Combined building integrated photovoltaic-thermal collector with air source heat pump for cold climate
Notice bibliographique
Résumé
A TRNSYS model was developed to conduct a comprehensive study of combining a building integrated photovoltaic thermal (BIPV/T) collector with an air source heat pump (ASHP) in an Archetype Sustainable House. The heat pump uses the warm air generated in the BIPV/T as the source for heat production. The coupling of BIPV/T and ASHP enables a highly efficient heating system in winter conditions. A numerical model was developed for an air-based PV/T collector. The model was used to predict the thermal and electrical performance of the collector and to conduct a comprehensive analysis for different configurations (number of PV/T panels in rows NR and in series NS) and different design parameters. TRNSYS simulation results showed that low air mass flow rate and low duct depth enhance the heat pump coefficient of performance (COP). The arrangement with a large number of PV/T systems connected in series has higher COP. The maximum obtained seasonal heating COP was 3.45, corresponding to duct depth of 1.5 in, NS=5 and low row mass flow rate of 0.03 kg/s. The heat pump cumulative electricity consumption for a typical heating season could be reduced by 20.2%. When the analysis was based only on sunny hours, the electricity consumption of the combined ASHP + PV/T system was reduced by 52% and the predicted seasonal COP of the heat pump was 5.98. A new full-scale test facility was presented to be implemented at Toronto and Region Conservation Authority to examine the performance of combining passive system and dynamic building envelope technologies (BIPV/T+ASHP+TES) under real weather conditions. It is important to match the maximum airflow for the BIPV/T system with the maximum airflow for the outdoor coil of the heat pump. The pressure drop inside the PV/T collector along with the connecting air duct from the BIPV/T to ASHP for a wide range of airflow rates and different duct depths was calculated. It was found that for air a flow rate around 2000 CFM, which is the maximum CFM for the custom-made ASHP for the test facility, the predicted fan energy was 195 kWh/year corresponding to 1.5 in. duct depth.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».