Jak funkcjonuje hybrydowy system grzewczy?
Podstawę rozwiązania stanowi pięć wzajemnie uzupełniających się elementów. W skład zestawu wchodzą panele fotowoltaiczne o mocy 13 kW, niewielkie turbiny wiatrowe, akumulatory magazynujące 25 kWh energii, zbiornik do przechowywania ciepła oraz dwie pompy ciepła: gruntowa o mocy 6 kW i powietrzna. To połączenie tworzy układ zdolny do samodzielnego zarządzania energią. Sekret efektywności kryje się w sezonowym zarządzaniu temperaturą gruntu. Wiosną system przeprowadza wstępne chłodzenie, latem pełne chłodzenie, jesienią wstępne ogrzewanie, a zimą pełne ogrzewanie. Dzięki temu zabiegowi temperatura gruntu wokół pompy utrzymuje się na stabilnym poziomie. Dość powiedzieć, iż w ciągu dekady symulacji zmieniła się zaledwie o 0,42°C.
Czytaj też: Ukryta przeszkoda hamuje rewolucję słoneczną. Naukowcy właśnie ją pokonali
W przypadku niskobudżetowego domu mieszkalnego koszty energii spadły o co najmniej 54,7% w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami. System stał się też bardziej samowystarczalny, ponieważ zależność od zewnętrznej sieci energetycznej zmniejszyła się o 75%. W praktyce oznacza to, że gospodarstwo domowe potrzebuje znacznie mniej energii od zewnętrznych dostawców. Dodatkową zaletą jest zwiększenie odporności na przerwy w dostawach prądu oraz wahania cen energii. Dzięki magazynowaniu nadwyżek z paneli słonecznych i turbin wiatrowych, system pozwala korzystać z najtańszej energii wtedy, gdy jest ona najbardziej dostępna.
Wyzwania na drodze do popularności
Największymi przeszkodami w upowszechnieniu technologii pozostają skomplikowana instalacja i wysokie koszty początkowe. Montaż wymaga nie tylko zakupu wszystkich komponentów, ale także posiadania odpowiedniego terenu pod gruntową pompę ciepła. Nie każde gospodarstwo domowe dysponuje wystarczającą przestrzenią na wymiennik gruntowy i spełnia warunki geologiczne. Kolejnym problemem jest brak wykwalifikowanych instalatorów. System wymaga znajomości fotowoltaiki, turbin wiatrowych, pomp ciepła oraz magazynów energii jednocześnie. To specjalistyczna wiedza, której zdobycie i praktyczne zastosowanie wymaga czasu.
Czytaj też: Amerykańska firma wierci 1,6 km w głąb ziemi. Ich podziemny atom będzie tańszy od słońca i wiatru
Bez wsparcia rządowego w postaci dotacji czy ulg podatkowych, okres zwrotu z inwestycji może okazać się zbyt długi dla przeciętnej rodziny. Chiny mają wprawdzie ambitne plany dotyczące dekarbonizacji sektora grzewczego, lecz w innych krajach wdrożenie podobnych rozwiązań może napotkać dodatkowe bariery prawne. Długoterminowa stabilność cieplna i możliwość adaptacji do różnych stref klimatycznych to niewątpliwe atuty tego podejścia. Połączenie wielu źródeł energii zwiększa niezawodność w porównaniu z systemami opartymi na jednej technologii. Pytanie brzmi, czy uda się obniżyć koszty i uprościć instalację na tyle, by rozwiązanie stało się dostępne dla szerszego grona odbiorców.