TECHTRANS PT s.r.o. má v projekci dům PLUS (energeticky aktivní stavba s ročními přebytky energie) rodinného typu, cca.150 m², bezbarierový, s plným osazením slunečními kolektory.

Aktivní dům Plus

---

koncepční řešení – Ing. Václav Přech, TECHTRANS PT
architektonické řešení – Ing. arch. Břetislav Kubíček

Ekocentrum Karlovy Vary

---

Stará Role – Nádražní ul. p.p.č. 110/1
koncepční řešení – Ing. Václav Přech, TECHTRANS PT
architektonické řešení – Ing. arch. Břetislav Kubíček

Návrh na řešení společného vyhřívání stávající a nové zástavby regenerativními zdroji tepla

Záměr

Smyslem úvahy je ukázat, jak významné může být spojení stávající zástavby se zástavbou novou, plánovanou v provedení aktivního energetického typu PLUS. Domy PLUS nebo také energeticky aktivní domy jsou takové stavby, které vykazují v jejich ročních bilancích energetické přebytky.

Centrální zásobování teplem (CZT)

Stávající zástavba je tepelně propojena s novou zástavbou prostřednictvím společné rozvodné sítě s centrálním zdrojem na regenerativní energii.

Centrální zdroj může být řešen i kogeneračně.

Na společné síti CZT jsou připojeny decentrální kolektorové zdroje, které jsou instalovány především na domech PLUS, ale podle možnosti i v jiných příhodných lokalitách ku př. na střeše kotelny, zásobníku paliva…

Pro hospodárnou a účinnou distribuci tepla je nezbytná dostatečná akumulační kapacita. Jsou to především decentrální předávací akumulační stanice tepla (PAST), které vykrývají příjmové a odběrové špičky v místech připojených účastníků a také centrální akumulátor tepla, který zajišťuje rovnoměrný chod centrálního tepelného zdroje.

Domy PLUS jsou plně osazeny slunečními kolektory, které mohou být výhodně opatřeny mechanizmem na změnu úhlu jejich sklonu pro optimální letní a zimní provoz. Přebytky tepla se pak odvádějí do společné sítě a spotřebovávají se ve staré zástavbě.

Elektrické připojení

Přebytky elektrické energie z fotovoltaických kolektorů se obvykle dodávají do již stávající elektrické sítě podle současného stavu techniky a legislativních ustanovení.

Výhody pro starou zástavbu

• dosažení až úplného zásobení teplem z regenerativních zdrojů
• stabilizace ceny za energii
• snížení závislosti na cizí energii
• redukce zatížení životního prostředí
• zvýšení standardu vytápění
• uspokojivé řešení z hlediska památkové péče

Výhody pro novou zástavbu

• využití přebytku tepla ve společné síti
• úspora kapacity decentrálních akumulátorů tepla
• zajištění tepelné redundance z centrálního zdroje

Výhody pro centrální zdroj a rozvodnou síť

• úspora paliva především využitím slunečních kolektorů
• snížení a stabilizace ceny za teplo využitím vlastních zdrojů
• účinná centrální filtrace kouřových plynů
• možnost inteligentního řízení ku př. i s využitím předpovědi počasí
• tvorba nových pracovních příležitostí

Hybridní řešení

Spojení nové a stávající zástavby, jak uvedeno, vytváří výhodné podmínky pro všechny účastníky.

Řešení ukazuje nejen potřebnou ekologickou, ale i výhodnou ekonomickou cestu k dosažení obecných cílů vyplývajících z vitálních zájmů společnosti – k pokroku na cestě dosažení transformace energetiky.

Význam úspory energie

V oblasti otopu a ohřevu teplé vody je energetický přínos mimořádně významný. Vždyť podíl na celkové spotřebě primární energie v tomto sektoru dosahuje 40 až 50%. Je to největší podíl na spotřebě primární energie vůbec.
Úspora biomasy

Dalším cílem je dosáhnout co nejvyšší úspory narůstajícího regenerativního zdroje – dosáhnout co nejvyššího podílu kolektorového slunečního zdroje.

Hraniční hodnota instalované sluneční kolektorové plochy je však omezena spotřebou teplé vody v netopném období, tedy především počtem osob užívajících síť.

V prvém přiblížení lze počítat s orientační hodnotou cca. 2,5 až 3 m² instalované kolektorové plochy v síti na 1 osobu, nemá-li docházet k přehřívání soustavy.

Transformace energetiky v oblasti vytápění

Uvedené hybridní řešení ukazuje možnou cestu k plnému nahrazení fosilních zdrojů zdroji regenerativními a to i v některých případech již stávajících nebo i dokonce historických zástaveb.
Nákladnost

Investiční nákladnost domů PLUS připojených na společnou síť zůstane v obvyklých mezích staveb srovnatelné využitelnosti.

Nepřipojené domy PLUS na společnou tepelnou síť by potřebovaly mimořádně velké akumulátory tepla, které by pracovaly v přirozeném ročním cyklu. Jejich velikost by pak přesahovala vodní kapacitu 50 m3 na jeden domek, tato však není v provozu CZT potřebná.

Jiná možnost dosažení energetické aktivity

Stavby bez společné tepelné sítě mohou být připojeny na společnou elektrickou síť. Místo sluneční teplárny by pak byla instalována převážně sluneční elektrárna. Tepelné kolektory by kryly pouze spotřebu tepla v netopném období. V topném období by byl nahrazen tepelný nedostatek ze záložního zdroje.

Dlužno připomenout, že účinnosti tepelných kolektorů jsou ve srovnání s elektrickými kolektory násobně vyšší.

Pilotní projekt

Navržené hybridní řešení má zásadně obecný význam.

Předpokládá se proto zřízení pilotního projektu s obecnou účastí a podporou, s cílem ověřit a upřesnit možné provozní hodnoty a vlastnosti systému a také zjistit jeho další vývojový potenciál.

Dále pak je potřebné stanovit právní normu pro provoz takovýchto malých decentrálních slunečních tepláren v provozu společné sítě.

Stav techniky

V současné době jsou zásady koncepčních řešení aktivních domů známy a jejich energetické cíle jsou již prakticky prokázany.

Jedná se vždy o silně nízkoenergetické stavby s vysokým aktivním i pasivním využitím sluneční energie a s účinnou akumulací tepla.

Řešení CZT na regenerativní energii včetně rozvodných sítí a předávacích akumulačních stanic tepla jsou také dostatečně známé a osvědčené.
Inovace

Inovace uvedeného hybridního řešení spočívá především v novém principu výhodného spojení stávajících zástaveb se stavbami energeticky aktivními prostřednictvím společné rozvodné tepelné sítě s centrálním zdrojem na regenerativní energii.

Úvaha k diskuzi o emisi oxidů uhlíku

Zatížení životního prostředí

Fosilní energetika zatěžuje životní prostředí vážným způsobem. Je to především zátěž charakteru chemického, radioaktivního a tepelného. Připomeňme zde alespoň:

• Okyselování a intoxikaci půd, vod a organizmů.
• Kontaminaci prostředí radioaktivními látkami ze všech fosilních zdrojů.
• Následné klimatické změny.

Mezi vyčerpatelné fosilní (ze Země těžené) zdroje patří i zdroje jaderné.

Úplná transformace energetiky

Odhlédnuto od vážných následků zatížení životního prostředí fosilními zdroji nemůže být již z důvodu vyčerpatelnosti stanoven jiný cíl než úplná transformace energetiky fosilní na energetiku regenerativní.

Tato transformace je proto nezvratná.

Jakákoli protiargumentace je zbytečná a kontraproduktivní.

Proces transformace energetiky

Úspěšná transformace musí být především včasná a doprovázená úsilím o úsporu energie. To znamená zvyšováním účinnosti procesů a redukcí zbytečných, energeticky náročných činností.

Prospěšná pro urychlení transformace je především progresivní daňová politika v oblasti spotřeby energie a zatížení životního prostředí.

Nutná je podpora rozvoje transformace a vývoje potřebné techniky.

Jediný účinný způsob kontroly redukce fosilních zdrojů až k jejich úplnému odstavení je kontrola její těžby. Těžba je totiž lokalizovatelná a měřitelná.

Z daňových příjmů je nutno spolufinancovat transformaci a to především podle stupně slibnosti jejího úplného dosažení.

Energetické paradigma

Éra fosilní energetiky, která je spojena s rozvojem průmyslové revoluce zde končí a přechází opět na energetiku regenerativní avšak na novém vývojovém stupni v novém paradigmatickém období.

Tento přechod zasahuje všechny oblasti lidské činnosti.

Závěr

Uvedené komplexní řešení otopu a ohřevu teplé vody regenerativními zdroji pro stávající a novou zástavbou je jedním z mnoha potřebných kroků na cestě k úplné přestavbě energetiky.

Autor: Ing. Václav Přech, TECHTRANS PT s.r.o.