A megújuló energia használata jelentős szerepet kap napjainkban. A Fraunhofer Intézet (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, ISE) kutatói olyan napkollektort fejlesztenek, amelyet az épületek burkolatába lehet integrálni. A szolártermikus berendezések kialakítása során az építészeti szempontok általában nem bírnak túl sok jelentőséggel, a TABSOLAR II elnevezésű projekt keretében azonban olyan napkollektort fejlesztenek a kutatók, amely igen sokoldalúan felhasználható. A jól megszokott fém folyadékvezető elemeket ultra nagy szilárdságú betonból (UHPC) öntött elemekre cserélték.
A napenergiát tároló elem ultra nagy szilárdságú betonból készül (Fotó: G.tecz Engineering GmbH)
A TABSOLAR II projekt keretében a Fraunhofer ISE öt üzleti és kutatási partnerrel együttműködve vizsgálja, hogy lehetne az UHPC folyadékvezető elemek felhasználásával minél inkább erőforrás- és költséghatékony termékeket előállítani. Az elemek homlokzatba építésével az épület külső burkolata is kihasználható lenne a megújuló energia alkalmazásához. Az újszerű építőelemek – filigrán, anyagtakarékos és egyben nagyszilárdságú előregyártott betonelemek – különleges receptúra alapján készülnek. Az UHPC kollektorok csatorna struktúráját a Fraunhofer ISE az általuk fejlesztett és szabadalmaztatott bionikus FracTherm technológiával készíti. Alapja egy többszörösen szerteágazó struktúrájú algoritmus, mint amilyen a levelekben is megtalálható. Ezzel az eljárással szinte tetszőleges formák láthatók el egyenletes átfolyású csatornahálózattal.
Michael Hermann, a projekt vezetője elmondta, hogy az UHPC kollektorok gyártási eljárásának fejlesztése az első TABSOLAR projekt keretében kezdődött, a TABSOLAR II-ben már kifejezetten a homlokzati alkalmazás a cél. A Fraunhofer Intézet kutatói és projektpartnereik jelenleg két lényeges szempontra koncentrálnak. Az egyik cél, hogy a Fraunhofer ISE által fejlesztett és kipróbált membrán vákuumos mélyhúzó eljárást a gyakorlatban is használható nagyságrendűvé méretezzék. Ennél az eljárásnál a későbbi csatornák külső kontúrját egy lemezbe marják, majd furatokkal látják el, és lefedik egy membránnal. A formába aztán betont öntenek, és vákuumos mélyhúzással elkészítik az UHPC elem egyik félhéját. Ezt még a szilárdulás előtt összeszerelik egy friss UHPC-ből készült lemezzel. Az eljárással már sikeresen állítottak elő kisebb méretű elemeket, jelenleg azon dolgoznak, hogy lehetne az építőiparban alkalmazható méretekben is megvalósítani.
A kutatócsoport másik fő szempontja, hogy a célterület követelményeinek megfelelően az UHPC kollektorokat különböző variációkban is kínálják. A TABSOLAR Premiumot egy szelektív fényelnyelő bevonattal, valamint tükröződésmentes üveggel látják el, és a hatékonyságra való tekintettel az elterjedt napkollektorokkal teszik összehasonlíthatóvá. A TABSOLAR Economy a lakkozott vagy befestett, low-E (alacsony energia-áteresztőképességű) üvegezésű, valamivel kisebb hozamú elemeket jelenti. A TABSOLAR Design kategóriában a fókusz az alakítható kivitelezésen van. Ezek a kollektorok nem üvegezettek, és különböző struktúrákkal és színekkel lehet ellátni őket. Az első két kategóriát a közvetlen szoláris felhasználásra tervezték, a harmadik kategória azonban sokoldalú építészeti kialakítási lehetőségekkel bír. Mivel lényegesen alacsonyabb hőmérsékleti szintet és hatásfokot ér el, megfelel a hőszivattyúk alacsony hőmérsékletű hőforrásának. „Mindhárom kollektor típust rendszerszimulációknak, gazdaságossági számításoknak és életciklus vizsgálatoknak vetettük alá – magyarázta Hermann. Csak így tudjuk a későbbi homlokzatba integráláshoz optimalizálni, és a piacon is versenyképes termékké fejleszteni.”
A projekt végére egy bemutató épületet fognak felhúzni, amelynek a homlokzata UHPC előregyártott elemekből készül majd. Így a terméket az érdeklődő szakemberek, építészek és szerelők is megtekinthetik. Hermann elmondta, hogy a valós körülmények között működő demo-épület fontos információkat szolgáltat majd a termékkategóriák továbbfejlesztését illetően. Továbbá megadja a lehetőséget, hogy az eredményeket a helyszínen prezentálják, és közvetlen reakciót kapjanak a potenciális érdeklődőktől. A közreműködő partnerek szintén szeretnék majd használni az épületet, hogy az UHPC építőelemeket a belső térben is kipróbálhassák és értékeljék.
Forrás: mernokbazis.hu
