Znaczna część energii w budynkach zużywana jest na podgrzanie ciepłej wody. Mogą temu zaradzić ogniwa fotowoltaiczne (potocznie zwane „bateriami słonecznymi”). Inżynierowie z hiszpańskiego Uniwersytetu w Kordobie skonstruowali bojler, który podgrzewa wodę wyłącznie dzięki energii słońca.

Jak piszą konstruktorzy, instalacja składa się z panelu słonecznego, układu elektronicznego umieszczonego w niewielkiej skrzynce oraz bojlera, które są połączone za pomocą dwóch kabli. Urządzenie zaprojektowano z myślą o domach jednorodzinnych, ale może być wykorzystywane także w budynkach biurowych czy przemysłowych.

– Tradycyjne bojlery mają w środku grzałki oporowe, które ogrzewają wodę, gdy przepływa przez nie prąd. Różnica między nimi, a naszym prototypem jest taka, że jest podłączony do paneli fotowoltaicznych – mówi szef zespołu inżynierów, Luis Cámara-Díaz. W ten sposób można wykorzystać energię słoneczną również do ogrzewania.

Hiszpański wynalazek pozwala wykorzystać niemal całą energię z ogniw słonecznych

Instalacja składa się z ogniw fotowoltaicznych podłączonych do tradycyjnego bojlera, który może ogrzać wodę do 80 stopni Celsjusza. Sprawność urządzenia wyniosła ponad 95 proc., co oznacza, że mniej niż 5 proc. energii jest tracone.

Co jest w tym więc przełomowego, może ktoś zapytać? Przecież elektryczny bojler można podłączyć do instalacji fotowoltaicznej. Hiszpański wynalazek nie wymaga instalacji fotowoltaicznej o dużej mocy, falownika przetwarzającego prąd stały na zmienny, baterii ani podłączenia do sieci (te dwa ostatnie elementy zapewniają energię, gdy jest pochmurno).

Standardowy bojler zasilający jednorodzinny dom potrzebuje zwykle trzech przeciętnych paneli, które będą produkować około 1500 watów (1,5 kW). Trzeba je też podłączyć do falownika. Dopiero wtedy można myśleć o podłączeniu bojlera do domowej sieci.

Hiszpański bojler jest prosty i działa nawet wtedy, gdy jest pochmurno

W hiszpańskim urządzeniu prąd z panelu jest przetwarzany przez skonstruowany przez badaczy układ elektroniczny, który zapewnia ogrzewanie wody nawet przy niewielkim napięciu, czyli gdy jest na przykład pochmurno. W tym wypadku układ elektroniczny pozwala wykorzystać napięcie z paneli od wschodu do zachodu słońca.

Po drugie, hiszpańskie urządzenie jest tańsze niż kupno paneli zasilających cały dom, falownika i bojlera. Po trzecie jest proste, ponieważ wymaga tylko podłączenia panelu kablem do skrzynki z elektroniką, a drugim – bojlera ze skrzynką. Jest kompletnym rozwiązaniem technicznym.

Urządzenie jest na razie w fazie eksperymentów, ale badacze mają nadzieję, że niebawem uda się je zacząć produkować i sprzedawać. Planują także sterowanie za pomocą algorytmów uczenia maszynowego. Pozwoliłoby to bojlerowi na „uczenie się”, kiedy potrzebujemy więcej gorącej wody i odpowiednie dostosowanie jej podgrzewania.

Źródła: EurekAlert, Sustainability.