S unikátnym akumulátorom tepla máte vykurovaciu sezónu zadarmo

Prvé miesto a ocenenie Startup Awards 2014 v kategórii Science získali 28. novembra autori projektu Zemný akumulátor tepla Ing. Michal Gottwald a Ing. René Krivošík z Výskumného centra Žilinskej univerzity.

Porota udelením ocenenia označovaného aj ako startup Oscar potvrdila originalitu a potenciálne obrovský prínos riešenia, ktoré môže domácnostiam výrazne redukovať náklady na vykurovanie a zároveň šetrí životné prostredie.

Zemný akumulátor tepla funguje ako energetická banka pre celý dom. Zariadenie šetrí peniaze aj životné prostredie a inšpiruje sa tak zemľankami, ako aj ťažkými akumulačnými domami. So zemným akumulátorom sa však nemusíte obávať „keď sa zima opýta, čo ste robili v lete ...“.

Nová technológia umožňuje počas leta zhromaždiť veľkú časť solárnych ziskov (ale nielen tých) a následne z nich pokryť 100  percent zimného  vykurovania. Pre bežné domácnosti to znamená výraznú úsporu financií.

Zemnú akumuláciu sme upravili pre našu klímu tak, aby teplo nazhromaždené cez leto vystačilo na vykurovanie domu cez zimu i bez tepelných čerpadiel a umelých zásobníkov tepla. Inšpiruje nás snaha stále väčšieho počtu ľudí vystačiť si v dome s energiou, ktorá naň dopadne,“ hovorí Ing. Michal Gottwald, ktorý spoločne s Ing. René Krivošíkom na zdokonaľovaní zemnej akumulácie tepla pracuje už niekoľko rokov.

Podľa Ing. Gottwalda však zhromažďované teplo mimo vykurovacej sezóny nemusí pochádzať len zo solárnych kolektorov, hoci je to jedna z možností. Ukladať sa môže aj akékoľvek odpadné teplo zo zariadení používaných v domácnosti a aj v našich podmienkach to počas leta môže byť napríklad teplo produkované klimatizačnými jednotkami.

Podzemný tepelný zásobník umiestnený pod domom je zvrchu a zbokov tepelne izolovaný a pri bežnom rodinnom dome je schopný naakumulovať asi 20 MWh energie. Keďže však vznikajú tepelné straty, ktoré vzhľadom na dlhý čas akumulácie môžu dosiahnuť až 50%, v zime dokáže akumulátor poskytnúť zhruba 10 000 kWh energie. To však stále stačí na pokrytie energetickej potreby pre vykurovanie domu. Preto sa bežné prevádzkové náklady na kúrenie budú blížiť nule.

Dokonca aj investičné náklady sú nižšie, ako v prípade nasadenia tepelných čerpadiel, alebo konvenčného vykurovania. Za tridsať rokov bývania v dome tak môže zemný akumulátor podľa autorov projektu  prispieť majiteľom úsporou až 60 tisíc EUR oproti konvenčnému kúreniu. Nízke investičné aj prevádzkové náklady sú podľa Ing. Gottwalda dané aj absenciou chemických médií, či akumulačných nádrží v technickom riešení.

Cieľom vedcov je postupne sprístupniť novú technológiu bežným domácnostiam. Zemný akumulátor tepla je zároveň jednou z podporných aktivít smerujúcich k vytvoreniu efektívnej a reálne fungujúcej koncepcie energeticky a potravinovo sebestačného mesta, tzv. Zero City.

 

Zdroj: techbox.sk

Diskusia

  1.    fotovoltaik

    17. 01. 2015, 13:53

    To bych chtěl vidět stavební firmu, která mi něco podobného postaví pod existující dům za 7000 euro. Tahle hračka nemá šanci na uplatnění ani pro novostavby, protože ty už jsou vesměs nízkoenergetické nebo pasivní a lze je vytápět velmi levným tepelným čerpadlem o malém výkonu. Tepelné čerpadlo dnes rozhodně nestojí 10000 euro. Nechápu, jak nějaká porota může ocenit takovouhle hovadinu, která třeba fyzikálně může fungovat ale v praxi je naprosto k ničemu.

    Reagovať

  2.    fotovoltik

    03. 02. 2015, 21:58

    Oceňujem snahu študentov, ale tiež som skeptik pokial sa týka Zemného akumulátora, lebo naozaj nebude to zadarmo, postaviť také niečo stojí nemalé peniaze. Kamarát má nízkoenergetický dom s veľkými oknami na juh cez ktoré v zimnom období slnko zohreje celý dom a na noc všetky okná na dome zaťahuje vonkajšími plastovými roletami s penovou výplňou a navyše ešte aj zvnútra obyčajnými horizontálnymi žalúziami. Toto mu na rozdiel od ostatných susedov ušetrí v zimnom období spústu energie. Navyše dom má dobre zateplený, v zime dokonca si zohrieva resp. "prihrieva" celý dom aj vo dne aj v noci štyrmi až ôsmymi 100-wattovými obyčajnými žiarovkami ktoré čerpajú energiu z LiFePO4 batérií ktoré dobíja iba na 70 percent, to preto aby mu vydržali tie batérie do jeho dôchodku čiže 12-tisíc cyklov čo je asi vyše 40 rokov, samozrejme že energiu batériám dodáva slnko cez jeho 25 fotovoltických panelov čo má na streche. Najprv som mu neveril a krútil hlavou a povedal že je blázon a čo ho to stálo.. A že žiarovkami - potom mi povedal že žiarovka je ten najprimitívnejší a najlacnejší ohrievač ktorý na svete existuje ktorý 90 percent dodanej enegie premení na vyžarované teplo a ktoré samozrejme politici chceli celkom zrušiť, lebo boli tak lacné že sa s nimi už žiadny biznis jednoducho nedal robiť. No celkom sa im to nepodarilo, našťastie sa ďalej predávajú. Tých osem žiaroviek mu ale fakt naozaj v decembri ten dom prihrieva a má doma 21-22 stupňov a pritom nemá vôbec zapnuté ani vraj "jeho záložné radiátory". Takže kúri fotónmi z oblohy a to aj pri zamračenom počasí vo februári. génius jeden!

    Reagovať

  3.    René Krivošík

    09. 02. 2015, 23:34

    fotovoltik - áno, máte pravdu. Aj toto je spôsob a práve tomuto spôsobu ja osobne tiež fandím. Je to jednoduché, lacné, viacúčelové a veľmi primitívne na obsluhu, nakoľko práve vtedy keď je potrebné svietiť je aj chladnejšie. Takže systém je prirodzene samoregulačný.

    Reagovať

  4.    fotovoltik

    06. 03. 2015, 01:20

    Možno Váš vynález "Zemný akumulátor" sa niekedy dostane k bežným spotrebiteľom, avšak treba zdôrazniť že "bežný spotrebiteľ energií" - čiže aj tepla, uvažujúci o využívaní OZE na svojom dome bude najprv rozumne uvažovať, či si zriadi za 7000 euro zemný akumulátor, ktorý na svete takmer nikto nikdy nepreveril počas aspoň 20 rokov jeho činnosti(najmä teplotné výkyvy a deformácie počas celej tej doby), alebo sa obráti radšej na investíciu 10000eur na fotovoltické panely ktorými môže (ešte ináč) ohrievať okrem bojlera v lete aj izby v zime bežnými klasickými žiarovkami ktoré navyše produkujú zdravé a najprirodzenejšie spojité spektrum pre oči. Bežný spotrebiteľ uvažujúci o OZE si teda rozmyslí, čo chce, lebo obidve veci naraz - zemný akumulátor aj fotovoltiku zrejme financovať nebude, lebo by to bol už veľmi drahý špás pre jeho vrecká. Navyše, pravda a prax je taká, že dobré značkové a kvalitné fotovotlické panely sa nemusia dožiť iba 15 rokov ako spomínajú podaktorí, ktorí sa tomu "veľmi dobre" rozumejú. Je známy prípad fotovoltických panelov Ky**era ktoré po 25 rokoch testovania stratili po degradácii len 9,6 percenta - a fungujú a dodávajú elektrinu spoľahlivo naďalej a budú dodávať ďalších minimálne 25 rokov, aj ked po 50 rokoch a dvoch generáciách už s 20 percentnou degradáciou panelov, ale predsa. A potom sa tie dobré staré ale stále funkčné panely po 50 rokoch môžu opäť ešte predať na burze pretože ten kto ich kúpi bude vedieť že sú kvalitné a vydržia ďaľších ešte 25 rokov. A to všetko podobne tak, ako sa kupujú a predávajú teraz dobre ojazdené autá. A k peniazom, ktoré získal pri predaji starých panelov si ešte doloží a na strechu kúpi opäť nové panely, samozrejme už po rekonštrukcii strechy a krovu. Vec sa má tak že celá budúcnosť v spotrebe energií je v zbieraní fotónov a treba dodať, že zemný akumulátor nikdy nebude produkovať elektrinu - iba teplo. Elektrina z fotónov však teplo produkovať vie a bude - a to aj cez zimu v našich zemepisných šírkach. Nehovoriac o slnečnej Kalifornii kde počas celého roka dopadne na jeden m2 sumárne dva krát viac fotónov v porovnaní so Slovenskom - teda aj dva krát viac energie. Ale hlavne - po kúpe nových panelov stále účinnejšie a lacnejšie lebo výskum a vývoj idú vo fotovoltike stále dopredu a veľké firmy do toho investujú milióny dolárov.

    Reagovať

  5.    Stanislav

    24. 02. 2015, 21:41

    Myslím že papier znesie viac ako je možne v skutočnosti dosiahnuť v reálnom svete...

    Reagovať

  6.    Praktik

    30. 05. 2015, 18:42

    To len trafene husi zagagali. A treba si uvedomit, ze to ocenenie udelovali skutocny odbornici.

    Reagovať

  7.    René Krivošík

    13. 02. 2017, 13:45

    Jeden ZAT v okresanej verzii spustím už toto leto (2017) blízko Bratislavy. Nepôjde o plnohodnotné kúrenie stavby ale o kombináciu, kde ZAT zníži straty do podložia, mierne prikúri stavbu a predohreje TUV. Náklady na jeho výstavbu ešte nemám presne spočítané, ale môžem ľudí ubezpečiť, že to nebolo veľa €, zatiaľ odhadom do 2000€ aj s meraním. Pod ním je totiž obrovské množstvo teplomerov a niekedy premýšľam či tie nestáli aj s chráničkami viac ako samotný akumulátor. Stavba však už dnes vykazuje zaujímavé parametre. Napríklad aj napriek tomu aká bola táto zima chladná, tak v dome sa ešte nekúrilo. To však neznamená, že by sa tam dalo bývať, to nie, nakoľko najnižšia teplota v neobývanej stavbe bola 14°C v noci v extrémne chladných dňoch (cez -20°C). Pracovať sa tam však dalo pohodlnne (nepracovalo sa od 1. polovice decembra 2016 do 1. polovice januára 2017, teda v období najvyšších mrazov.) To nám naznačuje, že pri ploche základov = ZAT, jeho teplote okolo 20°C a nízkej strate stavby (viď táto zima) by sme sa mali dostať so stavbou z hľadiska kúrenia do sebestačnosti pomerne ľahko, nakoľko tepelné straty stavby ešte ďalej znižujeme napríklad aj takými "space technology" akými sú obyčajné interiérové závesy, kde nám predbežné merania v domácich podmienkach ukázali, že ich význam je neoceniteľný v zime aj v lete. Taktiež budeme dosahovať ďalšie úspory pri ohreve TUV a pri chladení stavby v lete rádovo v stovkách € ročne. ZAT bude v lete vykurovaný fotovoltikou umiestnenou na fasáde stavby z juhu s prebytočným výkonom. FVE bude v lete slúžiť na pohon podpory "života", na akumuláciu ZAT a v zime na zníženie spotreby elektrickej energie, a to hlavne na svietenie a ohrev TUV, ktorý je v zime riešený bojlerom s integrovaným tepelným čerpadlom = nízky okamžitý výkon zariadenia. Zo zaujímavostí stavby je aj to, že v lete bude vzduch do ventilácie ochladzovaný a v zime predohrievaný 20m dlhým potrubím priemeru 200mm umiestneným v zemi a dodatočne ochladzovaný aj chladičom cez ktorý bude prúdiť studňová voda. Stavba má okná napríklad navrhnuté tak aby boli eliminované vplyvy svetových strán a to tak, že na severnej stene sú sklá z 4 skla a na juhu s 3-skla. Ja som na juh navrhoval sklá s chladiacim účinkom nakoľko solárnym ziskom nijako reálne neprikladám význam, ale klient je stále "poznačený" diskusnými fórami kde sa "odborníci" na základe lajckých úvah snažia verejnosť presvedčiť, že tých 5h slnka denne priemerne v zime im vykúri cez sklá interiér domu. Zdalo by sa na prvý pohľad, že stavba bola drahá, no je to iba vedľajší efekt zložitosti popisu stavby, a jej cena je bežná na danú veľkosť. Taktiež zložitosť je iba zdanlivá, nakoľko ide nie celkom bežné kombinácie technológií, ale technológie sú primitívne a jednoduché, takmer nepokaziteľné. Najdrahšie na dome sú elektrické vodiče pre teplomery a snímače, vodiče pre FVE, solárne regulátory a meniče, a príslušenstvo FVE. Solárne moduly použijeme z bazáru o vyššom výkone aký je potrebný a to iba preto, že uvažujeme s ich degradáciou po prá rokoch používania a cena je tak smiešna, že tento výdavok je zanedbateľný. Na záver teda ešte raz zhrniem funkcie čiastočného ZAT v tejto stavbe: 1. zvýšenie teploty podložia na teploty okolo 20°C +?°C -?°C (= žiadna strata a v optimálnom prípade + energia do stavby cez dosku) 2. predohrev TUV (na teploty tiež okolo 20°C +-?°C)

    Reagovať

Komentár k článku


Hore

Od 11. 3. 2014
TOPlist