Zespół badaczy z Uniwersytetu w Nottingham w Wielkiej Brytanii i Uniwersytetu Technologicznego Hubei w Chinach opracował nowatorski system ogrzewania wody i domu. Składa się on z pompy ciepła wspomaganej energią słoneczną. O wynalazku dowiadujemy się z artykułu na łamach czasopisma Energy and Buildings.
Czytaj też: Pompy ciepła nie potrafią grzać w zimie? Na ten temat mają coś do powiedzenia nasi sąsiedzi
Przyjrzyjmy się teraz, jak wygląda owy system w detalach. Skonstruowano go z trzech zasadniczych elementów: pompy ciepła, rurowych kolektorów słonecznych oraz magazynu energii w formię zbiornika wyłożonego od środka materiałami zmiennofazowymi.
Nie tylko pompy ciepła ogrzeją dom i wodę. Ten system zrobi to taniej i wydajniej
Kolektory rurowe są o wiele bardziej wytrzymałe i wydajniejsze w chłodniejszych porach roku przy niskim nasłonecznieniu – to był główny argument naukowców za wybraniem ich do projektu badawczego. Natomiast jeśli mowa o magazynie energii, to jest to zwyczajny cylindryczny zbiornik na wodę wyłożony materiałem zmiennofazowym, który ułatwia przechowywanie dużych ilości ciepła utajonego w konkretnych zakresach temperatur. W przypadku pompy ciepła, to składa się ona ze sprężarki, skraplacza, zaworu rozprężnego i parownika.
Czytaj też: Gigantyczne pompy ciepła staną przy polskiej granicy. Rusza eksperymentalny projekt
Znając charakterystykę każdego z komponentów, dowiedzmy się, w jaki sposób one razem współpracują. Kolektory słoneczne pełnią tutaj rolę parownika dla czynnika chłodniczego w pompie ciepła. Dostarczają one energię cieplną. Pompa ciepła natomiast ogrzewa wodę w zbiorniku. Materiał zmiennofazowy umożliwia ogrzanie wody do 70 st. C i co najważniejsze, utrzymuje ją ciepłą przez dłuższy czas oraz dostosowuje się do konkretnych godzin szczytu użytkowania.
Czytaj też: Sromotna porażka Niemiec – ich pompy ciepła są do niczego. Skala zjawiska jest niewyobrażalna
Taki system, zdaniem twórców, jest bardziej ekonomiczny i zużywa o wiele mniej energii elektrycznej (o 9,4 proc. mniej w ciągu dnia przy niskim nasłonecznieniu). W większym stopniu bazuje się tutaj na kolektorach słonecznych. Co ciekawe, prace systemu dostosowano do chłodnego klimatu, wobec czego może on funkcjonować także zimą. Współczynnik wydajności COP całej jednostki wyniósł 3,98, co jest wartością wyższą od tej dla standardowej pompy ciepła (2,33).