Onderzoek naar verbetering van hydronische zonnepanelen
Achtergrond
California State University – Dominguez Hills heeft actief gewerkt aan het verminderen van het energieverbruik en het voorkomen van de uitstoot van broeikasgassen door campusapparatuur. Dit heeft geleid tot tal van energiebesparende initiatieven: het installeren van LED-verlichting, het vervangen van hun direct gestookte aardgaskoelers door elektrische, het installeren van een 4 mWh “achter de meter” batterij voor schone energie tijdens piekvraag, en het installeren van slimme verlichtingsregelingen, gebaseerde sensoren en slimme kleppen op luchtbehandelingsunits.
“Het is een combinatie van een heleboel dingen”, zegt Kenny Seeton, de centrale fabrieksmanager bij CSUDH. “Ik kijk altijd hoe dingen met elkaar verweven zijn en samenwerken. Hoe kunnen we de beste waar voor ons geld uit deze nieuwe apparaten halen? Wij verleggen de grenzen van de technologie.”
CSUDH heeft een geschiedenis in het testen van geavanceerde technologieën en heeft over de hele staat erkenning gekregen voor zijn inspanningen. Studies gepubliceerd door de California Energy Commission hebben hun campusgebouwen gebruikt als modellen van hoe de beste praktijken op het gebied van energie-efficiëntie er in de echte wereld uitzien.
Seeton en de rest van het CSUDH-campusfaciliteitenteam zijn voortdurend op zoek naar nieuwe manieren om de efficiëntie te verhogen en hun afhankelijkheid van aardgas voor verwarming en koeling te verminderen.
Uitdaging
Hydronische zonnepanelen behoren tot deze opkomende technologieën die Seeton heeft getest. “We zijn begonnen te spelen met thermische zonne-energie,” vertelt hij, “waardoor we warm water uit de zon kunnen maken.”
Hij startte een bètatest voor een groep hydronische zonnepanelen die een deel van de warmwaterlus bij CSUDH zouden bedienen. In eerste instantie werkten de panelen op een mengsel van 30% glycol, een standaard mengsel van warmteoverdrachtsvloeistoffen dat men in een traditioneel hydronisch systeem aantreft. De paneelarray produceerde een bepaalde hoeveelheid Btu, maar niet zoveel als ze hadden voorspeld.
Het facility management heeft nieuwe technologieën onderzocht om deze kringloop efficiënter te maken, waaronder upgrades aan de zonnepanelen en efficiëntere warmteoverdrachtsvloeistoffen. Toen ze over Hydromx hoorden, leek het een natuurlijke match.
“We hoorden over Hydromx en wilden het uitproberen”, zegt Seeton. “Het leek een geweldige kans om de vloeistof te verwisselen. Het is niet heel veel, en we hadden alle metingen aan boord [voor datarapportage].”
Oplossing
CSUDH startte in februari 2022 de bètatest van Hydromx in hun hydronische zonnepanelen.
Resultaten
De zonnepanelen ervoeren vrijwel onmiddellijk efficiëntiewinsten zodra de lus op Hydromx draaide. “Uit de gegevens bleek dat de productiviteit toenam toen we van vloeistof wisselden”, meldt Seeton.
Terwijl het op glycol draaide, bedroeg de capaciteit van elk zonnepaneel maximaal ongeveer 105 Btu. Met Hydromx werd de capaciteit van de panelen direct vergroot naar 120 Btu.
De snelheid van de warmteoverdracht verbeterde ook met Hydromx. Zoals uit de gegevens blijkt [Tabel 1], verhoogde Hydromx de delta T van het systeem naarmate de hoeveelheid zonnestraling toenam. Dit betekent dat de panelen hogere temperaturen van de uittredende vloeistof produceerden met een eenvoudige verversing van de vloeistof. K gaat uit van de kostenbesparing van de oorspronkelijke 35% ethyleenglycol samen met de initiële installatiewerkzaamheden van glycol.
De campus verbruikt nu minder elektriciteit dan in 2017, ondanks dat er 300.000 m2 aan bouwruimte is bijgekomen.
PDF Case Study Engels
