Zespół badawczy z Uniwersytetu w Kordobie zaprojektował zrównoważone fotowoltaiczne urządzenie słoneczne. Fotowoltaika podgrzewa wodę do 80°C — zupełnie jak zwykły grzejnik elektryczny. Jak działa ta technologia?

Fotowoltaika podgrzewa wodę do 80°C

Istotny procent zużycia energii w budynkach to produkcja ciepłej wody. Fotowoltaiczne ogrzewanie słoneczne można uznać za formę czystej i odnawialnej energii. Łatwe w instalacji, ciche i niewymagające konserwacji, zapobiega również zużyciu paliw kopalnych wykorzystywanych konwencjonalnie w tym procesie. 

Teraz grupa badawcza z Uniwersytetu w Kordobie zaprojektowała fotowoltaiczne urządzenie grzewcze korzystające z energii słonecznej, które wykorzystuje 95,06% dostępnej energii do produkcji ciepłej wody użytkowej.

Zupełnie jak grzejnik elektryczny

Zaprojektowany przez nich prototyp potrafi podgrzewać wodę do 80 stopni, tak, jak normalny grzejnik elektryczny. Podczas tego procesu nie powstają żadne odpady ani zanieczyszczające gazy.

W porównaniu do elektrowni termalno-solarnych, które wymagają instalacji hydraulicznych, ten model wykorzystuje tylko skrzynkę elektryczną podobną do tej, znajdującej się w domach. Do skrzynki za pomocą dwóch kabli podłączone są panele słoneczne i konwencjonalny elektryczny podgrzewacz wody.

– To model, który jest znacznie bardziej wszechstronny, zrównoważony i ekonomiczny, a przy tym generuje tylko 5% straty energii – wyjaśnił twórca urządzenia, Luis Cámara-Díaz z Uniwersytetu w Kordobie.

Według Cámara-Díaz ten nowy system koncentruje się w szczególności na ciepłej wodzie użytkowej, ale może być stosowany w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych.

Jak działa urządzenie?

Proces ogrzewania opiera się na termicznych opornikach elektrycznych zasilanych fotowoltaiczną energią słoneczną. 

Tradycyjne zbiorniki ciepłej wody mają wewnątrz rezystor elektryczny, który po podłączeniu do prądu wytwarza ciepło. Nazywamy to termoopornością. Różnica w stosunku do naszego prototypu polega na tym, że podłączamy go do fotowoltaicznych paneli słonecznych, zamiast do prądu – dodaje Luis Cámara-Díaz.

W ten sposób istniejąca energia słoneczna zamieniana jest na energię fotowoltaiczną, którą można wykorzystać do ogrzewania o każdej porze dnia. Zbiornik na wodę pełni funkcję akumulatora całej tej wytwarzanej codziennie energii. Zapobiega to konieczności instalowania baterii.

Przełomem dokonanym za pomocą tego taniego systemu elektronicznego jest możliwość przekształcania dostępnej energii fotowoltaicznej w ciepło, niezależnie od tego, czy istniejące poziomy promieniowania słonecznego są wysokie, czy niskie.

Co więcej, instalacja nie wymaga montażu dużej ilości paneli słonecznych, ani nie musi być podłączona do sieci elektrycznej. Urządzenie znajduje się obecnie w fazie eksperymentalnej, z perspektywą komercjalizacji w przyszłości. Jednym z postępów, nad którym pracuje również zespół badawczy, jest zastosowanie w tym urządzeniu sztucznej inteligencji w celu zwiększenia bezpieczeństwa i możliwości monitorowania systemu.

źródło: techxplore.com, uco.es, phys.org

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.