A solar installation consisting of two PEIMAR SG360M photovoltaic modules, with the technical specifications given in Table 1, is used to supply a significant part of the electrical energy consumed by the air conditioning system. The panels have been installed on the flat roof of the laboratory, as shown in Fig. 1, with a south orientation (0° azimuth) and an inclination angle of 30° to the horizontal, in order to optimise their performance in summer.

The air conditioner is electrically powered by simultaneous connection to the mains (230 Vac) and directly to the photovoltaic panels (24 Vdc) without the need for an external inverter. The two power sources operate in parallel and are added together to provide all the electrical energy required by the air conditioner. In this way, the AC unit always has enough power for stable operation, regardless of variations in solar radiation.

The solar PV-based air conditioner consumed approximately 342 kWh during 30 days of experiments, while the air conditioner connected to the grid, consumed about 330 kWh, which is 5% less than the solar PV air conditioner confirming that solar PV air conditioner is viable. The COP for the solar-based air conditioner is about 2.6 and the COP for conventional air conditioner is 2.9.

The incident solar radiation is high and stable in Teresina, Piauí, Brazil which ensures viability of the solar PV air conditioner. The power supply from CC showed better quality and costs an AC system, and that PV System can save about $700.00 in energy consumption and the payback occurs in 3.7 years.

The COP for the solar-based air conditioner is about 2.6 and the COP for conventional air conditioner is 2.9. The incident solar radiation is high and stable, which ensures viability of the solar PV air conditioner. The power supply from CC showed better quality and costs than AC system.

When analysing what happens in the evaporative section, the greater difference between the wet bulb temperature and the ambient temperature, which causes greater cooling, is found in the afternoon, reaching values above 5°C. However, as described in the literature, evaporative efficiency is independent of ambient conditions. Since the AC unit operates at a load factor of 100%, the volumetric air flow through the condenser is maintained at a constant value of 1860 m3 h-1 and the average air velocity through both the condenser and the evaporative pads reaches an average value of approximately 1.3 m s-1.

ترجمه:

در این سیستم، از دو پنل خورشیدی مدل PEIMAR SG360M استفاده شده که بخش زیادی از برق مورد نیاز دستگاه تهویه را تأمین می‌کند. مشخصات کامل این پنل‌ها را می‌توانید در جدول 1 ببینید. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده، این پنل‌ها روی پشت‌بام صاف آزمایشگاه نصب شده‌اند. برای اینکه بیشترین بازدهی را در فصل تابستان داشته باشیم، پنل‌ها را دقیقاً رو به جنوب (زاویه صفر درجه) و با شیب 30 درجه نصب کردیم.

این دستگاه تهویه به دو منبع برق وصل است تا همیشه بدون مشکل کار کند: یکی برق شهری (230 ولت) و دیگری برق پنل‌های خورشیدی (24 ولت). جالب اینجاست که برای وصل کردن پنل‌های خورشیدی به دستگاه، نیازی به مبدل اضافی نیست. این دو منبع برق با هم همکاری می‌کنند و انرژی مورد نیاز دستگاه را تأمین می‌کنند. به این ترتیب، حتی در روزهایی که نور خورشید کم است، دستگاه بدون هیچ مشکلی به کار خود ادامه می‌دهد.

ما این سیستم را به مدت 30 روز آزمایش کردیم. نتایج جالبی به دست آمد: دستگاه تهویه خورشیدی حدود 342 کیلووات ساعت برق مصرف کرد، در حالی که همین دستگاه با برق شهری 330 کیلووات ساعت مصرف داشت. یعنی مصرف برق سیستم خورشیدی فقط 5 درصد بیشتر بود که این عدد نشان می‌دهد استفاده از انرژی خورشیدی کاملاً به صرفه است. ضریب عملکرد دستگاه در حالت خورشیدی 2.6 و در حالت معمولی 2.9 است که تفاوت بسیار کمی دارند.

نتایج نشان می‌دهد که این سیستم می‌تواند هزینه‌های شما را به طور چشمگیری کاهش دهد. با استفاده از این سیستم خورشیدی، می‌توانید سالانه حدود 700 دلار در مصرف برق صرفه‌جویی کنید. جالب‌تر اینکه بعد از حدود 3.7 سال، کل هزینه‌ای که برای نصب سیستم خورشیدی پرداخت کرده‌اید به شما برمی‌گردد و از آن به بعد، در واقع دارید از برق تقریباً رایگان استفاده می‌کنید!

مقایسه عملکرد دو سیستم نتایج جالبی داشت. بازدهی دستگاه در حالت خورشیدی 2.6 و در حالت معمولی 2.9 است - یعنی تقریباً مثل هم هستند! اما نکته مهم‌تر این است که برق تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی بسیار باکیفیت و مقرون به صرفه است. این یعنی شما نه تنها در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کنید، بلکه از برقی پایدار و مطمئن هم بهره‌مند می‌شوید.

ما متوجه شدیم که سیستم در بعد از ظهرها بهترین عملکرد را دارد. در این زمان، اختلاف دمای هوای مرطوب با دمای محیط به بیش از 5 درجه می‌رسد که این یعنی خنک‌کنندگی بیشتر! دستگاه با تمام توان کار می‌کند و هر ساعت 1860 متر مکعب هوا را از خود عبور می‌دهد. سرعت عبور هوا هم حدود 1.3 متر بر ثانیه است که سرعت بسیار مناسبی برای خنک‌کنندگی است. نکته جالب اینجاست که بازدهی سیستم به شرایط محیطی وابسته نیست - یعنی در شرایط مختلف آب و هوایی، همچنان خوب کار می‌کند.