Аналіз можливості використання фотоелектричної станції для живлення теплового насосу приватного будинку

Abstract

У роботі проведено аналітичний огляд принципів роботи, класифікації та показників ефективності теплових насосів, а також особливостей функціонування фотоелектричних станцій у холодному кліматі. Виконано збір та обробку експлуатаційних даних теплового насоса приватного будинку площею 85 м² у м. Чернігові. Визначено річне споживання електроенергії та сезонні коливання навантаження. Визначено залежність коефіцієнта самозабезпечення комбінованої системи «фотоелектрична станція – акумулятор – тепловий насос» від потужності фотоелектричних панелей та ємності акумуляторної батареї. Встановлено сезонну невідповідність між виробництвом сонячної енергії та попитом теплового насоса, обґрунтувати доцільність гібридної схеми енергопостачання.

This paper provides an analytical review of the operating principles, classification, and performance indicators of heat pumps, as well as the operational characteristics of photovoltaic power plants in cold climates. Operational data were collected and analyzed for a heat pump installed in a private residence with an area of 85 m² in the city of Chernihiv. Annual electricity consumption and seasonal load fluctuations were determined. The dependence of the self-sufficiency coefficient of the combined “photovoltaic power plant–battery–heat pump” system on the power of the photovoltaic panels and the capacity of the battery was determined. A seasonal mismatch between solar energy production and heat pump demand was identified, justifying the feasibility of a hybrid energy supply system.