Pompa ciepła wspomagana energią słoneczną jest maszyną, która reprezentuje integrację pompy ciepła i kolektorów słonecznych w jednym zintegrowanym systemie. Zazwyczaj te dwie technologie są stosowane oddzielnie (lub tylko równolegle) do produkcji ciepłej wody użytkowej. W tym systemie słoneczny panel termiczny pełni funkcję niskotemperaturowego źródła ciepła, a wytworzone ciepło jest wykorzystywane do zasilania parownika pompy ciepła. Celem tego systemu jest uzyskanie wysokiego COP, a następnie wytwarzanie energii w sposób bardziej wydajny i tańszy.
Kolektory słoneczne a półprzewodnikowe pompy ciepła
W 1881 r. niemiecki fizyk Emil Warburg włożył blok żelaza w silne pole magnetyczne i stwierdził, że jego temperatura nieznacznie wzrosła. Obecnie trwają komercyjne przedsięwzięcia mające na celu wdrożenie tej technologii, w ramach których zużycie energii zostało zmniejszone o 40% w porównaniu z obecnymi lodówkami do użytku domowego. Proces ten przebiega w następujący sposób: Sproszkowany gadolin jest przenoszony do pola magnetycznego, podgrzewając materiał do temperatury 2-5 °C (4-9 °F). Ciepło jest odprowadzane przez cyrkulujący płyn. Materiał jest następnie wyprowadzany z pola magnetycznego, obniżając temperaturę poniżej temperatury początkowej.
Półprzewodnikowe pompy ciepła wykorzystujące efekt termoelektryczny z czasem uległy poprawie do tego stopnia, że są przydatne do niektórych zadań związanych z chłodnictwem. Pompy ciepła termoelektryczne (Peltier) są na ogół tylko około 10-15% tak wydajne jak idealna chłodziarka (cykl Carnota), w porównaniu z 40-60% osiąganymi w konwencjonalnych systemach cyklu sprężania (systemy odwróconego Rankine’a wykorzystujące sprężanie/rozprężanie); jednak ta dziedzina technologii jest obecnie przedmiotem aktywnych badań w dziedzinie materiałoznawstwa. Jest to popularne, ponieważ ma “długą żywotność”, ponieważ nie zawiera ruchomych części i nie wykorzystuje potencjalnie niebezpiecznych czynników chłodniczych. Sprawdź stronę https://anterm.pl/systemy-grzewcze/kolektory-sloneczne/
Kolektory słoneczne a termoakustyka
W laboratoriach kriogenicznych powszechnie stosowane są pompy ciepła o stanie bliskim stałemu stałemu, wykorzystujące termoakustykę . Termodynamiczne cykle pomp ciepła lub cykle chłodnicze to koncepcyjne i matematyczne modele pomp ciepła i lodówek. Pompa ciepła jest maszyną lub urządzeniem, które przenosi ciepło z jednego miejsca (“źródło”) o niższej temperaturze do innego (“zlewozmywak” lub “radiator”) o wyższej temperaturze z wykorzystaniem pracy mechanicznej lub wysokotemperaturowego źródła ciepła. Pompa ciepła może być zatem uważana za “podgrzewacz”, jeżeli celem jest ogrzanie radiatora (jak w przypadku ogrzewania wnętrza domu w chłodny dzień), lub jeżeli celem jest ogrzanie urządzenia do chłodzenia (jak w przypadku ogrzewania wnętrza domu w chłodny dzień), lub W obu przypadkach zasady działania są identyczne. Ciepło jest przenoszone z zimnego do ciepłego miejsca.