Kolektory słoneczne na bazie polimerów

Celem projektu SCOOP (Solar Collectors made of Polymers) było dostarczenie materiałów oraz konstrukcji technicznych i koncepcji systemu, które umożliwią wykorzystanie polimerów w solarnych systemach termicznych. Obejmowało to stworzenie nowatorskich surowców i polimerycznych systemów termosyfonu. Wymagało również zgodności z powszechnie stosowanymi, opłacalnymi i wielkoobjętościowymi technikami przetwarzania, takimi jak formowanie wtryskowe i wytłaczanie.

Analiza rynkowa wskazała na zwiększenie zastosowania słonecznej energii termicznej w Australii, Europie Południowej i Stanach Zjednoczonych, a także na wschodzących rynkach, tj. w Afryce, Brazylii, Indiach, Indonezji i Meksyku. W rezultacie naukowcy opracowali szereg różnych koncepcji systemowych, poprzez przeprowadzenie obszernej analizy teoretycznej, w tym budowy modelu, symulacji i optymalizacji. Przeprowadzono eksperymentalne testy komponentów i systemów w celu porównania i zidentyfikowania najlepszych kandydatów, a także wykonano analizę cyklu życia, by zapewnić pozytywne skutki ekologiczne kolektorów.

Konsorcjum skupiło się przede wszystkim na zwiększeniu trwałości materiałów polimerycznych w wyższych temperaturach i w wyniku wystawienia na działanie warunków atmosferycznych. Względem nowych materiałów i komponentów przyjęto metodologie prognozowania trwałości użytkowej materiałów solarnych, uwzględniając warunki pracy w systemach zaprojektowanych przez partnerów projektu. Przyspieszone testy wewnętrzne zostały przeprowadzone i poddane walidacji drogą testów polegających na wystawieniu na działanie czynników zewnętrznych, a tymczasem opracowano bardzo czułe, nieniszczące testy umożliwiające prowadzenie rzetelnej analizy rozkładu.

Partnerzy projektu ocenili główne wymagania w zakresie włączenia polimerycznych solarnych systemów termicznych do konstrukcji budynków. Zamontowali także prototypowe kolektory zintegrowanych z budynkami systemów pompowych i termosyfonowych przy użyciu komponentów opracowanych w ramach projektu SCOOP. Ponadto badacze zidentyfikowali ewentualne przeszkody dotyczące zastosowania obecnych standardów wydajności względem polimerycznych kolektorów lub systemów.

Korzystając z tanich, wysokoprzepustowych technologii przetwarzania tworzyw sztucznych, zespół SCOOP udostępni nowatorskie solarne systemy termiczne na bazie polimerów, przy znacznie niższych kosztach w porównaniu do systemów na bazie metalu. Przykładowo obniżona masa polimerów w stosunku do metalu zapewni niższe koszty transportu i obsługi, natomiast elastyczność w zakresie kształtu i rozmiaru zwiększy atrakcyjność architektoniczną. Ponadto powszechna komercjalizacja solarnych systemów termicznych dla potrzeb rozwijającego się rynku budowlanego przyniesie korzyści zarówno gospodarce UE, jak i środowisku.