Na PWr powstaje system alternatywnego chłodzenia oparty o zielone rozwiązania

W ciągu 25 lat ponad trzykrotnie wzrosło zużycie energii, jaką na całym świecie przeznaczamy na chłodzenie mieszkań, domów i budynków komercyjnych. A będzie jeszcze gorzej, bo wraz ze wzrostem temperatur z powodu ocieplania się klimatu rośnie zapotrzebowanie na urządzenia klimatyzacyjne.

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej, razem ze swoimi partnerami z Polski i Hiszpanii zaczęli więc prace nad ekologicznym systemem alternatywnego chłodzenia. Będzie on oparty na nowatorskich czynnikach chłodniczych i innowacyjnym systemie magazynowania energii. Całość powstanie w ramach projektu COOLSPACES 4 LIFE w ramach prestiżowego grantu Komisji Europejskiej przy współfinansowaniu ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

System ma składać się z opracowanego przez naukowców urządzenia chłodniczego o mocy 70 kW zasilanego energią odnawialną, połączonego z innowacyjnym magazynem energii oraz inteligentnym systemem sterowania. Będzie on oparty na przyjaznych środowisku technologiach i docelowo zostać wykorzystany do chłodzenia jednego z pięter budynku Geocentrum w kampusie uczelni.

– Stanie się zatem przykładem żywego laboratorium do opracowywania innowacyjnych technologii z zakresu OZE, chłodnictwa, a także nowych technologii komunikacyjnych, pozwalających na dużą elastyczność w zarządzaniu energią – opowiada prof. Sabina Rosiek-Pawłowska z Politechniki Wrocławskiej. Konsorcjanci planują także komercjalizację wypracowanych rozwiązań i urządzeń, tak żeby po zakończeniu projektu mogły z nich korzystać inne budynki użyteczności publicznej w Europie.

Zasili go 75 paneli fotowoltaicznych zainstalowanych na dachu Geocentrum. Stamtąd energia elektryczna będzie trafiała do instalacji, na którą złożą się urządzenie chłodnicze oparte o tzw. zielone czynniki chłodnicze i specjalny – także zaprojektowany w ramach projektu – magazyn chłodu.

Z instalacji popłynie chłodna woda, która zapewni klimatyzację na trzecim piętrze budynku, a w zimniejszych miesiącach urządzenie będzie dogrzewać pomieszczenia, jako że z instalacji może płynąć także ciepła woda. Część ciepła pozwoli także ogrzać wodę użytkową w Geocentrum.

– Wykorzystując technologie magazynowania energii cieplnej i elektrycznej, będziemy za pomocą odpowiednich systemów sterowania i kontroli przełączać się z jednego źródła na inne – tłumaczy badaczka. – Wszystko po to, by mając wiedzę o kosztach energii z różnych źródeł oraz korzystając z informacji o cenie energii elektrycznej w sieci, móc decydować w każdym momencie: kiedy z jakiego źródła pobierzemy tę energię, by wybrać tę bardziej opłacalną.

Samo urządzenie klimatyzacyjne będzie wykorzystywało przyjazne dla środowiska czynniki chłodnicze. – Ograniczając tym samym do minimum bezpośredni wpływ instalacji na tworzenie efektu cieplarnianego – wyjaśnia dr Gil.

Urządzenie projektowane w ramach projektu COOLSPACES 4 LIFE będzie spełniać wszystkie obowiązujące obecnie wymogi środowiskowe.

– Zastosujemy mieszaninę czynników naturalnych i syntetycznych, uzyskując maksimum korzyści ekologicznych i ekonomicznych, przy jednoczesnej wysokiej wydajności i efektywności pracy instalacji  – dodaje dr Gil. – To będzie bardzo innowacyjne rozwiązanie.

Co ważne, opracowane przez naukowców urządzenie będzie wykorzystywało odpadowe czynniki chłodnicze odzyskiwane z utylizowanych urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych. Jest to możliwe dzięki współpracy z warszawską fundacją PROZON, która w innym projekcie LIFE pracuje nad instalacją do rozdziału odpadów mieszanin czynników chłodniczych.

– Mieszaniny wykorzystywane w takich urządzeniach są rozdzielane na czynniki bazowe. W naszym urządzeniu zastosujemy te, które mają niski parametr GWP, który określa potencjał tworzenia efektu cieplarnianego – tłumaczy prof. Rosiek-Pawłowska. – Na razie ich ilość na rynku wtórnym jest niewielka, ale z każdym rokiem będzie wzrastać. Przepisy prawne stopniowo obligują producentów urządzeń chłodniczych do stosowania czynników o coraz niższym GWP.

Badania prowadzą wspólnie naukowcy z Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej, hiszpańskiego Uniwersytetu w Almerii i Solar Energy Research Center, pracownicy PROZON Fundacji Ochrony Klimatu, a także hiszpański partner przemysłowy Hedera Helix Ingenieria y Biotecnologia. Na PWr pracami kierują wspólnie dr hab. inż. Sabina Rosiek-Pawłowska, prof. uczelni oraz dr inż. Bartosz Gil.