Ученые и студенты Санкт-Петербургского государственного университета на конкурсе инновационных проектов Start-up СПбГУ — 2023 представили солнечный коллектор (обогреватель), который работает в холодном климате. Умное устройство может «консервировать» тепловую энергию.
По словам исследователей, в ясные дни созданный обогреватель работает как обычный солнечный коллектор: собирает свет и инфракрасное излучение, преобразует их в тепло и нагревает теплоноситель — чистую воду или воду, смешанную с гликолем. Горячая вода идет в систему теплоснабжения: трубы и радиаторы.
Подключенная к разработанному коллектору умная система из нескольких датчиков и микроконтроллера отслеживает перемены в погоде. Как только температура воздуха падает, а солнце надолго уходит за тучи, микроконтроллер останавливает работу устройства. Теплоноситель выдавливается в специальный бак с теплоизоляцией, а рабочий контур заполняется азотом, и система отопления переходит на работу от другого источника: к примеру, газового котла. Как только интенсивности солнечного света вновь становится достаточно, запускается обратный процесс: азот выпускается в атмосферу, а теплоноситель закачивается на его место.
По мнению ученых, такой принцип работы позволит добиться сразу нескольких целей. Азот, в отличие от простой воды или смеси воды и гликоля, не замерзает при минусовых температурах, а потому не может расшириться и разорвать трубки, пока устройство не работает из-за слабой освещенности. В изолированном баке теплоноситель, нагретый солнцем, до нескольких дней остается теплым — а значит, не нужно ждать, пока система заново «разогреется» и запустится, и помещение, которое обогревает коллектор, при переходе с одного режима на другой не успеет остынуть.
На сегодняшний день разработка прошла лабораторные испытания и готова к коммерческой реализации.