Cửa sổ quang điện cắt giảm 40% mức sử dụng năng lượng và lượng khí thải CO2 trong các tòa nhà phủ kính cao tầng
Photovoltaic windows cut energy use and CO2 emissions by 40% in highly glazed buildings
Tác giả: Vincent M. Wheeler, Janghyun Kim, Tom Daligault, Bryan A. Rosales, Chaiwat Engtrakul, Robert C. Tenent, Lance M. Wheeler
Ngày đăng tải: 18/11/2022
DOI: https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.10.014
Tương tác giữa hiệu quả và đáp ứng nhu cầu của năng lượng tòa nhà (DR) với các tòa nhà có thể làm phức tạp thêm tác động của chúng đối với lưới điện và các tòa nhà, tuy nhiên những tương tác đó vẫn chưa được hiểu rõ. Bài viết lấp đầy khoảng trống này bằng cách trình bày một nghiên cứu thử nghiệm định lượng tác động của DR đối với hiệu quả năng lượng của tòa nhà. Không giống như các nghiên cứu hiện có, công việc này 1) điều tra mức độ không chắc chắn khi đánh giá tác động của DR; 2) nghiên cứu tác động của máy bơm nhiệt trên mái nhà với cuộn dây làm lạnh-không khí mở rộng trực tiếp đến hiệu suất khứ hồi. Cụ thể, chúng tôi đã xem xét một tòa nhà văn phòng trung bình (~1860 m2), được bao phủ bởi các đơn vị mái nhà, nằm ở phía Đông bang Washington. Chúng tôi đã thực hiện các thử nghiệm kiểm soát quá trình sưởi ấm trước trong những ngày nắng nóng điển hình vào năm 2022 và so sánh mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà trong những ngày thử nghiệm với mức tiêu thụ năng lượng trong những ngày hoạt động bình thường trong điều kiện thời tiết tương tự. Để hiểu những ngày hoạt động bình thường đó đại diện cho cơ sở đánh giá tốt như thế nào, mối quan hệ giữa hiệu suất năng lượng của tòa nhà này và điều kiện thời tiết cũng đã được nghiên cứu. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng hiệu suất khứ hồi (nghĩa là tỷ lệ giữa việc xả năng lượng đầu ra từ tòa nhà và sạc năng lượng đầu vào vào tòa nhà) là từ 0,16 đến 0,92. Kết quả cho thấy tổn thất năng lượng đáng kể có thể xảy ra trong quá trình gia nhiệt trước. Cuối cùng, nó cũng cho thấy mối tương quan đáng kể giữa hiệu quả năng lượng của tòa nhà được nghiên cứu dưới sự kiểm soát của hệ thống sưởi sơ bộ và nhiệt độ ngoài trời; và mối quan hệ phi tuyến tính cao giữa tốc độ thay đổi nhiệt độ vùng và điều kiện thời tiết.
Link: OSTI.gov | Science Direct
