Ερευνητές από την Ανδαλουσιανή Ένωση για Έρευνα και Βιομηχανική Συνεργασία (AICIA) στην Ισπανία διερεύνησαν τη δυναμική χρήση φωτοβολταϊκής-θερμικής (PVT) ενέργειας για τη ζυθοποιία. Ειδικότερα, εξέτασαν τη χρήση συστημάτων φωτοβολταϊκών σε μικροζυθοποιίες, δηλαδή εκείνες με ετήσια παραγωγή κάτω από 5,000 εκατόλιτρα (hl).
Σύμφωνα με την έρευνα, το σύστημα PVT έχει τη δυνατότητα να προθερμάνει το νερό ζυθοποιίας και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Οι μικροζυθοποιίες συχνά δεν διαθέτουν ατμολέβητες και βασίζονται σε καυστήρες αερίου ή ηλεκτρικές αντιστάσεις για την παροχή θερμότητας, ενώ μικροί ψυκτικοί συμπιεστές είναι κοινά για την παραγωγή ψύξης. Οι ερευνητές κατασκεύασαν υπολογιστικές προσομοιώσεις χρησιμοποιώντας το λογισμικό TRNSYS, χρησιμοποιώντας πραγματικά προφίλ θερμικών και ψυκτικών φορτίων από μια μικροζυθοποιία στην Jerez de la Frontera, νότια Ισπανία.
Σενάρια Προσομοίωσης
Η μικροζυθοποιία υπολογίζεται ότι μπορεί να παράγει 650 λίτρα μπύρας σε παρτίδες τρεις φορές την εβδομάδα, με συνολική ετήσια παραγωγή περίπου 1,000 hl. Περιλαμβάνει θερμικές αντιστάσεις (2 x 10 kW), ένα αερόψυκτο ψυγείο νερού 7.5 kW, μια δεξαμενή κρύου νερού 1.3 m³ και μια αντλία θερμότητας 3.5/3.2 kW (θέρμανση/ψύξη). Προσομοιώθηκαν διάφορα πάνελ, όπως φωτοβολταϊκά 350 W, μη-υαλοποιημένα PVT πάνελ 390 W, και υαλοποιημένα PVT πάνελ 260 W. Τα μεγέθη συστημάτων ήταν 3.9 kW, 10 kW, και 15 kW.
Αποτελέσματα
Το φωτοβολταϊκό σύστημα μόνο του μπορούσε να καλύψει από 6.9% έως 28.2% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, με το ανώτερο ποσοστό να παρατηρείται στο ζυθοποιείο της Malaga 15 kW. Με τα συστήματα PVT, η κάλυψη κυμάνθηκε από 12.4% έως 27.1% στη Malaga, από 10.4% έως 23.9% στη Μαδρίτη, και από 5.8% έως 16.9% στη Στουτγκάρδη. Η θερμική συνεισφορά των συστημάτων PVT για τη ζήτηση θερμότητας στο στάδιο προ-βρασμού κυμάνθηκε από 12% έως 47.6% στη Malaga, από 11.3% έως 42.4% στη Μαδρίτη, και από 4.9% έως 27.6% στη Στουτγκάρδη.
Οικονομική Ανάλυση
Ο χρόνος απόσβεσης για όλα τα φωτοβολταϊκά συστήματα ήταν γύρω στα 4-6 χρόνια, ανεξαρτήτως τοποθεσίας. Για τα συστήματα PVT, ο χρόνος απόσβεσης κυμάνθηκε από 13 έως πάνω από 25 χρόνια. Η έρευνα αυτή παρουσιάστηκε στη δημοσίευση "PVT potential for a small-scale brewing process: A case study" στο περιοδικό **Thermal Science and Engineering Progress**. Ερευνητές από την Ανδαλουσιανή Ένωση για Έρευνα και Βιομηχανική Συνεργασία (AICIA) και το Πανεπιστήμιο της Σεβίλλης πραγματοποίησαν την έρευνα.
