Компания Cool Energy, стартап из Болдера, Колорадо, занимается разработкой системы, которая вырабатывает тепло и электричество от солнечного излучения. Проект может помочь получать больше энергии по сравнению с традиционными источниками в странах с относительно холодным и испытывающим недостаток солнечного света климатом, таких как Канада, Германия и север США.

Установка компании комбинирует солнечный нагреватель воды с новым генератором, в основе которого - двигатель Стирлинга. В холодные месяцы солнечный обогреватель дает горячую воду и обогревает жилые помещения. В теплые - излишек тепла задействует генератор для выработки электричества. Сэмюэль Вивер (Samuel Weaver), президент и исполнительный директор компании, говорит, что их система экономичнее обычных солнечных нагревателей из-за утилизации дополнительного тепла летом. Генератор способен вырабатывать до 1,5 КВт энергии, чего вполне достаточно для питания холодильника, телевизора и нескольких осветительных приборов. Аппарат должен окупать себя вдвое быстрее, чем фотоэлектрические солнечные панели.

Ключевая деталь разработки - двигатель Стирлинга, модифицированный для работы при значительно меньших температурах, чем классический. В подобных двигателях поршень приводится в движение нагреванием одной части устройства, тогда как другая остается холодной. Эффективность двигателя Стирлинга лимитирована разницей температур между двумя частями. Обыкновенно требуются значения около 500 град. по Цельсию, модификация же компании обходится 200 градусами, обеспечиваемыми солнечным нагревателем. Собирание достаточного количества тепла из солнечной энергии требует использования зеркал и линз для концентрации света на теплоносителе и отслеживания движения Солнца, чтобы постоянно получать максимальное количество света. В пасмурные дни система бесполезна, к тому же она слишком громоздка чтобы быть установленной на крышу дома, что в частном хозяйстве отнюдь не прихоть.

Избавлением от этих недостатков и занимаются инженеры Cool Energy. Они обратили внимание на растрачиваемую впустую энергию: тепло перетекает с нагретой на холодную сторону двигателя, снижая дельту температур между ними. Причина проста: материалами, выдерживающими высокие температуры и давления, обычно являются металлы, обладающие высокой теплопроводностью. Функционирование же системы при относительно низких температурах позволяет задействовать пластик или керамику, значительно хуже проводящие тепло, уменьшая тем самым потери. Дополнительным их преимуществом является снижение себестоимости конструкции, отсутствие потребности в смазке и, соответственно, увеличение надежности.

Пока второй прототип системы обладает 10% эффективностью в преобразовании тепла в электричество, и инженеры уже работают над третьей версией с 20% КПД. Желаемых показателей планируется достичь к концу лета, а затем перейти к испытаниям вне лаборатории. Окупить все вложенные в разработку инвестиции планируется в течение двух лет.