Energie electrică şi căldură pentru locuinţe, direct de la soare

Un nou sistem pentru captarea şi utilizarea mai eficientă a energiei solare se află acum în fază de testare, în cadrul unui proiect desfăşurat în oraşul Boulder, din statul american Colorado.

Potrivit companiei producătoare Cool Energy, sistemul este capabil să ofere 100% din necesarul de apă caldă şi 80% din energia termică necesară pentru încălzirea unei locuinţe.

Energia termică rămasă neutilizată este transformată în electricitate folosind un motor stirling.

Sistemul constă dintr-un colector solar, montat de regulă pe acoperişul locuinţei, conectat la un rezervor izolat termic, care serveşte pentru înmagazinarea energiei termice captate de la soare. În interiorul locuinţei avem un rezervor pentru apă caldă menajeră şi calorifer.

Funcţionarea întregului sistem este gestionată de un calculator dedicat, conectat la reţeaua locală şi internet.

Calculatorul SolarSmart monitorizează temperatura ambientală din exteriorul şi interiorul clădirii, respectiv abundenţa luminii solare, pentru a determina cel mai eficient mod de utilizare a energiei înmagazinate în sistem. De exemplu în zilele cu cer parţial noros, sistemul ar putea direcţiona energia captată de la soare preponderent pentru încălzirea locuinţei. Surplusul de energie oferit de o zi însorită va fi în schimb exploatat pentru maximizarea producţiei de energie electrică.

În centrul atenţiei se află motorul stirling foarte eficient, bazat pe un design proprietar al companiei. Acesta poate genera până la 2 KW/h de electricitate, atingând o eficienţă mai mare de 16% pentru conversia energiei termice în energie mecanică şi apoi electicitate.

Motorul stirling funcţionează asemenea unei pompe de căldură, exploatând diferenţele de temperatură dintre un mediu cald şi unul rece. Mecanismul de bază foloseşte doi cilindrii conectaţi unul de celălalt şi umpluţi cu gaz sau aer. Gazul aflat într-unul din cilindrii este încălzit, în timp ce gazul aflat în al doilea cilindru este răcit. Expansiunea gazului, respectiv compresia rezultată în urma diferenţelor de temperatură are drept efect antrenarea celor două pistoane aflate la capetele cilindrelor. Gazul aflat în cilindrul încălzit pătrunde automat în cilindrul rece, aflat la presiune scăzută, reluând ciclul cu pierderi minime de energie.

Folosirea unui generator solar capabil să furnizeze mai multe tipuri de energie simultan oferă locuinţelor o mai bună independenţă faţă de furnizorii tradiţionali de energie electrică şi termică, scurtând totodată timpul de amortizare a investiţiei prin sporirea economiilor făcute cu facturile la utilităţi.