SAHP, abrindo caminho para soluções de aquecimento de água mais eficientes e sustentáveis em regiões com diversas condições ambientais”, acrescentou
A bomba de calor de fonte dupla de ar solar modificada com expansão direta (SAHP-MDX) inclui um compressor hermético rotativo, uma válvula de expansão e serpentinas condensadoras submersas resfriadas a água. O novo evaporador do sistema, projetado para superar a limitação da convecção natural, é construído empilhando duas placas nuas coladas com um ventilador entre elas.
“O ar ambiente é forçado através do evaporador de placa nua de fonte dupla no SAHP-MDX por dois ventiladores com capacidades de motor individuais de 35 W”, disseram os cientistas, observando que o sistema tem uma área de coletor solar de 1.6 m2 e um evaporador total. área de 3.2 m2. “O compressor hermético rotativo, com potência nominal de entrada de 910 W e capacidade de aquecimento de 3,500 W, comprime o refrigerante vapor (R410A).”
A nova bomba de calor possui três modos de operação. Um deles é o Modo Natural de Fonte Solar-Air (SANM), com o qual o sistema pode funcionar durante todo o dia quando a radiação solar é maior, permitindo que o evaporador colete energia solar e calor do ar circundante por meio de convecção natural.
O modo forçado da fonte solar-ar (SAFM) também funciona durante todo o dia, mas quando a luz solar não está totalmente disponível, o evaporador utiliza convecção forçada para absorver o calor do ar circundante, bem como a energia solar. Quando a insolação está ausente durante o anoitecer ou à noite, o sistema utiliza o Modo Forçado de Fonte de Ar (AFM), pois o evaporador absorve apenas a energia térmica ambiente do ar por meio de convecção forçada.
O novo sistema foi testado no sul da Índia, durante cinco dias do inverno de 2021 e durante outros cinco dias do verão de 2022. Ele tinha cinco ciclos de aquecimento de água diariamente para testar toda a gama de modos operacionais. Em cada ciclo era necessário aquecer 300 litros de água desde uma temperatura inicial de 31 C até uma final de 50 C.
De acordo com os resultados, no modo SANM o sistema apresentou coeficiente de desempenho (COP) de 3.62, enquanto o SAFM e AFM alcançaram 3.37 e 3.05, respectivamente. O COP médio diário da nova bomba de calor, ao longo dos cinco ciclos de aquecimento por dia, foi de 3.24. O tempo médio de aquecimento para o SANM foi de 163 minutos, 177 minutos para o SAFM e 187 minutos para o AFM.
“No geral, o SAHP-MDX proposto supera comparavelmente as bombas de calor convencionais de fonte dupla que existem na prática”, concluiu o grupo de pesquisa. “Ele pode ser usado como um substituto viável para aplicações de aquecimento de água em ambientes reais com clima imprevisível, temperatura do ar ambiente e radiação solar.”
Os cientistas descreveram o sistema no artigo “Utilização ideal de fonte de ar solar de baixo grau para aquecimento de água com bomba de calor usando um evaporador de fonte dupla com convecção forçada”, que foi publicado recentemente em Comunicações Internacionais em Transferência de Calor e Massa. Os pesquisadores vêm do Instituto de Tecnologia Bannari Amman da Índia, da Faculdade de Tecnologia Sri Krishna e da Universidade Sunway da Malásia.
Este conteúdo é protegido por direitos autorais e não pode ser reutilizado. Se você deseja cooperar conosco e gostaria de reutilizar algum de nosso conteúdo, entre em contato com: editors@pv-magazine.com.
Retirado de revista pv
Isenção de responsabilidade: as informações estabelecidas acima são fornecidas por pv-magazine.com independentemente do Alibaba.com. Alibaba.com não faz nenhuma representação e garantia quanto à qualidade e confiabilidade do vendedor e dos produtos.
