Kiedy woda zamienia się w lód, wydziela się energia, jaka w zwykłych warunkach rozprasza się w środowisku. A wcale nie jest jej mało, bo z 1 m3 wody można uzyskać aż 93 kWh energii (średnia cena 1 kWh to nieco ponad 50 gr). Dla porównania przeciętny, ok. 30-calowy telewizor zużywa w ciągu roku dwa razy mniej energii.
Taka przemiana fazowa z cieczy w ciało stałe zachodzić może na powierzchni kolektorów. Są one zanurzone w wodzie, którą dzięki wymianie ciepła schładzają do temp. 0 st. i odzyskują energię, obrastając w lód. Dotychczas to właśnie on był największym mankamentem kolektorów, gdyż blokował pracę ich elastycznych elementów. Dzięki technologii membranowej opracowanej przez Polaków kolektory mogą teraz oczyszczać się z lodu samoczynnie.
A co z taką energią później można zrobić? Np. przetransportować do pompy ciepła i ogrzać dom, albo do tzw. chillerów, czyli wytwornic wody lodowej (ok. 6 st. C), która pełni rolę czynnika chłodzącego dla klimatyzatorów. Takie instalacje są mniej ryzykowne dla środowiska naturalnego niż wykorzystujące freon.
W tym drugim wypadku kolektor może pełnić również rolę akumulatora chłodu, utrzymując tafle lodu na powierzchni zbiornika, gdzie jest zamontowany. Z tego chłodu może skorzystać klimatyzacja w czasie najdroższej taryfy za prąd.
- Wystarczy, że od godziny 10 do 17 klimatyzatory korzystały będą ze zgromadzonego chłodu, a później, kiedy cena energii jest niższa będą mogły wrócić do wykorzystania prądu - wyjaśnia Dawid Wesołowski z funduszu European Venture Investment Group który wspólnie z Gaudi Managment zainwestował 660 tys. PLN. w spółkę Uni-Heat.
Wg Wesołowskiego to właśnie rynek chłodniczy będzie rozwijał się najszybciej w przyszłości, gdyż jeszcze w 2000 roku zapotrzebowanie na energię w tym segmencie wynosiło 200 TWh, a za 3 lata dosięgnie 500 TWh.
- Zapotrzebowanie ma ścisły związek z ruchem turystycznym i podnoszeniem poziomu obsługi hoteli i restauracji. Z tego powodu np. Chorwacja w 2002 roku stała się importerem energii elektrycznej. Istnieje też głęboka różnica między poszczególnymi krajami UE średni wzrost wynosi 20% od 1990 roku ale w rejonie morza śródziemnego to już 50%, a w Grecji nawet 54% - zauważa Wesołowski.
Dlatego polskie kolektory z akumulatorami chłodu w znacznej części przeznaczone będą na eksport, a tu pole do popisu jest ogromne gdyż średnio 10 proc. energii elektryczne na świecie wytwarza się na potrzeby klimatyzacji, a w USA aż 1/6.
- Każde urządzenie klimatyzacyjne w zasadzie produkuje większą ilość ciepła niż chłodu , ciepło w postaci energii odpadowej po prostu usuwane jest z budynku . W sytuacji gdy tę energię mamy do dyspozycji - a chodzi o setki kilowatów - w nocy istnieje możliwość zasilenia instalacji ogrzewania, ciepłej wody użytkowej lub basenu – mówi Wesołowski.
Swoje zastosowanie mogą one znaleźć zwłaszcza w oczyszczalniach ścieków, gdyż kolektor może wykorzystywać dowolnie zanieczyszczoną wodę o temperaturze zarówno z sieci miejskiej (ok 15 st. C) jak i bezpośrednio z miejsca wytworzenia, gdzie może być ona do 20 st. wyższa.
- Instalacjami o mocy 100-300 kW zainteresowane są głównie sieci hotelowe ale tego typu systemy mogą być zastosowane w szpitalach, szkołach, salach gimnastycznych czy innych obiektach użyteczności publicznej. W Niemczech obliczono, iż istnieje możliwość wytworzenia w ten sposób 70TWh energii z sieci miejskich, co odpowiada 10% zapotrzebowania na ciepło i ciepłą wodę użytkową – zdradza Wesołowski.
Nie oznacza to jednak, że kolektory przeznaczone będą tylko dla obiektów przemysłowych. Przykładowo dla przeciętnego domu jednorodzinnego z pompą o mocy kilu kW powinny wystarczyć 4 sztuki, które sprzedawane będą w cenie tysiąca za jedną. Jeśli natomiast obiekt będzie ogrzewany pompą 500 kW, to do jej poprawnego działanie wymagane będzie 300 kolektorów.
Zainteresowanie ich dystrybucją wyraziła amerykańska firma Carrier (lider w branży klimatyzacji i wentylacji), która planuje ich sprzedaż razem ze swoimi pompami ciepła i chillerami. W styczniu 2015 roku spółka podpisała umową preinwestycyjną z holenderskim funduszem KIC InnoEnergy SE na drugą rundę finansowania. Pierwsza zakończyła się zebraniem kwoty 660 tys. PLN.
Wodna energia
Polska firma Uniheat obiecuje, że zrewolucjonizuje system tak ogrzewania, jak i ochładzania domów i obiektów przemysłowych. Kluczem do sukcesu ma być kolektor membranowy, wykorzystujący przemianę wody w lód.
