Nowe rozwiązania w zakresie solarnych systemów grzewczych
Kolektory termalnej energii słonecznej szybko zyskują na popularności w wielu krajach Europy jako przyjazna dla środowiska metoda ogrzewania pomieszczeń i dostarczania ciepłej wody do budynków. Jednak ich sukces na rynku wymaga bezpośredniego połączenia magazynowania energii słonecznej z pompami ciepła, które będą dostarczały ciepło przez cały rok, wykorzystując poza energią słoneczną źródła geotermalne lub energię otoczenia. W ramach finansowanego ze środków UE projektu MACSHEEP (New materials and control for a next generation of compact combined solar and heat pump systems with boosted energetic and exergetic performance) opracowano kompaktowe systemy energii odnawialnej, które oferują lepszą wydajność przy konkurencyjnej cenie. Niektóre z działań na rzecz zwiększenia wydajności i obniżenia kosztów to wykorzystanie pomp ciepła, optymalizacja systemów magazynowania oraz użycie materiałów niskonakładowych. Naukowcy pracowali również nad opracowaniem technologii informacyjno-komunikacyjnej w zakresie inteligentnej kontroli zarządzania magazynowaniem energii, monitorowania podczas pracy i wykrywania usterek na rzecz poprawy wydajności i niezawodności energetycznej. Uczeni opracowali cztery pompy ciepła połączone z systemami kolektorów słonecznych, co oznacza wykorzystanie ciepła z gruntu, powietrza i Słońca. Rozwiązania te przeznaczone są dla budynków o niskim zapotrzebowaniu na ciepło i niskiej temperaturze ciepła sieciowego, a także budynków modernizowanych o wyższej temperaturze ciepła sieciowego. Pompy ciepła zaprojektowano po kątem różnych obciążeń cieplnych i różnych koncepcji systemów. Niektóre z nich wykorzystują najnowsze sprężarki spiralne o kontrolowanej prędkości, ekonomizer i schładzacz do podgrzewania wody użytkowej. Do przełomowych rozwiązań w zakresie budowy kolektorów słonecznych należą selektywne farby nieprzeszklonego kolektora metalowego oraz nowa konstrukcja przeszklonego kolektora fotowoltaiczno-termalnego z żelem polisiloksanowym pełniącym rolę związku kapsułkującego dla ogniw fotowoltaicznych. Ten hybrydowy kolektor dostarcza jednocześnie ciepła i elektryczności przy pomocy pompy ciepła. Ciepło może być wykorzystywane bezpośrednio do napełniania zbiornika magazynującego, a prąd elektryczny do zasilania zarówno systemu pompy ciepła, jak i grzałki elektrycznej ładującej górną część systemu magazynowania. Systemy kolektorów słonecznych i pomp ciepła odegrają ważną rolę w koszyku energetycznym, dostarczając dużą cześć energii odnawialnej do budynków. Rozwiązania MACSHEEP skierowane są przede wszystkim do domów jednorodzinnych, które odpowiadają za dużą cześć zużycia energii w UE i które mają duży potencjał w zakresie poprawy efektywności energetycznej.
Słowa kluczowe
Solarne systemy grzewcze, pompa ciepła, efektywność energetyczna, ogrzewanie pomieszczeń, ciepła woda, MACSHEEP
