Udržitelný energetický zdroj pro téměř nulové budovy

Cíle projektu

Cílem projektu bylo vyvinout pokročilý energetický systém pro zásobování budov teplem, chladem a elektřinou s vysokou soběstačností pro docílení standardu téměř nulové budovy s ekonomickou návratností do 10 let s podílem využití obnovitelných zdrojů energie (OZE) nad 70 % na bázi kombinace tepelného čerpadla s řízením tepelného výkonu, kombinovaného vodního zásobníku pro vytápění a přípravu teplé vody a inteligentního regulátoru pro řízení systému (ve spolupráci se zemním zásobníkem a FV systémem).

Popis

V prvním roce projektu byla navržena koncepce pokročilého energetického systému založeném na tepelném čerpadle, fotovoltaickém systému, kombinovaném akumulačním zásobníku a nízkonákladovém zemním zásobníku v podloží budovy a byla navržena regulační strategie systému. Systémové řešení je chráněno užitným vzorem. Ve druhém roce projektu byly ve spolupráci s průmyslovým partnerem Regulus vyvinuty a zkonstruovány hlavní prvky systému: tepelné čerpadlo země-voda s řízenými otáčkami a chladičem přehřátých par, kombinovaný zásobník tepla s dělicí přepážkou, zemní zásobník a inteligentní regulátor. Tepelné čerpadlo a kombinovaný zásobník byly podrobně testovány v laboratořích UCEEB ČVUT pro validaci matematických modelů. Byly povedeny počítačové simulace systému pro konkrétní rodinný dům v prostředí TRNSYS a odvozeny regulační algoritmy. Během třetího roku projektu byl systém instalován a zprovozněn v rodinném domě Hamry u Hlinska. Od podzimu 2017 je systém monitorován a vyhodnocován. Údaje z reálného provozu 2017-2019 potvrdily výsledky simulací. Rodinný dům využívá OZE pro vytápění a přípravu teplé vody na úrovni 84 % a měrná potřeba neobnovitelné primární energie je na úrovni 15 kWh/m².rok, tzn. čtvrtině požadavku pro pasivní domy.