Perspektywy technologiczne HP: dotychczasowa historia
W ramach przejścia na zrównoważone rozwiązania energetyczne pompy ciepła HVAC stały się kluczową technologią zmniejszającą zużycie energii przy jednoczesnym zapewnieniu komfortowych warunków w pomieszczeniach. Systemy te są w stanie skutecznie kontrolować temperaturę, przenosząc ciepło między wnętrzem a otoczeniem, wykorzystując energię elektryczną do wytwarzania pracy, tj. zasilania sprężarek, które cyrkulują czynnik chłodniczy. Jednak wraz z postępem technologii i coraz większą popularnością produktów zasilanych energią elektryczną na rynku, wymogi regulacyjne stają się coraz bardziej rygorystyczne, przede wszystkim w odniesieniu do zgodności harmonicznej.
Przepisy dotyczące zgodności harmonicznej są niezbędne do zapewnienia stabilnej i wydajnej sieci elektrycznej. Harmoniczne to prądy elektryczne lub napięcia, które odbiegają od standardowej częstotliwości podstawowej, zwykle wielokrotności częstotliwości podstawowej (np. harmoniczne 5., 7. lub wyższego rzędu). Jeśli nie są kontrolowane, mogą powodować nieefektywność i zakłócenia, a zatem wyższe zużycie energii niż byłoby konieczne do osiągnięcia tych samych korzyści pod względem komfortu. Pompy ciepła, podobnie jak każde urządzenie wyposażone w inwertery, mogą nieumyślnie wprowadzać harmoniczne do sieci elektrycznej, powodując nieefektywność dystrybucji energii.
Rozważano różne rozwiązania w celu rozwiązania problemu zgodności harmonicznej w pompach ciepła HVAC. Pasywne metody filtrowania obejmują instalację filtrów lub transformatorów w celu osłabienia prądów i napięć harmonicznych przed ich wprowadzeniem do sieci. Chociaż filtry pasywne są skuteczne, mają pewne ograniczenia w dostosowywaniu się do różnych obciążeń i mogą nie zapewniać optymalnej wydajności we wszystkich warunkach pracy.
Postęp technologiczny, w połączeniu ze zmianami w przepisach dotyczących energii elektrycznej i większą świadomością kwestii czystej i zrównoważonej sieci elektroenergetycznej, doprowadził do rozwoju korekcji współczynnika mocy (PFC). To innowacyjne rozwiązanie nie tylko rozwiązuje problem zgodności harmonicznej, ale także optymalizuje zużycie energii i stabilność sieci. Technologia PFC aktywnie zarządza współczynnikiem mocy, wyrównując relację fazową między napięciem a prądem pobieranym z sieci. Minimalizuje to moc bierną, zmniejsza zniekształcenia harmoniczne i poprawia ogólną efektywność energetyczną.
Technologia PFC w pompach ciepła HVAC zapewnia zgodność z przepisami elektrycznymi poprzez znaczną redukcję emisji harmonicznych. Ponadto optymalizuje zużycie energii, co oznacza mniejsze straty, niższe rachunki za prąd dla konsumentów i obciążenie sieci elektrycznej, poprawiając stabilność w porównaniu z rozwiązaniami pasywnymi.
Chociaż technologia jest dobrze znana w literaturze i szeroko stosowana w urządzeniach pracujących w sieciach jednofazowych, jej zastosowanie w inwerterach, które działają w sieci trójfazowej w produktach konsumenckich, stanowi wyzwanie. W przypadku pomp ciepła do zastosowań domowych wiele krajów korzysta z sieci trójfazowej, dlatego też zastosowanie inwertera z technologią PFC jest niezbędne. Czy rynek będzie gotowy?
