Přesuneme se do jihozápadní Anglie do vesničky Stithians. Je malá, ale přesto důležitá. Rodina Simmonsových bydlí v domku, který je možná budoucností pro města celého světa. Uvnitř domku, i když je zasněžený a venku se prohání velmi štiplavý vítr, je teplo. Všude zavěšené rostliny neukazují, že by tohle byl dům v nejstudenějším období na výspě Anglie. Přitom o teplo se zde stará tepelné čerpadlo, ovšem jakéhosi komunitního typu.
Windsor hotel je vytápěný tepelnými čerpadly. Podívejte:
Kam s ním
Namísto spalování paliva tepelná čerpadla koncentrují tepelnou energii již přítomnou ve vzduchu, zemi nebo vodě a touto energií pak mohou v budovách topit a ohřívat užitkovou vodu. Dělají to s neuvěřitelnou účinností, přeměňují 1 kilowatt (kW) elektřiny na 3-5 kW tepla, na rozdíl od 1 kW u přímotopu a 0,9 kW u plynového kotle. To znamená, že poskytují prakticky „bezplatné teplo“. Nicméně, stejně jako u všech topných systémů, účinnost závisí na tom, jak dobře je budova izolována, aby se minimalizovaly tepelné ztráty.
Známe několik technologií tepelných čerpadel. Nejčastější jsou ta, která berou svou energii přímo ze vzduchu. Ty mají ale nejnižší účinnost a jejich nevýhodou je i značná hlučnost.
Pak jsou tu typy, které berou energii vodě nebo zemi. Rozsáhlé kolektory mohou být zahrabány do rozsáhlých pozemků nebo potopeny do rybníků. Třetí možností jsou vertikální vrty do země. Jenže tohle všechno je extrémně drahé – ať odtěžení ohromného množství zeminy a položení kolektoru nebo vytváření dvousetmetrového vrtu. Pro rodinné domy je to často nerealizovatelné, protože je to neufinancovatelné.
To bytové domy ve městech by mohly něco takového udělat, protože by se na vrt složilo víc lidí z domu. Jenže je tu často problém s tím, že to není kde udělat. Nejsou pozemky. Nebo pozemek je, ale pod ním jsou další inženýrské sítě.
Princip tepelného čerpadla země-voda:
Kolektivně
Vraťme se do Stithians. Tady mají vytápění založené na tepelných čerpadlech, ovšem každý dům má jen svou vlastní malou technologii zvíci velikosti krabice od zimních bot. Tahle technologie je totiž rozdělena na centrální část a samotné domy. Na kraji obce byly vyvrtány velké vrty, které jsou zásobovány zemním teplem. Jimi prochází netoxický glycerol, který zemní teplo přebírá a posílá ho nahoru, do ležatých rozvodů dálkového vytápění.
Ano, čtete správně. Dálkové vytápění. Teplo ze země totiž proudí glycerolem trubkami zakopanými v nezámrzné hloubce a rozvedenými do všech domů. Tady už tepelné čerpadlo přebírá tohle teplo, pomocí své technologie ho koncentruje a ohřívá vodu na vytápění. Technologie vrtů a cirkulace glycerolu tak je centrální, zatímco samotná tepelná čerpadla pak jsou soukromá.
Co ve městech?
A právě takhle by to šlo udělat ve městech. Využil by se klidně stávající rozvod dálkového topení a na centrálních a k tomu vhodných místech by byly vytvořeny vrty s centrálním výměníkem tepla. To by se rozvádělo do objektů a zde už by se pomocí tepelných čerpadel jen zvyšovala účinnost.
Velké domy, jako jsou u nás panelové, by mohly mít buď jeden centrální energetický zdroj (centrální tepelné čerpadlo) a rozvádět už horkou vodu do radiátorů pomocí stoupaček, nebo by si pořídily menší tepelné čerpadlo, které by teplotu vody zvyšovalo jen částečně, a malá tepelná čerpadla, která se dnes dají miniaturizovat do trochu větší krabice, by pak obsluhoval každý byt samostatně.
Pokud by se doplnily na střechy fotovoltaické panely, bylo by možné v létě přebytky energie posílat zpátky do glycerolu, a nabíjet tak vrt teplem na zimu. Tak by bylo zaručeno, že vrt nezamrzne a dům by mohl snížit své účty za distribuci teplého glycerolu v zimě.
Decentrální centralizované vytápění
Samozřejmě, že není možné tímto vytápět celé město. Z jednoho vrtného pole by to prostě nešlo. Ale vrty nemusí být nijak velké a stačí menší pozemek. Takže by bylo dobré vytvořit jakési zóny tepelné sítě, do kterých by se domy připojovaly. Místo jednoho centrálního vytápění by jich tak bylo ve městě hned několik. Bylo by možné tyto sítě propojovat a odpojovat tak, aby bylo dosaženo co největší účinnosti při zapojených domech. Ve velkých městech, kde existuje například metro, by se navíc ani nemuselo vrtat do země. Při stavbě či rekonstrukcích metra by se podél tubusů prostě položily tepelné kolektory.
Zdroj: BBC.com, Vláda Velké Británie
