Jili Zhang

In diesem Buch wird die Entwicklung und Analyse eines photovoltaisch-thermischen (PVT) W rmepumpensystems vorgestellt, das in Geb udefassaden zur energieeffizienten Frischluftzufuhr integriert ist. Das System kombiniert die photovoltaische Stromerzeugung mit der W rmepumpentechnologie, um das ganze Jahr ber gleichzeitig K hlung, Heizung und Warmwasser bereitzustellen. Es wird eine neuartige PVT-Frischluftkammer vorgeschlagen, die eine Vorw rmung oder Vork hlung der Umgebungsluft durch K ltemittelverdampfung und -kondensation erm glicht, wodurch der Energieverbrauch der HLK-Anlage gesenkt und die Raumluftqualit t sichergestellt wird. Mithilfe von CFD-Simulationen und experimenteller Validierung werden in der Studie die Luftstr mungs- und W rme bertragungseigenschaften bei nat rlicher und erzwungener Konvektion untersucht. Die Ergebnisse zeigen Temperaturschwankungen von 4-10 C und eine K hlleistung von bis zu 91 %. Ein experimentelles System, das an einer Geb udefassade an der Dalian University of Technology installiert wurde, zeigte einen stabilen Betrieb und erreichte einen elektrischen Wirkungsgrad von 9,6-10,2 % und einen Frischluft-COP von 0,88, was sein Potenzial f r die Multi-Energieerzeugung und fassadenintegrierte nachhaltige Geb udeanwendungen beweist.

Este livro apresenta o desenvolvimento e a an lise de um sistema de bomba de calor fotovoltaica t rmica (PVT) integrado em fachadas de edif cios para o fornecimento de ar fresco com efici ncia energ tica. O sistema combina a produ o de eletricidade fotovoltaica com a tecnologia de bomba de calor para fornecer simultaneamente arrefecimento, aquecimento e gua quente durante todo o ano. proposta uma nova c mara de ar fresco PVT, que permite o pr -aquecimento ou pr -arrefecimento do ar ambiente atrav s da evapora o e condensa o do refrigerante, reduzindo o consumo de energia HVAC e garantindo a qualidade do ar interior. Utilizando simula es CFD e valida o experimental, o estudo investiga as carater sticas do fluxo de ar e da transfer ncia de calor nos modos de convec o natural e for ada. Os resultados mostram varia es de temperatura de 4-10 C e uma efici ncia de permuta de frio at 91%. Um sistema experimental instalado na fachada de um edif cio na Universidade de Tecnologia de Dalian demonstrou um funcionamento est vel, atingindo uma efici ncia el ctrica de 9,6-10,2% e um COP de ar fresco de 0,88, provando o seu potencial para a gera o de energia m ltipla e aplica es de constru o sustent vel integradas na fachada.

Niniejsza książka przedstawia rozw j i analizę systemu fotowoltaicznych pomp ciepla (PVT) zintegrowanych z fasadami budynk w w celu energooszczędnego dostarczania świeżego powietrza. System lączy fotowoltaiczne wytwarzanie energii elektrycznej z technologią pomp ciepla, zapewniając jednoczesne chlodzenie, ogrzewanie i cieplą wodę przez caly rok. Zaproponowano nowatorską komorę świeżego powietrza PVT, umożliwiającą wstępne podgrzanie lub wstępne schlodzenie powietrza otoczenia poprzez odparowanie i kondensację czynnika chlodniczego, zmniejszając zużycie energii HVAC i zapewniając jakośc powietrza w pomieszczeniach. Wykorzystując symulacje CFD i walidację eksperymentalną, w badaniu zbadano przeplyw powietrza i charakterystykę wymiany ciepla w trybach konwekcji naturalnej i wymuszonej. Wyniki pokazują wahania temperatury w zakresie 4-10 C i wydajnośc wymiany chlodu do 91%. Eksperymentalny system zainstalowany na fasadzie budynku Uniwersytetu Technologicznego w Dalian wykazal stabilną pracę, osiągając sprawnośc elektryczną na poziomie 9,6-10,2% i wsp lczynnik COP dla świeżego powietrza na poziomie 0,88, udowadniając sw j potencjal w zakresie wytwarzania wielu rodzaj w energii i zastosowań w zr wnoważonych budynkach zintegrowanych z fasadą.

Questo libro presenta lo sviluppo e l'analisi di un sistema a pompa di calore fotovoltaico termico (PVT) integrato nelle facciate degli edifici per la fornitura di aria fresca ad alta efficienza energetica. Il sistema combina la generazione di elettricit fotovoltaica con la tecnologia della pompa di calore per fornire simultaneamente raffreddamento, riscaldamento e acqua calda durante tutto l'anno. Viene proposta una nuova camera d'aria fresca PVT, che consente il preriscaldamento o il preraffreddamento dell'aria ambiente tramite l'evaporazione e la condensazione del refrigerante, riducendo il consumo di energia HVAC e garantendo la qualit dell'aria interna. Utilizzando simulazioni CFD e convalide sperimentali, lo studio analizza le caratteristiche del flusso d'aria e del trasferimento di calore in modalit di convezione naturale e forzata. I risultati mostrano variazioni di temperatura di 4-10 C e un'efficienza di scambio termico fino al 91%. Un sistema sperimentale installato sulla facciata di un edificio della Dalian University of Technology ha dimostrato un funzionamento stabile, raggiungendo un'efficienza elettrica del 9,6-10,2% e un COP dell'aria fresca di 0,88, dimostrando il suo potenziale per la generazione di pi energie e per le applicazioni di edilizia sostenibile integrate nella facciata.

Cet ouvrage pr sente le d veloppement et l'analyse d'un syst me de pompe chaleur photovolta que thermique (PVT) int gr aux fa ades des b timents pour une alimentation en air frais conome en nergie. Le syst me combine la production d' lectricit photovolta que et la technologie des pompes chaleur pour fournir simultan ment du refroidissement, du chauffage et de l'eau chaude tout au long de l'ann e. Une nouvelle chambre d'air frais PVT est propos e, permettant le pr chauffage ou le pr refroidissement de l'air ambiant par vaporation et condensation du r frig rant, r duisant ainsi la consommation d' nergie HVAC et garantissant la qualit de l'air int rieur. l'aide de simulations CFD et d'une validation exp rimentale, l' tude examine les caract ristiques de l' coulement de l'air et du transfert de chaleur en modes de convection naturelle et forc e. Les r sultats montrent des variations de temp rature de 4 10 C et une efficacit de l' change de froid pouvant atteindre 91 %. Un syst me exp rimental install sur la fa ade d'un b timent de l'Universit de technologie de Dalian a d montr un fonctionnement stable, atteignant un rendement lectrique de 9,6 10,2 % et un COP de l'air frais de 0,88, prouvant son potentiel pour la production multi- nergie et les applications de construction durable int gr es la fa ade.

This book presents the development and analysis of a Photovoltaic Thermal (PVT) Heat Pump system integrated into building facades for energy-efficient fresh air supply. The system combines photovoltaic electricity generation with heat pump technology to provide simultaneous cooling, heating, and hot water throughout the year. A novel PVT fresh air chamber is proposed, enabling preheating or precooling of ambient air via refrigerant evaporation and condensation, reducing HVAC energy consumption and ensuring indoor air quality. Using CFD simulations and experimental validation, the study investigates airflow and heat transfer characteristics under natural and forced convection modes. Results show temperature variations of 4-10 C and cooling exchange efficiency up to 91%. An experimental system installed on a building facade at Dalian University of Technology demonstrated stable operation, achieving electrical efficiency of 9.6-10.2% and a fresh air COP of 0.88, proving its potential for multi-energy generation and fa ade-integrated sustainable building applications.