A biológiailag lebomló közvetítőközegen keresztül hőszivattyúba táplált hőenergia használati melegvíz és fűtés előállítására alkalmas
A Solar Energy Booster azzal járul hozzá az energiaátalakításhoz, hogy a meglévő napelemek nemcsak több elektromos energiát, hanem hőenergiát is képesek termelni.
Jan Putman, a fejlesztés ötletadója és vezetője, a megújuló energiarendszerek telepítőjeként szerzett sokéves tapasztalatának köszönhetően 2013-ban kezdte el innovációjának, a Solar Energy Booster-nek a fejlesztését. 2014-ben sikeresen elvégezték az első teszteket egy prototípuson, és a helyi és európai támogatásoknak (Climate-KIC) köszönhetően megvizsgálták a piacra vitel megvalósíthatóságát. Innovációja 2016-ban elnyerte a Solar Keymark tanúsítványt, a napenergia-iparág legfontosabb európai minőségi címkéjét.
Hogyan működik a booster?
Az alumínium booster panelek különböző méretekben kaphatók. A legtöbb fotovoltaikus panellel (PV) kompatibilisek, és láthatatlanul, a hátsó részen helyezhetők el, a lehető legjobban kihasználva a rendelkezésre álló tetőfelületet.
A Solar Energy Booster napelemre történő telepítése a napelemet fotovoltaikus napkollektorrá (PV-T) alakítja át, lehetővé téve a hőenergia visszanyerését. A csövekbe a Climalife által gyártott Greenway® Neo Solar N közvetítőközeget töltik, amely kivonja a hőt a panelből, és egy tárolótartályba vezeti, amely egy hőszivattyú forrásaként szolgál.
Amikor a hőt kivonják, a napelem lehűl, így több napenergiát tud termelni.
„A booster nyáron akár 70°C-kal is csökkentheti a napelem hőmérsékletét, ami több mint 20%-kal növeli az elektromos hatásfokot. Télen az elektromos hatásfok gyakorlatilag nem változik, így a panel átlagos teljesítménye évente 8%-kal nő” – magyarázza Jan Putman.
A Solar Energy Booster hőtároló rendszer
A hőenergiát és a további termelt villamos energiát hőszivattyúhoz csatlakoztatva egy jól szigetelt épületet gáz nélkül is fel lehet fűteni.
„Meggyőződésem, hogy a rendszerek kombinációja segíthet felgyorsítani az energetikai átmenetet”. Ebből a meggyőződésből kiindulva dolgozta ki Jan Putman a Solar Energy Booster rendszer koncepcióját. „Kiváló termékkel rendelkezünk, és az az elképzelés, hogy folyamatosan új megoldásokat keressünk, lehetővé téve számunkra, hogy a piacon az élenjárók közé kerüljünk”.
A rendszer 3 energetikai technológiát kombinál:
1. PV-T panelek boosterrel
2. A hőszivattyú
3. A hőtároló rendszer
A PV-T panelek által összegyűjtött és a Greenway® Neo Solar N közvetítőközegen keresztül a hőszivattyúba táplált hőenergiát használati melegvíz és fűtés előállítására használják. A felesleges energiát egy hőtároló rendszerbe vezetik át, amelyet elégtelen termelés esetén felhasználnak.
Greenway® Neo Solar N, az egész folyamat kulcsa
„Egy hőszivattyú csak akkor tud megfelelően működni, ha a megfelelő forráshőmérsékletről táplálják, egy napelem akkor tud hasznosan működni, ha kellően lehűthető, egy hőtároló rendszer pedig akkor tud gazdaságosan működni, ha a megfelelő közeget, ebben az esetben a közvetítőközeget választják” – mutat rá Jan Putman.
Kezdetben monoetilén-glikol alapú közvetítőközeget használtak, de mivel egyre több projektet hajtanak végre földbe épített hőtároló rendszerrel, megnőtt az igény egy fenntartható, növényi eredetű közvetítőközeg iránt.
„Mivel ilyen típusú hőtároló rendszerrel dolgozunk, szeretnénk biztonságosan és hatékonyan végezni a munkát, és a megfelelő közeget használni, mint ahogyan itt a közvetítőközeg esetében is. Emellett fontos volt, hogy a viszkozitása a lehető legalacsonyabb legyen” – mondja a Solar Energy Booster fejlesztője.
Michael Van Beek, a Climalife értékesítési vezetője a Greenway® Neo Solar N használatát ajánlotta közvetítőközegként. A biológiailag lebomló és növényi eredetű 1,3-propándiollal gyártott közvetítőközeg használata csökkenti a talajszennyezés kockázatát szivárgás esetén, így ideális erre az alkalmazásra. Ezenkívül +200°C-ig nem bomlik le.
„A közvetítőközegnek el kell viselnie egy bizonyos hőmérsékletet. Mindig a fagyásról beszélünk, de ritkán a magas hőmérsékletekről. Stabilnak kell maradnia, és meg kell felelnie a felhasználás módjának. A Greenway® Neo Solar N tökéletesen megfelel ezeknek a követelményeknek” – magyarázza Jan Putman.
| Greenway® Neo Solar N mennyisége berendezésenként egy átlagos házhoz -15 °C-os fagyvédelem mellett | ||
|---|---|---|
| Berendezés típusa | víz (L) | Greenway® Neo Solar N (L) |
| PV-T | 20 L | 20 L |
| PV-T + hőtárolás | 75 L | 75 L |
A Solar Energy Booster hőforrás rendszer előnyei
Ez az eljárás ideális forráshőmérsékletet biztosít: nyáron 15-30°C, télen pedig 5-15°C közötti hőmérsékletet lehet elérni.
„Az alábbi grafikon a végső cél minden alkalommal megpróbáljuk reprodukálni a rendszereinkben” – mondja Jan Putman. Az alábbiakban látható, hogy 36°C-os külső hőmérséklet mellett a forrás hőmérséklete 30 és 15°C között egyensúlyban van. Ez 8-as COP* értéket eredményez.
*teljesítmény együttható
Gazdasági szempontból, ha a hőszivattyút ideális forráshőmérsékletről látják el, kevesebbet kell használni, így kisebb és takarékosabb modellre cserélhető.
Díjnyertes innováció
2017-ben Jan Putman koncepciója elnyerte a Jan Terlouw Innovációs Díjat, amelyet évente ítélnek oda Kelet-Hollandiában a leginkább fenntartható és innovatív vállalkozóknak.
A díjat a fázisváltás koncepciója alapján nyerte el. A víz átmeneti hőmérsékletén, például +0°C-ról -0°C-ra történő átmenetkor a víz szerkezetének megváltoztatására (vízből jéggé) 10-szer több energia kell. Jan Putman a Heatstixx-szel (MCP**) egy tartályon dolgozik, amely lehetővé teszi számára, hogy különböző átmeneti hőmérsékletet válasszon, például -15°C-ról +15°C-ra, hogy magasabb forráshőmérsékletet biztosítson a hőszivattyú számára. Ez 30%-kal javíthatja a hőszivattyú hatékonyságát.
**fázisváltó anyag
Mit hoz a jövő?
A vállalat célja most az, hogy ezt a fajta energiakoncepciót szélesebb körben bevezesse a piacon. Közösen kell arra törekednünk, hogy a napelemek az egész épületet fűtsék, akár a nap jelenlétében, akár anélkül. Az energetikai átállás egyre gyorsabban halad, és a piac nyitott az ilyen innovatív ötletekre.
Jan Putman eddig mindig az innovációra koncentrált, és most jött el az ideje, hogy ezt terjessze, népszerűsítse, így az általa megszerzett tudást és szakértelmet a kiválasztott nagykereskedőkön keresztül átadhatja a piacnak, miközben megtartja tanácsadói szerepét.
A Solar Energy Booster mindig fenntartható megoldást kínál, és az összeszereléstől a szállításig a teljes projektet vállalják. A vállalat három embert foglalkoztat, és tanácsadókat vesz igénybe olyan speciális témákban, mint a biztonság, a környezetvédelem és a szakértői támogatások stb. A vállalat jelenleg Hollandiát fedi le, de a határain túlra is szeretne terjeszkedni. Az igazgató jelenleg egy tanácsadóval együttműködve vizsgálja a belga piaci lehetőségeket, ahol figyelembe kell venni a helyi szabványokat, támogatásokat és szabályozásokat is.
