SolHotAir ma skuteczny pomysł na ciepło ze słońca

SolHotAir – beneficjent programu Scale-Up oraz klient sieci Enterprise Europe Network – stworzył superwydajne kolektory solarno-powietrzne, które biją na głowę niemiecką, duńską oraz chińską konkurencję. Rozwiązanie zostało już wyróżnione wieloma nagrodami w Polsce i za granicą. Obecnie firma chce uruchomić produkcję i szuka inwestorów, którzy przyspieszyliby jej ekspansję.

Korzenie firmy sięgają 2015 roku, kiedy to założyciele SolHotAir – Mariusz Jeschke, Dorota Jeschke oraz Małgorzata Stangreciak – zajmowali się audytami zużycia energii elektrycznej dla instytucji samorządowych. – Robiliśmy audyty dla szkół, urzędów gminy oraz innych organizacji. Przy okazji wykonywania jednego ze zleceń ktoś nas zapytał, w jaki sposób można ograniczyć nie tylko zużycie energii elektrycznej, ale i cieplnej. To dało początek zupełnie nowemu rozdziałowi naszej działalności – mówi Małgorzata Stangreciak, CEO & Finance w SolHotAir.

Dostępne technologie z zakresu energii cieplnej zaczął śledzić Mariusz Jeschke, inżynier i przy okazji twórca całego rozwiązania oraz jeden ze współzałożycieli startupu. Natrafił na technologię opracowaną przez jedną z niemieckich firm – kolektor solarny produkujący z energii słonecznej energię cieplną. Z ciekawości zakupił takie urządzenie, rozłożył je na czynniki pierwsze i przy okazji przebadał wydajność. – Technologia okazała się bardzo interesująca i obiecująca. Zdziwiła mnie jednak niska wydajność energetyczna panelu – wspomina Mariusz Jeschke.

Założyciele SolHotAir, fot. materiały prasowe

Pan Mariusz wziął się do pracy i postanowił stworzyć kolektor solarno-powietrzny o zdecydowanie większej wydajności. Taki urządzenie to coś zupełnie innego niż panel fotowoltaiczny, który przetwarza energię słoneczną na energię elektryczną. – W tym przypadku przetwarzamy energię słoneczną na energię cieplną, czyli dostarczamy ciepłe powietrze mogące służyć do ogrzewania obiektów kubaturowych – wyjaśnia wynalazca i konstruktor.

Dlaczego to takie istotne? Wydatki na ogrzewanie są z reguły dużo wyższe niż na energię elektryczną szczególnie w gospodarstwach domowych. Do tego, biorąc pod uwagę, że ciepło jest w większości przypadków wytwarzane z paliw kopalnych, jego produktem ubocznym jest CO² i duży ślad węglowy (ang. carbon footprint) u wszystkich odbiorców.

Najlepsi na świecie

Pierwszy prototyp panelu SolHotAir powstał w 2015 roku i swoją wydajnością zaskoczył nawet samego konstruktora. W pierwszej chwili myślał, że odczyty z jego własnych urządzeń pomiarowych mogą być trochę przekłamane, więc wysłał panel do ekspertów z Politechniki Białostockiej, aby go dokładnie przebadali. Okazało się jednak, że obydwa wyniki są do siebie bardzo zbliżone.

– Urządzenie może się poszczycić największą wydajnością energetyczną na świecie dla paneli solarno-powietrznych, która wynosi 83 procent. To oznacza, że właśnie tyle energii słonecznej jest przetworzone na energię cieplną. Najlepsze wyniki w Europie sięgają 60 procent. W Chinach – maksymalnie 40 procent – przytacza dla porównania Mariusz Jeschke.

Co więcej, niespotykaną na rynku wydajność urządzenia potwierdzi certyfikatem  Fruenhofer Instytut Fuer Solare Energie Systeme, który jest największym Instytutem w Europie zajmującym się badaniem  urządzeń z zakresu energii odnawialnej.

W porównaniu z funkcjonującymi na rynku urządzeniami kolektor SOLHOTAIR cechuje najwyższy przyrost temperatury ogrzewanego powietrza tj. do 46 °C (mierzony pomiędzy temperaturą powietrza wchodzącego a wychodzącego z panelu).

I tak na przykład przy temperaturze -5 stopni Celsjusza na zewnątrz w słoneczny dzień, powietrze w panelach warszawskiego startupu może zostać podgrzane nawet do 40 stopni! Jeśli jednak, niebo jest częściowo zachmurzone, urządzenie nadal będzie spełniać rolę grzewczą, z tą różnicą, że powietrze do ogrzewania będzie czerpane z wnętrza pomieszczenia.

Kolektory SolHotAir, fot. materiały prasowe

Z czego składa się taki kolektor?  Solarne kolektory powietrzne SoLHotAir mają postać paneli – płaskich modułowych elementów o wymiarach 1,8m x 0,97m. Wchodzące do panelu powietrze (zasysane mechanicznie) kierowane jest do kanałów powietrznych, których  górna powierzchnia powleczona jest warstwą selektywną pochłaniającą promieniowanie słoneczne, dzięki czemu na całej drodze kanałów powietrznych następuje przyrost temperatury powietrza. W panelu SoLHotAir po raz pierwszy zastosowano takie innowacje technologiczne jak: turbulentny przepływ powietrza zamiast laminarnego (dzięki zastosowaniu generatora wirów) oraz innowacyjny materiał izolacyjny.

W panelach konkurencji powietrze przepływa liniowo pod powierzchnią absorbera, co negatywnie wpływa na sprawność przetwarzania energii. Powietrze w tym wypadku tworzy na powierzchni absorbera przyścienną warstwę, która jest swoistym izolatorem ciepła, hamującym przechodzenie ciepła do głównego strumienia.

W kolektorze SolHotAir wygląda to zupełnie inaczej. Powietrze wchodząc do kolektora (jest zasysane mechanicznie) przechodzi przez zespół generatora wirów przez co uzyskuje większą energię zdolną do zerwania „przyściennej warstwy”. W ten sposób praktycznie każda cząsteczka powietrza przechodząc przez kanały kolektora ma kontakt z rozgrzaną powierzchnią absorbera. Potwierdzona przez Fraunhofer ISE 83 proc. sprawność kolektora oznacza realną sprawność konwersji energii słonecznej na cieplnej w wymienniku w wysokości prawie 100 %. Uzyskana rekordowa sprawność kolektora SolHotAir wynika z innowacyjnego opracowania systemu zawirowania powietrza.

Cegielski, Scale-UP i trzy nogi biznesu

Gdzie panele SolHotAir mogą znaleźć zastosowanie? Pierwsza gałąź biznesu to ciepło dla budynków użyteczności publicznej, obiektów sportowych oraz przemysłowych. Ogrzewanie tych ostatnich zostało przetestowane w jednej z poznańskich hal zakładów produkcyjnych H. Cegielski-Poznań SA w ramach pilotażowego programu akceleracyjnego Scale-Up prowadzonego przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości. W ramach akceleracji, która odbywała się pod skrzydłami IndustryLab, przytwierdzone do ściany budynku panele wtłaczały ciepłe powietrze do jednej z hal.

– Scale-Up okazał się  dla nas bardzo pomocnym programem i otworzył przed nami możliwość przetestowania urządzenia w warunkach rynkowych. Dzięki temu mogliśmy zobaczyć, czy jakieś elementy nie potrzebują usprawnień i modyfikacji.  Bardzo dobrze, że program umożliwia nie tylko rozwój startupów software’owych, ale też hardware’owych, takich jak nasz. Sam feedback od zakładów Cegielskiego był bardzo pozytywny. Po zakończeniu programu odbyliśmy rozmowę z zarządem firmy i niewykluczone, że nawiążemy dalszą współpracę – mówi Dorota Jeschke, odpowiedzialna w firmie za marketing oraz relacje z klientami.

Kolektory SolHotAir, fot. materiały prasowe

Zainteresowanie technologią wyrażają też samorządy. Technologia została zaprezentowana samorządowi miasta stołecznego Warszawa. Rozważana jest koncepcja ogrzewania obiektów sportowych kolektorami SolHotAir w celu zmniejszenia emisji Co2 w mieście. – Realizacja w dużym obiekcie pozwoliłaby nam pokazać korzyści technologii na większą skalę i wejść na kolejny poziom rozwoju – prognozuje Małgorzata Stangreciak.

Obiecującym obszarem komercjalizacji jest też wykorzystanie paneli do utworzenia suszarni zielonej masy, która posłuży jako ekologiczne paliwo dla lokalnych elektrowni kogeneracyjnych, czyli wytwarzających jednocześnie ciepło i prąd. Takie rozmowy są również prowadzone z samorządem warszawskim.

Oprócz niespotykanej wydajności energetycznej, panel ma też bardzo dobre właściwości izolacyjne. Na tyle dobre, że może być wykorzystywany jako wypełnienie w konstrukcjach szkieletowych i zastępować tradycyjną elewację. Warszawski startup prowadzi już zresztą rozmowy z jedną z norweskich firm zajmujących się budową energooszczędnych hal, która poważnie zastanawia się nad zastosowaniem takiego właśnie rozwiązania. Panele SolHotAir da się ustawić w szereg tak, że nie widać łączeń między nimi, co znacząco poprawia odbiór estetyczny. 

Patent z Enterprise Europe Network

Technologia SolHotAir jest już chroniona patentem w Polsce. Obecnie trwa procedura przyznania ochrony na terytorium Unii Europejskiej. Przy uzyskiwaniu polskiego patentu z pomocą SolHotAir przyszedł ośrodek Enterprise Europe Network przy DELab UW. – Przyznanie patentu było ważnym momentem w rozwoju firmy, ponieważ otworzyło jej drzwi do rozmów z inwestorami. Każde przedsiębiorstwo zaczyna być zupełnie inaczej postrzegane, kiedy da się wycenić wartość jego patentu – mówi Tomasz Krawczyk, ekspert z ośrodka Sieci przy z DELab UW, który pomagał SolHotAir nie tylko w wycenie patentowej, ale też przeprowadził audyty innowacyjności metodą Improve oraz Innovation Health Check i pomógł w nawiązaniu kontaktów z tajwańskim producentem wentylatorów, które firma będzie wykorzystywać w swoich produktach.

– Poprzez warszawski oddział TAITRA (ang. Taiwan External Trade Development Council – Tajwańska Rada Rozwoju Handlu Zagranicznego) pomogliśmy SolHotAir skontaktować się z tajwańskim producentem wentylatorów, które są wykorzystywane m.in. przez NATO – dodaje ekspert Sieci.

Wentylatory te mają gwarancję 50 tys. godzin pracy, co oznacza, że mogą pracować bez przerwy przez 20 lat. – Na tyle szacujemy żywotność naszych urządzeń. Jedyne komponenty SolHotAir, które wymagają konserwacji i inspekcji to filtry powietrza oraz właśnie wentylatory. Te pierwsze trzeba wymienić, te drugie po prostu oczyścić – mówi Mariusz Jeschke.

fot. materiały prasowe

W przypadku SolHotAir nie jest to żaden problem, bowiem urządzenie zostało zaprojektowane tak, by było jak najbardziej przyjazne w serwisowaniu. – Dojście do filtrów i wentylatora znajduje się na wierzchu. Wystarczy otworzyć klapkę i mamy bezpośredni dostęp. Trochę czasu kosztowało nas, aby zaprojektować urządzenie w ten sposób, ale było warto – dodaje wynalazca. W przypadku konkurencji wygląda to dużo gorzej – aby przeprowadzić powyższe operacje, trzeba zdemontować całe urządzenie.

Dostawców części i akcesoriów warszawski startup szuka też w kraju. Jednym z takich partnerów może zostać firmy Niczuk z Olsztyna. – To rzetelna firma o dużym zasięgu krajowym z certyfikowanymi elementami montażowymi, która dostarczyła nam najlepszy system montażowy do naszych kolektorów. Zostały wykorzystane do montażu na hali Cegielskiego – tłumaczy Mariusz Jeschke.

Pierwsze nagrody i plany na przyszłość

Technologia została już dostrzeżona zarówno w kraju, jak i za granicą, a firma otrzymała wiele nagród i wyróżnień. SolHotAir wygrało polską edycję Road to START Summit 2020 i miało reprezentować Polskę na konferencji START SUMMIT 2020 w St. Gallen w Szwajcarii, przy okazji walcząc o 25 tys. franków nagrody. Plany niestety pokrzyżował koronawirus, z powodu którego odwołano imprezę.

W maju 2020 SolHotAir wybiera się za to do Doliny Krzemowej, by wziąć udział w StartupWorld Cup. Można tam zdobyć nawet 1 mln dolarów! Za sprawą Business Insider Polska, startupem zainteresował się również Sebastian Kulczyk, a SolHotAir został zaproszony do III edycji jego programu InCredibles. W jego ramach  firma wzięła udział jesienią 2019  w spotkaniach z mentorami i inwestorami w Campus Google London,  oraz  w konferencji Slush w Helsinkach. Startup trafił też do polskiego finału (5 finalistów) Chivas Venture dla startupów odpowiedzialnych społecznie.

Kierunki ekspansji zagranicznej SolHotAir to przede wszystkim kraje w strefie umiarkowanej. Naturalnym wyborem wydają się Niemcy oraz państwa skandynawskie. Technologia może mieć też duży potencjał rozwojowy w Stanach Zjednoczonych czy Kanadzie. Niemniej, urządzenie może się również sprawdzić w Portugalii czy Hiszpanii, zwłaszcza w sezonie zimowym, kiedy budynki wymagają dogrzania. 

Obecnie firma poszukuje inwestorów i planuje rozpoczęcie produkcji. – Budowanie własnej fabryki od podstaw byłoby zbyt kapitałochłonne, dlatego nie będziemy prowadzić samodzielnej produkcji od A do Z. Najprawdopodobniej zlecimy wykonanie określonych komponentów naszym zaufanym kooperantom. My zaś zajmiemy się montażem – zapowiada Dorota Jeschke. 

Eryk Rutkowski, Departament Wsparcia Przedsiębiorczości PARP, Enterprise Europe Network Warszawa