Energetická koncepce

(doc. Ing.Tomáš Matuška, Ph.D.)

Pro experimenty v UCEEB bude typické testování v reálném měřítku, které umožní dosažení spolehlivých informací o funkčních parametrech materiálů, konstrukcí, navrhovaných energetických systémů a systémů inteligentního řízení, včetně jejich dopadů na kvalitu vnitřního prostředí budov, jakož i na životní prostředí. Jako součást centra byl proto navržen energetický systém, který slouží zároveň jako experimentální zařízení pro výzkum interakce zdrojů energie s vlastní budovou i s nadřazenou energetickou sítí.

Návrh zásobování budovy energií (elektřina, teplo, chlad) nevycházel ze snahy využít maxima obnovitelných zdrojů energie „za každou cenu“, ale efektivně využít zdrojů energie nezbytně nutných pro účely výzkumných aktivit. Obnovitelné zdroje energie zastupuje experimentální pole fotovoltaických panelů o špičkovém výkonu cca 35 kWp instalovaných na střeše UCEEB.

Nicméně, jádrem návrhu energetického centra (energocentra) je kogenerační plynová mikroturbína s výkonem 65 kWe/120 kWt, která může vykrývat výkyvy v dodávce elektrické energie z fotovoltaického systému. Jako čistě experimentální bude sloužit další plynová mikroturbína o elektrickém výkonu 30 kWe. V areálu UCEEB budou instalovány dvě nabíjecí stanice pro budoucí elektromobily.

Od efektivního využití tepla celoročně produkovaného mikroturbínou se odvíjí skladba dalších zařízení energocentra. Pro vyrovnání nesouladu mezi produkcí a odběrem tepla bude sloužit tepelně izolovaný velkoobjemový beztlaký akumulátor o objemu 20 m3 instalovaný pod terénem vedle objektu s turbínou a dva akumulátory tepla à 5 m3 ve strojovně UT. Každý akumulátor je samostatně odpojitelný pro experimentální využití. Jako záložní zdroj tepla budou instalovány dva plynové kotle na zemní plyn o celkovém tepelném výkonu 216 kWt. Záložní chlazení plynové mikroturbíny budou zajišťovat suché chladiče umístěné na střeše.

V zimním období bude teplo z mikroturbíny využito pro vytápění budovy a přípravu TV. Teplo produkované mikroturbínou v letním období bude využito pro přípravu TV a pro chlazení objektu dvojicí sorpčních jednotek. Jedná se o absorpční chladící jednotku o chladicím výkonu 65 kWc a adsorpční chladící jednotku o chladicím výkonu 9,1 kWc. Chladicí jednotky jsou přepojitelné pro experimentální využití pro výzkum v oblasti solárního chlazení. Záložním zdrojem chladu je bloková kompresorová chladicí jednotka o chladicím výkonu 262,5 kWc. Předpokládá se, že absorpční jednotka bude provozována ve stálém režimu, kompresorové chlazení bude pouze vykrývat špičkové potřeby chladu. Pro systém chlazení jsou instalovány

dva akumulátory chladu à 2,5 m3. Centrální zdroje chladu (sorpční jednotky, kompresorová jednotka) slouží pro rozvod chlazené vody UCEEB, potřebné pro některé laboratoře a pro chlazení v administrativní části fancoily.

Energocentrum je potrubními rozvody propojeno s laboratořemi týmu Energetické systémy budov pro účely experimentů v reálném měřítku. Všechna zařízení v energocentru budou monitorována a vyhodnocována v rámci nadřazeného systému MaR a budou sledovány jejich provozní parametry (produkce a spotřeba energií) pro ověření funkčnosti navržené koncepce a pro další optimalizaci řízení instalovaných zdrojů energie.