Progresivních technologií, sloužících k uložení energie v době, kdy jí máme nadbytek, a k následnému využití uschované energie v okamžiku, kdy ji potřebujeme, existuje celá řada. Mnohé z nich však dosud fungují jen v laboratorních podmínkách, potýkají se technickými nedostatky nebo jsou mimořádně...
Progresivních technologií, sloužících k uložení energie v době, kdy jí máme nadbytek, a k následnému využití uschované energie v okamžiku, kdy ji potřebujeme, existuje celá řada. Mnohé z nich však dosud fungují jen v laboratorních podmínkách, potýkají se technickými nedostatky nebo jsou mimořádně ekonomicky nákladné.
Sezonní podzemní zásobníky tepla zmiňované v tomto článku jsou technologická zařízení technicky ověřená již několikaletým reálným provozem. Tyto zásobníky tepla se využívají jako plnohodnotný zdroj tepla k vytápění škol, nákupních center, rodinných i bytových domů apod.
Jak takový sezonní podzemní zásobník funguje? Prostřednictvím hloubkových vrtů vystrojených speciální U-trubicí, ve které proudí teplonosná kapalina, lze akumulovat teplo do okolní horniny. Takto nashromážděné teplo pak můžeme využít pro vytápění budov nebo ohřevu teplé vody. K »vyhřátí« horniny je využito buď teplo zachycované solárními kolektory, nebo (pokud je k dispozici) teplo odpadní. Zásobník tepla může přitom pracovat sezonně podle potřeby, ať už jako zdroj tepla, nebo jako zdroj chladu, kdy se do zásobníku odvádí jinak nevyužitelné nadbytečné teplo.
V ČEM SPOČÍVAJÍ VÝHODY HORNINOVÉHO ZÁSOBNÍKU TEPLA
Sezonní zásobník tepla představuje ekologický, obnovitelný zdroj energie nezávislý na klasických zdrojích tepla. Neprodukuje žádné škodlivé vedlejší produkty a jeho provoz je plně automatický. Po vyhodnocení místních podmínek může být dimenzován tak, aby zcela nahradil »klasické« dodávky tepla, nebo aby fungoval společně s jiným zdrojem tepla. Zásobník není patrný na povrchu terénu, jehož následné využití tak není prakticky omezeno. Zásobník lze instalovat mj. i pod základy novostaveb.
Provozní náklady horninového zásobníku jsou v porovnání s jinými způsoby vytápění velmi nízké, což je dáno tím, že za sluneční energii ani odpadní teplo neplatíme. Při využití odpadního tepla navíc můžeme ušetřit náklady na provoz nezbytného chlazení. A co je nejdůležitější - cena za dodávku tepla bude stálá a nikoliv trvale rostoucí jako u energií z fosilních paliv. Právě dodávka ekologicky vyrobeného tepla za stálou cenu je v současnosti bezkonkurenčním komfortem a východiskem, jak se vypořádat s ne-ustále stoupajícími cenami za teplo.
Horninový zásobník lze vybudovat téměř kdekoliv. Například v kanadském Calgary, pomocí horninového zásobníku vytápějí 51 rodinných domků. Ve Stockholmu, tedy o více než tisíc kilometrů severněji než Česká republika, instalovali zásobník dodávající teplo nejen rodinným domům, nýbrž také domu pro seniory. Největší horninový zásobník najdeme v německém Bádensku--Württembersku. Tam se teplem z podzemního zásobníku vytápí celá městská čtvrť s 350 domy, školou a nákupním centrem.
BLÍŽÍ SE I ČESKÁ PREMIÉRA
Společnost Green Gas DPB, a. s., v současnosti buduje první zařízení tohoto typu v České republice. Do podzemního zásobníku o celkovém objemu více než 6000 m3 bude ukládáno odpadní teplo produkované kogenerační jednotkou. Tento projekt přirozeně navazuje na stávající aktivity firmy Green Gas DPB, která podnikala v době po svém založení v roce 1960 zejména v oborech hornictví a geologie. V posledních letech se orientuje také na výrobu elektřiny a dodávky tepla.
Od roku 2005 společnost provozuje kogenerační jednotky vyrábějící elektrickou energii i teplo. Nyní je celkový instalovaný elektrický výkon jednotek 28,4 MW, přičemž jen v roce 2010 firma svým odběratelům dodala 150 tisíc GJ tepla. Od roku 2001 provádí společnost rovněž hloubkové vrty pro tepelná čerpadla. Celkem již bylo odvrtáno zhruba 3500 vrtů o souhrnné metráži takřka 350 000 m. Společnost byla jediným dodavatelem vrtných prací na dosud největší instalaci tepelných čerpadel v České republice, kterou je budova auly v areálu Vysoké školy báňské - Technické univerzitě v Ostravě. Tam, s ohledem na rozsah projektu, také provedla detailní testování tepelných vlastností hornin.
Pro vybudování podzemního zásobníku je nezbytná znalost místních geologických podmínek na dané lokalitě. Pomocí speciálního software a polních testů ve zkušebním vrtu je určen počet a hloubka vrtů a jejich optimální uspořádání na daném pozemku. Samozřejmě že vstupními parametry pro navržení horninového zásobníku je také analýza požadavků zákazníka na vytápění/chlazení budovy.
Dalším krokem je realizace skupiny hloubkových vrtů a jejich vystrojení. To vyžaduje nasadit speciální vrtnou soupravu, která garantuje dosažení projektovaných hloubek vrtů, jejich správné vystrojení a provedení kvalitní injektáže i ve složitých, proměnlivých geologických podmínkách.
Po zapojení podzemního zásobníku tepla do topného rozvodného systému funguje zásobník jako běžný zdroj tepla zajišťující dodávku tepla a teplé vody do vytápěných objektů. Optimalizací všech parametrů lze vybudovat nezávislý systém, který zajistí bezproblémovou dodávku tepla a teplé vody z obnovitelných zdrojů a vzhledem k předpokládanému vývoji cen energií je rovněž ekonomicky efektivní.
