Nejúspornější klimatizace rodinných domů a budov

  • K chlazení budovy nepoužívá žádné strojní součásti (kompresory)
  • K chlazení budovy využívá přírodního chladu 0,5-4m pod zemským povrchem
  • K chlazení budovy využívá běžné součásti staveb - akumulační jímky na dešťovou vodu
  • Při napojení na solární FV systém pracuje bez nákladů na provoz
  • Základem systému je měděný výměník s životností 50 i více let a topenářské oběhové čerpadlo
  • Zdroj chladu lze napojit na podlahový okruh,radiátory, ventilační jednotky nebo kapilární rohože
  • Nízké pořizovací náklady na zařízení
  • Téměř nulové náklady na provoz 
  • Poměr dodávaného energie k energii získávané pro chlazení - 60W : 25kW    

Strojní tepelné čerpadlo vs. termický přenos tepla za pomoci výměníků:

V současné době je v celém světě k ochlazování staveb využívána technologie tepelných čerpadel, což je tzv. strojní technologie, která je velice účinná, ale ke svému provozu potřebuje dvě důležité součásti.Kompresor a vnější výparník s výkonným ventilátorem.Díky těmto dílům je uvedená technologie hlučná a má vysokou spotřebu elektrické energie, tedy náklady na provoz.Navíc každá strojní součást, která pracuje s vysokými tlaky a obsahuje strojní točivé či pístové celky je zákonitě náchylná k poruchám. 

Dle seriozních zdrojů je z pohledu spotřeby energie strojní klimatizace časovanou bombou budoucnosti a je nutné začít tuto technologii nahrazovat za úspornou.

www.e15.cz/byznys/prumysl-a-energetika/skryta-hrozba-energetiky-klimatizace-spotrebuji-tolik-elektriny-jako-afrika-za-dva-a-pul-roku-1346908


Existuje velmi jednoduché, levné a účinné řešení, o kterém výrobci tepelných čerpadel a strojních klimatizací záměrně mlčí a dokonce jeho vývoj pravděpodobně i sabotují. Představuje pro ně totiž velkou konkurenci právě v oblasti letního ochlazování budov.Jen v roce 2016 bylo celosvětově vyrobeno a prodáno 135 milionů chladících jednotek.Globální koncerny na výrobu klimatizací a tepelných čerpadel tedy rozhodně nebudou nikdy podporovat technologii, která je bezprostředně ohrožuje.Z hlediska udržitelného rozvoje, ale musí strojní chladící systémy zmizet!

    

Geotermální klimatizační systém s výměníky  bez strojních součástí



Uvedené zařízení využívá téměř konstantní teploty 7-10°C zhruba 3metry pod zemským povrchem k letnímu ochlazování budov.Zařízení neobsahuje tepelné čerpadlo ani kompresor.Soustava je založena na principu přenosu tepla mezi výměníky za pomoci potrubí, které tvoří cirkulační okruh.Jediná součást, vyžadující vstupní energii je oběhové čerpadlo a případně nízkovoltové ventilátory.Celkový příkon klimatizační soustavy je maximálně 100W a to při použití více oběhových čerpadel.Její chladící výkon může být až 25kw (při použití betonové jímky 8m3).

Napájení soustavy je možné pokrývat fotovoltaickým systémem a poté pracuje klimatizační soustava bez nároků na jinou vstupní energii.Celá soustava je pak beznákladová.V takovém případě zůstává otázkou jen smysl investice do FV systému o výkonu 100W, jehož návratnost je v řadu desítky let.

Životnost celé klimatizační soustavy je 50 a více let s téměř nulovými nároky na servis nebo údržbu.Navíc bez otravného hluku ventilátorů vnějších výparníků strojních klimatizačních systémů.


Kde bere soustava chlad pro klimatizování objektu?

Již dnes a v blízké budoucnosti bude u každého rodinného domu téměř nevyčerpatelná zásobárna chladu a tou je akumulační jímka na dešťovou vodu.Toto jednoduché zařízení nám zaručuje jímání drahocenné vody pro zalévání nebo splachování WC v rodinném domě.

Další vlastností, která ale není využívána je existence konstantní teploty, která je navíc obsažena ve vodě.Ta je nejlepší medium pro akumulaci tepla.

V praxi to znamená, že i v tropických letních dnech, kdy teplota vzduchu dosahuje k 40°C je v nádrži s dešťovou vodu teplota do 10°C. U každého domu je tedy akumulační nádrž s vodou, která má schopnost udržovat konstantní a velmi nízkou teplotu do 10°C díky předávání tepla do zemského povrchu.Tento neuvěřitelný zdroj geotermální energie - zemního chladu stačí tedy pouze využít pro chlazení interiéru budovy.

Jaký je potenciální výkon takové jímky na dešťovou vodu?

V případě betonové jímky na dešťovou vodu o objemu 8m3 (8000l) by bylo teoreticky pro ohřátí takového množství vody z 8°C na 25°C zapotřebí energie 165kW/h.Doba ohřevu by činila zhruba 11 hodin při výkonu 15kW. To je také zároveň chladící výkon jímky.

Tento výpočet by ale platil pouze u jímky izolované.Protože ale betonová jímka na vodu izolaci nemá a je zahrnuta v zemi, je její tepelná ztráta obrovská a podle zkušebního měření činí více než polovinu dodávané energie.Jednoduše řečeno jde o velký chladič, který neustále přijaté teplo předává do okolního terénu.

V praxi mohu potvrdit, že betonová jímka o objemu 8m3 je schopná dodávat denní chladící výkon na hranici 25kW po dobu zhruba 12 hodin.Poté dochází ke zvýšení teploty vody v ní.Teplota ale během nočních hodin opět klesá na úrověň 8-12°C.

Při chladícím výkonu 10kw je jímka schopna přijímat teplo trvale a může pracovat 24hodin denně.

Základem soustavy je měděný tepelný výměník

Cena včetně DPH - 7500kč

Celá soustava je založena na  měděném tepelném výměníku, který je vnořený do jímky s dešťovou vodou a zde dochází k přenosu tepla mezi vodou v nádrži a kapalinou ve výměníku. Pro vyšší chladící výkon je samozřejmě nutný i vyšší počet výměníků. Za pomoci běžného topenářského okruhu s oběhovým čerpadlem je odebírané teplo z interiéru dopravováno do jímky k vychlazení.V budově je pak okruh napojen na podlahový okruh, výměník s ventilátory nebo kapilární rohož.Pro zamezení kondenzace je samozřejmě nutné směšovat teploty za pomocí vícecestných ventilů.

Závěrem o geotermální klimatizaci budov

Využití jímek pro dešťovou vodu za účelem klimatizace budov je až neuvěřitelně účinný způsob chlazení, který využívá geotermální energii - chlad zhruba do 4metrů pod zemským povrchem.V případě použití výměníkové technologie bez tepelného čerpadla je možné vytvořit beznákladový klimatizační systém, který nároky na vstupní elektřinu ve výši 50W-100w pokrývá se solárního FV zdroje.Není ale nutností.

Fakt, že klimatizační systém dokáže chladit budovu výkonem až 25kw při vstupní energii 50W-100w je příspěvkem pro úspory elektrické energie vynakládané za klimatizaci budov.Ušetřená energie může být využívána pro budoucí elektromobilitu, která bude mít vysoké nároky na elektrickou energii.

Geotermální systém je navíc bezhlučný, protože nepoužívá vnější výparník s chladičem, který obtěžuje sousedy v okolních stavbách.

Jediné součásti s potenciální možností poruchy jsou oběhová čerpadla a směšovací ventily.Jde ale o součásti v řadech několika málo tisícikorun a jejich životnost bývá 20 a více let.Měděný výměník má životnost téměř neomezenou 50 a více let.

Geotermální klimatizační systém bez strojních součástí může ochlazovat rodinné domy, chaty, ubytovací zařízení, ale i provozovny nebo kanceláře. Všude tam dokáže uspořit velké množství finančních prostředků za pořízení strojní klimatizace a její provoz.Nejde ani o nějaký vynález poslední doby.Tento systém přenosu tepla je znám desítky let. Velké koncerny na výrobu technologií tepelných čerpadel jen prostě nemají žádný zájem na rozšíření technologie, protože na jednoduchosti a spolehlivosti nelze generovat miliardové zisky za prodej a následný servis komplikovaných zařízení zákazníkům.  


21.3.2019  Jan Janata - výrobce geotermálních výměníků a autor unikátního zařízení pro podstřešní ohřev vody bez použití střešních solárních kolektorů.

www.podstresniohrevvody.webnode.cz 




Příklady řešení a zapojení systému geotermální klimatizace