นักวิจัยจาก Central University of Jharkhand ในอินเดียได้พัฒนาระบบพลังงานความร้อนสำหรับอาคารที่ใช้ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนจากดินสู่อากาศ (EAHE) ที่ขับเคลื่อนโดยระบบ PV แบบสแตนด์อโลน
EAHE คือสารละลายความร้อนใต้พิภพแบบพาสซีฟที่ประกอบด้วยระบบท่อแบบฝังที่หมุนเวียนอากาศบริสุทธิ์ โดยทั่วไประบบเหล่านี้ใช้เพื่ออุ่นอากาศบริสุทธิ์ในอาคารในฤดูหนาวและทำให้เย็นลงในฤดูร้อน
“พูดง่ายๆ ก็คือ EAHE มีพื้นฐานมาจากแนวคิดในการใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 2-3 เมตรจากพื้นผิวโลก ซึ่งยังคงความสม่ำเสมอตลอดทั้งปี โดยไม่คำนึงถึงความแปรผันของอุณหภูมิอากาศโดยรอบ” นักวิจัย Basudev Pradhan กล่าวนิตยสารพีวี. “อุณหภูมิใต้พื้นผิวโลกจะเย็นกว่าในฤดูร้อนและอุ่นกว่าในฤดูหนาวมากกว่าอากาศด้านบน ดังนั้น ระบบที่ออกแบบจะเป่าลมโดยรอบผ่านท่อที่ติดตั้งที่ความลึกระดับหนึ่งจากพื้นผิว และอากาศจะอุ่นขึ้นหรือ เย็นกว่าในฤดูหนาวของฤดูร้อนเนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับดินโดยรอบ”
นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบ EAHE ที่ขับเคลื่อนด้วย PV ที่นำเสนอด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนองของเครื่องมือทางสถิติ โดยใช้ซอฟต์แวร์การคำนวณและการสร้างแบบจำลอง EAHE ได้รับการออกแบบให้มีท่อ PVC เอียงเป็นมุมเล็กๆ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำที่ควบแน่นเข้าไปด้านในและฝังในแนวนอน แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ตัวควบคุมการชาร์จ อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่
นักวิจัยสันนิษฐานว่า EAHE จะต้องดำเนินการเป็นเวลา 24 ชั่วโมงในทุกเดือน ยกเว้นเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม พวกเขากล่าวว่าอัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงานตามฤดูกาล (SEER) คาดว่าจะอยู่ที่ 7.34 สำหรับการทำความเย็น และ 8.99 สำหรับการทำความร้อน พวกเขายังคำนวณด้วยว่าศักยภาพในการทำความร้อนและความเย็นของระบบต่อปีอยู่ที่ 4158 kWh/ปี และ 3958.7 kWh/ปี ตามลำดับ
"ดังนั้น สรุปได้จากข้อมูลที่เปิดเผยว่าในช่วงฤดูหนาว ระบบ EAHE ที่ออกแบบไว้จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าในฤดูร้อน" พวกเขาอธิบาย
พวกเขากล่าวว่าการตั้งค่าที่ออกแบบมาพร้อมพารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสมส่งผลให้ได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นปีละ 8116.7 กิโลวัตต์ชั่วโมง
“หากมีไฟฟ้าใช้กริด 24- ชั่วโมง ระบบสุริยะจะมีระยะเวลาคืนทุนที่ตรงไปตรงมาสี่ถึงห้าปี” นักวิจัยกล่าว "ยิ่งกว่านั้น ระบบไฮบริดนี้มีศักยภาพที่จะให้คาร์บอนเครดิตที่ 336 เหรียญสหรัฐ86 kWh/ปี ดังนั้น ระบบนี้จึงเป็นแนวทางในการประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับทั้งสองเขตเมืองที่มีความพร้อมใช้งานของโครงข่ายไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง เช่นเดียวกับพื้นที่ชนบทที่ไม่สามารถขยายโครงข่ายโครงข่ายไฟฟ้าได้เนื่องจากมีอุปสรรคทางเทคนิคบางประการ"
พวกเขานำเสนอระบบดังกล่าวในรายงาน "การจำลองเชิงตัวเลขของเซลล์แสงอาทิตย์แบบสแตนด์อโลนที่บูรณาการกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากดินสู่อากาศสำหรับการทำความร้อน/ความเย็นในพื้นที่ของอาคารที่พักอาศัย" ซึ่งได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในพลังงานทดแทน.
"ระบบสุทธิเป็นศูนย์ที่มีประสิทธิภาพแบบสแตนด์อโลนดังกล่าวสามารถปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมสำหรับสถานที่และสภาพอากาศต่างๆ ขึ้นอยู่กับความแปรผันของพารามิเตอร์บรรยากาศและโลก" Pradhan กล่าว
