Wykorzystanie ciepła słonecznego do ogrzewania i chłodzenia budynków
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu SOcool opracował technologię SunOyster – koncentrator słoneczny, który jest w stanie osiągnąć sprawność dwukrotnie przekraczającą osiągi konwencjonalnych modułów fotowoltaicznych. Jest to możliwe dzięki zwierciadłom parabolicznym, które przez cały dzień podążają za Słońcem i skupiają światło słoneczne na odbiorniku, który jest w stanie przetwarzać nawet do 75 % promieniowania słonecznego na ciepło, a dzięki opatentowanemu odbiornikowi hybrydowemu może wytwarzać jednocześnie ciepło i energię elektryczną. Dodatkowo agregaty chłodnicze działają jak pompy ciepła, odbierając zgromadzone ciepło, a następnie odrzucając je. Co więcej, dzięki temu, że ciepło nie zostało wytworzone, lecz jedynie przemieszczone, można je wykorzystać do ogrzania innych obiektów. Rozwiązanie zostało opracowane z myślą o słonecznych krajach charakteryzujących się wysokimi temperaturami, gdzie budynki wymagają chłodzenia znacznie częściej niż ogrzewania.
Od prototypu do wprowadzenia na rynek
Głównym celem projektu był rozwój rozwiązania SunOyster 16 od działającego prototypu do certyfikacji i dziewiątego poziomu gotowości technologicznej, aby można było rozpocząć produkcję seryjną i wprowadzanie produktu na rynek na szeroką skalę. Prace obejmowały kompleksowe testy kilkunastu urządzeń SunOyster w warunkach terenowych na terytorium kilku krajów – od Szkocji i Zambii po Chiny. „Skuteczna realizacja tego celu oznacza, że nasi klienci w państwach członkowskich Unii Europejskiej mogą otrzymać atrakcyjne dofinansowania na instalację naszego urządzenia”, wyjaśnia Carsten Corino, koordynator projektu. Celem drugorzędnym było zaprezentowanie działania małych chłodziarek termicznych połączonych z rozwiązaniem SunOyster. „W tym wypadku osiągnięte wyniki w przypadku rozwiązania na niewielką skalę nie do końca nas przekonują”, przyznaje Corino. Niewystarczające ilości promieniowania słonecznego, które przekładają się na zaledwie częściowe obciążenie agregatu chłodniczego, zmniejszają wydajność całego procesu. „Uważamy, że nasz system obecnie nadaje się do wykorzystania w przypadku większych projektów wymagających mocy chłodniczej przekraczającej 100 kW”. Członkowie zespołu przekonali się, że stworzenie produktu sprzętowego, w szczególności rozwiązania charakteryzującego się wysokim stopniem zaawansowania technologicznego, nie jest łatwym zadaniem. „Bez silnego wsparcia ze strony Instrumentu dla MŚP w ramach programu Horyzont 2020 prawdopodobnie nie bylibyśmy w stanie przekroczyć słynnej doliny śmierci, w której kończy większość projektów na drodze do produkcji seryjnej”, przyznaje Corino. „Z tego powodu jesteśmy zatem bardzo wdzięczni za otrzymane wsparcie i mamy nadzieję, że któregoś dnia będziemy w stanie odpłacić się na nie obniżonymi emisjami, nowymi stanowiskami pracy, składkami na ubezpieczenia społeczne oraz podatkami wynikającymi z rozwoju naszego przedsiębiorstwa”.
Realizacja ekologicznych wizji
Rozwiązanie opracowane w ramach projektu SOcool wydaje się być skuteczną odpowiedzią na wymagania w zakresie ochrony środowiska, które przyniesie najbliższa przyszłość. „Jedno urządzenie SunOyster 16 heat PVplus eksploatowane przez co najmniej 20 lat na terenie Niemiec pozwoli ograniczyć emisje dwutlenku węgla o około 100 ton. W przypadku słonecznej południowej Hiszpanii czy na Krecie emisje uda się ograniczyć o blisko 200 ton”, wyjaśnia Corino. „Gdy uda się osiągnąć planowaną liczbę instalacji wynoszącą około 10 000 urządzeń rocznie, nasze rozwiązanie przyczyni się w dużym stopniu do walki z globalnym ociepleniem”. Opierając się na rozwiązaniu SO16 i zdobytej wiedzy w zakresie śledzenia ruchu Słońca, zespół opracował dwa kolejne produkty – mniejszy i lżejszy wariant SO8, a także całkowicie elektryczne urządzenie przemieszczające konwencjonalne panele fotowoltaiczne. Dzięki tej gamie produktów zespół jest w stanie zaspokoić dowolne zapotrzebowanie na ciepło i energię elektryczną budynków mieszkalnych i przemysłowych. Kluczem do realizacji planów badaczy jest wykorzystanie impetu transformacji energetycznej w państwach członkowskich Unii Europejskiej oraz rozwój produkcji opatentowanych odbiorników hybrydowych we Wspólnocie.
Słowa kluczowe
SOcool, ciepło, energia elektryczna, słoneczna, SunOyster, budynki, moduły fotowoltaiczne, chłodzenie, energia, hybrydowe, moduł chłodniczy, chłodzenie słoneczne, urządzenie śledzące ruch Słońca
