Nowy system solarny do energetyki zdecentralizowanej
Jednoczesne wytwarzanie chłodu, ciepła i energii elektrycznej (trigeneracja) to niezwykle wydajna technologia zdecentralizowanej energetyki, w której prąd produkowany jest blisko miejsca użycia. Stworzenie takiego systemu w oparciu o źródła energii odnawialnej może walnie przyczynić się do realizacji unijnych celów 20-20-20. Innowacyjny system trigeneracyjny zasilany w całości energią słoneczną byłby bardzo przydatny dla budynków mieszkalnych i małych biur, które znajdują się daleko od sieci energetycznej, do ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Opracowany w ramach finansowanego ze środków UE projektu ANTSPSE (A novel tri-generation system powered by solar energy) mały, uniwersalny system prototypowy wytwarza energię elektryczną jako alternatywę lub uzupełnienie tradycyjnej scentralizowanej energii sieciowej. Naukowcy połączyli silnik parowy z technologią chłodzenia/ogrzewania z osuszaniem powietrza. System osuszania wykorzystuje innowacyjną membranę w celu zmaksymalizowania przenikania ciepła i masy między powietrzem a roztworem osuszającym. Badano też sprawność cieplną liniowej soczewki Fresnela (LFR), wykorzystującej zwierciadła do koncentracji energii słonecznej. Ponadto zaproponowano zastosowanie półparabolicznej LFR, a jej sprawność porównano ze standardową LFR. Techniki śledzenia promieni użyto do optymalizacji konstrukcji tych systemów. Naukowcy wykorzystali modele obliczeniowej dynamiki przepływów do zbadania ich sprawności, a także sprawności osuszającego układu chłodzenia. Ponadto opracowano modele organicznego obiegu Rankine'a (ORC). Wyniki symulacji dowiodły, że sprawność zwiększa się o blisko 40% w dwustopniowym systemie w porównaniu z systemem jednostopniowym, pod warunkiem użycia określonej cieczy roboczej. W ramach projektu przeprowadzono też analizę potencjalnych korzyści ekonomicznych i środowiskowych płynących z nowego systemu trigeneracyjnego. Oszacowano też czas, po jakim zwraca się koszt systemu energii solarnej w wybranych lokalizacjach. Odbyło się kilka konferencji i seminariów, na których przedstawiono nowatorską koncepcję wielofunkcyjnego solarnego systemu trigeneracyjnego. Prace badawcze prowadzone w ramach projektu ANTSPSE zostały opisane w szeregu różnych publikacjach. Naukowcy złożyli także wniosek o objęcie ochroną patentową swojego innowacyjnego produktu oraz szczegółów jego konstrukcji.
