Niemiecki wynalazek zagrozi pompom ciepła? Ma być tani, wydajny i przyjazny dla środowiska
Nowa niemiecka technologia może zrewolucjonizować sposób ogrzewania i chłodzenia domów. Materiały elastokaloryczne wykorzystywane przez naukowców działają bez sprężarek i czynników chłodniczych, oferując wysoką wydajność przy niskim koszcie eksploatacji. Czy pompy ciepła zostaną wyparte przez to rozwiązanie?
- Ogrzewanie domu przy pomocy elastokaloryków – czy to możliwe?
- Czy ogrzewanie wykorzystujące efekt elastokaloryczny będzie opłacalne?
- Od pomysłu do realizacji – naukowcy pracują nad nowymi rozwiązaniami
- Czy pompy ciepła zostaną wyparte z rynku przez elastokaloryki?
Ogrzewanie domu przy pomocy elastokaloryków – czy to możliwe?
Elastokaloryki to materiały o niezwykłych właściwościach mechanicznych i termicznych. Bazują na superelastycznych stopach niklu i tytanu, które reagują na naprężenia mechaniczne – rozciągnięcie materiału wytwarza ciepło, a powrót do pierwotnego kształtu pochłania je. Przy odpowiednim wykorzystaniu taki materiał może posłużyć zarówno do ogrzewania, jak i chłodzenia pomieszczeń.
Do wytwarzania ciepła oraz pochłaniania go nie potrzeba czynników chłodniczych, które w klasycznych systemach odpowiadają za transport energii, ale są szkodliwe dla środowiska. W przypadku elastokaloryków bazuje się na elastyczności metalu. Takie rozwiązanie ma duży potencjał i może sprawić, że w przyszłości urządzenia grzewcze oraz chłodzące będą proste w obsłudze i całkowicie bezpieczne dla środowiska.
Naukowcy z Uniwersytetu Saary w Niemczech chcą stworzyć urządzenie wykorzystujące efekt elastokaloryczny. Ma ono działać jak pompa ciepła i klimatyzator jednocześnie, ale będzie charakteryzować się lżejszą, kompaktową formą i niższymi kosztami eksploatacji niż obecne systemy. Wielu Polaków montujących pompy ciepła wciąż otrzymuje tak zwane rachunki grozy – w tym artykule tłumaczymy, dlaczego opłaty bywają wysokie.
Czy ogrzewanie wykorzystujące efekt elastokaloryczny będzie opłacalne?
Badania wskazują, że elastokaloryki mogą być nawet dziesięciokrotnie bardziej efektywne od klasycznych systemów grzewczych i chłodzących. Najważniejsze zalety takiej technologii to mniejsze zużycie energii elektrycznej, brak emisji szkodliwych czynników chłodniczych oraz możliwość precyzyjnej regulacji temperatury w każdym pomieszczeniu.
Prostsza konstrukcja takich urządzeń oznacza niższe koszty produkcji i eksploatacji. Naukowcy podkreślają też, że technologia może zostać w pełni zintegrowana z inteligentnymi systemami sterowania budynkiem, dostosowując pracę do bieżących potrzeb mieszkańców.
Nie bez znaczenia jest też potencjał ekologiczny – brak substancji szkodliwych dla klimatu i mniejsze zużycie energii sprawiają, że elastokaloryki doskonale wpisują się w europejską strategię neutralności klimatycznej. Wdrożenie takiego rozwiązania do masowego użytku mogłoby oznaczać obniżenie rachunków i znaczące zmniejszenie śladu węglowego gospodarstw domowych.
Od pomysłu do realizacji – naukowcy pracują nad nowymi rozwiązaniami
Elastokaloryki mogą zrewolucjonizować branżę grzewczą, ale najpierw naukowcy muszą rozwiązać kilka podstawowych problemów związanych z wdrażaniem takiej technologii. Największym wyzwaniem jest zaprojektowanie urządzenia, które pozwoli na efektywny przepływ powietrza oraz stabilną pracę w skali domu jednorodzinnego. Materiał trzeba zintegrować z systemami wentylacyjnymi i sterującymi, co nie jest łatwym zadaniem.
Naukowcy zastanawiają się także, jak przedłużyć trwałość elastokaloryków – stop metali poddawany wielokrotnym cyklom naprężeń musi zachować swoje właściwości przez wiele lat użytkowania. Nie obejdzie się więc bez dalszych testów i prób udoskonalenia technologii. Jeśli uda się pokonać wszystkie bariery techniczne i ekonomiczne, elastokaloryki będą mogły trafić do mieszkań na całym świecie. Dzięki swojej wydajności i neutralności klimatycznej mogą okazać się poważną konkurencją dla wykorzystywanych dotychczas źródeł ciepła.
Czy pompy ciepła zostaną wyparte z rynku przez elastokaloryki?
Nowa technologia wymaga dalszych badań i udoskonaleń, zatem pompy ciepła jeszcze długo pozostaną standardem w energetyce mieszkaniowej. Być może elastokaloryki staną się poważną konkurencją dla pomp ciepła. Efektywność, prosta obsługa i kwestie ekologiczne to argumenty, które mogą przekonać właścicieli domów, deweloperów i inwestorów. Pompy ciepła nadal dominują na rynku, ale w przyszłości ich pozycji zagrożą tańsze i lepsze alternatywy.
Nie wiadomo jeszcze, kiedy pierwsze urządzenia bazujące na efekcie elastokalorycznym trafią do sprzedaży, ale prawdopodobnie poczekamy na ten moment jeszcze kilka, a może nawet kilkanaście lat. Ich przyszłość nie jest pewna – takie urządzenia wejdą na rynek pod warunkiem, że naukowcy rozwiążą wszystkie bieżące problemy związane z wykorzystaniem elastokaloryków.