OBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE
Chladiť a kúriť možno aj obyčajnou vodou zo studne
SITA 15. január 2009 V Košiciach na Murgašovej ulici je budova patriaca firme Honors, ktorá si sama vyrába chlad aj teplo. Na jeho výrobu nepotrebuje plyn, uhlie, drevo či iné palivo. Stačí jej na to obyčajná studničná voda. Na výrobu chladu a tepla využíva studňu, z ktorej čerpá vodu. V lete chladí a v zime pomocou tepelného čerpadla odoberá z nej teplo a kúri.
Klimatické zmeny priniesli zo sebou aj tepelné vlny, ktoré spôsobujú kolapsy z tepla. Akonáhle vystúpia denné teploty nad tridsať stupňov, zvlášť starší ľudia alebo chorí ľudia sa dostávajú do ohrozenia. Počet kolapsov v teplých dňoch na Slovensku dosahuje denne 100 osôb a viac. Odporúčania verejnosti ohľadom pitného režimu a pohybu na slnku len čiastočne riešia situáciu. Horúčavy spôsobujú, že pokiaľ je človek vystavený teplu 48 hodín, riziko kolapsu organizmu sa zvyšuje až o 33%. Dochádza k tepelnému namáhaniu organizmu. Riešenie predstavuje prerušenie 48 hodinového cyklu pobytom v klimatizovanom priestore počas niekoľkých hodín. V roku 2003 zomrelo na následok tepla 30 000 občanov EU, v roku 2010 umrelo 55000 občanov. Predpokladom dosiahnutia tepelnej pohody človeka je dosiahnuť rovnováhu tepelného režimu človeka potrebnú na udržanie stálej teploty tela. Človek v kancelárskych priestoroch dosahuje energetický výkon 65 až 70 W/m2, pri namáhavej práci sa zdvojnásobuje. Vytvorenú energiu je potrebné z organizmu odviesť.
Mnohí ľudia majú zlé skúsenosti s klimatizáciou, ktorá vháňa studený vzduch do priestoru miestnosti. Je to preto, lebo chladenie priestorov budov cez vháňanie studeného vzduchu človeku zároveň spôsobuje množstvo nepriaznivých účinkov. Človek potrebuje prostredie, kde je nízky pohyb vzduchu, aby si udržal vrstvičku mikroklímy na koži. To preto, lebo v koži máme snímače teploty a tie informujú náš mozog, aká je teplota a ako sa má regulovať výmena energie tvorenej v organizme s prostredím.Ak ale fúkame studený vzduch, ktorým ochladzujeme priestor, pohyb chladného vzduchu odstráni mikroklímu z kože. Výsledkom je, že informácia z kože skreslí skutočnosť a termoreceptory informujú mozog o nižšej teplote ako je skutočnosť. To vedie organizmus k zníženiu výdaja energie cez kožu a výsledok je, že sa energia hromadí v organizme. Ak človek z takéhoto priestoru výjde von,, organizmus začne byť správne informovaný o teplote a snaží sa ochladiť a nahromadenú energiu vylúčiť z organizmu. Ale pri teplote tridsať stupňov a viac sa vie organizmus zbaviť tepla len mechanizmom odparovania - človek sa spotí. Tým dochádza k značnej strate tekutín, ktorú je potrebné doplniť. Chladiace systémy, ktoré ochladzujú priestor fúkaním ho zároveň z princípu aj vysušujú, čím často dochádza k vysušeniu vzduchu pod hygienickú hranicu 30% relatívnej vlhkosti. Ovievanie chladným a vysušeným vzduchom v kanceláriách spôsobuje často bolenie hlavy, zápaly, či niekedy aj migrény a výrazne znižujú schopnosť pracovať. Nakoniec sú známe časté skrátenia pracovného času počas horúčav, alebo odporúčania pre dovolenky. Pracujúci často riešia problém tak, že na dve hodiny výjdu z kancelárie a nechajú priestor chladiť, potom klimatizačné zariadenia vypnú, pracujú hodinu a následne cyklus opakujú. To všetko znižuje významne produktivitu práce, či už kvôli chorobám malátnosti alebo prerušeniu práce.
Snímky termovíznou kamerou vertikálneho priebehu teploty v kancelárskych priestoroch chladených stropným sálavým systémom. Vonkajšia teplota 34oC.
Ak človek navštívi jaskyňu, zistí, že k takýmto javom nedochádza. Moderné chladiace systémy, ktoré rešpektujú vlastnosti človeka a spôsob jeho ochladzovania, umožňujú vytvoriť chladné prostredie v budovách aj v horúcom lete. Sú to stropné systémy chladenia a vykurovania , ktoré nevíria vzduch. Podobne, ako slnko zohrieva v zime miestnosti cez okná žiarením, tak aj tento systém chladenia využíva žiarenie na prenos energie a ochladzuje steny a podlahy miestnosti a od nich je potom ochladzovaný vzduch. Je to akoby ste navštívili jaskyňu. Koža poskytuje správnu informáciu o teplote prostredia a preto je teplotná bilancia organizmu vyrovnaná s prostredím a telo neakumuluje energiu. Organizmus nie je namáhaný pri pobyte v takto schladenom priestore. Potom aj prechod do vonkajšieho prostredia pri opustení budovy nie je sprevádzané okamžitým spotením. Pobyt v takto schladenom priestore pripomína pobyt v jaskyni s teplotou regulovanou vhodnou pre prácu pre človeka.
Počas pobytu v takto chladenom priestore počas 4 hodín a viac dochádza k prerušeniu 48 a viac hodinovej tepelnej vlny a riziko kolapsu organizmu sa znižuje na pôvodnú hladinu nižšiu až o 33%. Je to preto, lebo tepelné namáhanie organizmu počas pobytu v priestore nie je a organizmus si od tejto záťaže dostatočne oddýchne.
Riešenie je založené na použití systému mikrokapilár uložených v strope a vody zo stude.
Administratívna budova na Murgašovej ulici č. 3, Košice
Dokážeme ňou vykúriť sedemposchodovú administratívnu budovu s plochou okolo 4 400 štvorcových metrov, čo je približne 55 trojizbových bytov, na teplotu predpísanú pre kancelárske priestory, hovorí jeden zo spoluautorov projektu, stavebný inžinier František Vranay, pedagóg Stavebnej fakulty Technickej univerzity Košice (TUKE). Ide o zariadenie, ktoré využíva energetický potenciál obsiahnutý aj v nízkoteplotnej vode.
Ing. František Vranay PhD a tepelné čerpadlo
Zariadenie je v prevádzke od novembra 2007 a dodnes spoľahlivo využíva obnoviteľnú energiu na vykurovanie budovy. Technológia je projektovaná na 40 rokov, pričom energetický zdroj je nevyčerpateľný, hovorí Vranay. Dodal, že myšlienka využiť energetický potenciál nízkoteplotnej vody vznikla v roku 2006. Vtedy bola podpísaná aj dohoda o spolupráci na realizácii projektu medzi košickou stavebnou Fakultou TUKE, Fakultou elektrotechniky a informatiky STU Bratislava a firmou Honors, ktorá projekt financovala. Vranay doložil, že ide o známu technológiu, ich prínosom je, že nimi navrhnuté využitie je nielen realizovateľné, ale investícia je ekonomicky návratná v dobrom časovom horizonte. Je to aj praktický príklad temer okamžitej realizácie znalostnej ekonomiky v praxi.
Priebeh spotreby energie z fosílnych zdrojov v budove Murgašova 3, Košice a transformácia k budove s nulovou bilanciou spotreby energie v rokoch 1996 až 2015
Ako uviedol audítor pre odbor vykurovania a tepelných systémov Ľudovít Tkáčik, tento zdroj možno využívať vo veľkom v celej košickej nive v meste okolo Hornádu a všade tam, kde sú výdatné zdroje spodnej vody. Na území mesta energetický potenciál obsiahnutý v nízkoteplotnej vode dosahuje vyše 1,2 milióna GJ, čo je štvrtina súčasnej potreby tepla v Košiciach. Tento zdroj sa obyvateľom mesta zíde aj preto, lebo nebudú musieť platiť v cene za teplo aj poplatky za emisie, čo je približne 15 % z ceny tepla, hovorí Tkáčik
Priebeh produkcie emisií CO2 počas transformácie budovy v rokoch 1996 až 2009
Získané skúsenosti a poznatky chceme zúročiť, preto sme v máji minulého roku založili Centrum výskumu ekonomiky obnoviteľných zdrojov energie a distribučných sústav so sídlom v Košiciach, hovorí zástupca spoločnosti Honors Dušan Lukášik. Členmi združenia sú akciová spoločnosť Honors, TUKE, STU a Ekonomická univerzita Bratislava. Hlavným cieľom združenia je podieľať sa na zvýšení využívania obnoviteľných zdrojov energie, vytvárať koncepcie praktickej realizácie riešení v znižovania emisií, navrhovať odporúčania pre legislatívu a zároveň prepájať vzdelávanie s praxou. Preto v objekte na Murgašovej ulici v Košiciach vzniklo laboratórium, kde už druhý rok prednášajú študentom troch fakúlt TU Košice, uviedol Lukášik. Ako dodal, alfou a omegou využívania obnoviteľných zdrojov energie je dosiahnutie štandardných ekonomických parametrov, aby riešenia mohli byť realizované s využitím zdrojov komerčných bánk.
