Klimatizace přispívají k ohřívání planety, vědci z ČVUT vyvíjejí k prostředí šetrnější větrací jednotku

V horku pomáhají chladit budovy, ale také přispívají k ohřívání venkovního prostředí a planety. Zpráva OSN a Mezinárodní energetické agentury z minulého měsíce ukazuje, že na Zemi je zhruba 3,6 miliard klimatizací a jejich počet roste. Spotřebovávají velké množství energie a často využívají jako chladivo silné skleníkové plyny. Vědci tak hledají cesty jak zajistit klimatizaci udržitelnějším způsobem. Nový typ větrací jednotky vyvíjejí i na ČVUT.

Tento článek je více než rok starý.

Praha Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru Sdílet na LinkedIn Tisknout Kopírovat url adresu Zkrácená adresa Zavřít

foto_daniel_adamovsk_200807-192724_tkr.jpg

Vedoucí laboratoře vnitřního prostředí Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT Daniel Adamovský | Foto: Štěpán Sedláček | Zdroj: Český rozhlas

Pod slovem klimatizace si asi mnozí vybaví hučící jednotku na stěně pokoje, která dělá za horkého léta pobyt v místnosti snesitelnější a s ní spojenou druhou o něco hlučnější jednotku venku na zdi. Ale z pohledu konstruktérů a vývojářů jde o daleko širší téma.

Přehrát

00:00 / 00:00

Poslechněte si celý rozhovor.

„Klimatizace, tak jak jí chápeme my, není jenom chlazení. Zajišťuje i ohřev vzduchu, vlhčení vzduchu v zimě, případně odvlhčování, úprava čistoty ovzduší, pro kterou využíváme různé stupně filtrace. Komfortní klimatizace zajišťuje i větrání,“ vysvětluje vedoucí ústavu techniky prostředí Fakulty strojní ČVUT Vladimír Zmrhal s tím, že vždy jde o úpravu vzduchu s využitím různých druhů energií a technologií.

„Základem klimatizačního zařízení je zdroj chladu. Jde o venkovní kondenzační jednotku a vnitřní jednotku, která obsahuje výparník. To je to nejčastější řešení. Jde o takzvaný kompresorový chladivový okruh. Kompresor pohání chladivo a ve výměnících dochází k předávání a odnímání tepla. Je to vlastně stejný princip, na jakém pracuje domácí chladnička.“

V Kataru už zkoušejí klimatizovat i venkovní prostory. Technologie ale posilují skleníkový efekt

Číst článek

A stejně jako lednice i klimatizace v minulosti využívaly jako chladivo takzvané tvrdé freony (CFC), které se podílely na ničení ozónové vrstvy. Po jejich zákazu v 80. letech se začaly jako chladivo využívat fluorované uhlovodíky (HFC).

To jsou ovšem skleníkové plyny mnohonásobně silnější než oxid uhličitý a při úniku do atmosféry tak můžou významně podněcovat změnu klimatu. Řada zemí už proto slíbila, že využívání těchto plynů omezí.

Rekordní úroveň

Ale jak letos ukázal nový výzkum mezinárodního týmu vědců, koncentrace těchto plynů v atmosféře je na rekordní úrovni. I proto je teď podle Zmrhala trend zavádět ekologičtější chladiva, ale také snižovat energetickou náročnost klimatizací a využívat pasivní prvky chlazení.

„To znamená v maximální míře zamezit průchodu tepla do prostor třeba formou nějakého stínění. Dále se nabízí využití zeleně před budovami, protože ta prokazatelně v okolí snižuje teplotu, nehledě na to, že udržuje vlhkost.

Respirátor vyvinutý ČVUT získal evropskou certifikaci, předtím musel být upraven pro sériovou výrobu

Číst článek

To je vlastně jeden ze základních principů nepřímé klimatizace, že voda se odpařuje do vzduchu a ten se tím chladí,“ říká vedoucí Ústavu techniky prostředí FS ČVUT a podotýká, že problém s klimatizací dnes u řady staveb často vzniká už na rýsovacím prkně, pokud architekti dostatečně nezohlední tepelnou techniku budov a možnosti přirozeného větrání.

To se pak promítá i do okolí těchto domů. „Hlavně jde o administrativní budovy, kde se bez klimatizace dnes v podstatě neobejdou. Obálka budovy je často velmi těsná, takže je tam potřeba udělat větrání. A když se podíváte na to, co se dneska staví, tak ty budovy bývají prosklené od shora až dolu, takže jsou vystaveny velké tepelné zátěži.

A to teplo je potřeba někam odvést. V souvislosti s tím se instalují klimatizační zařízení a zdroje chladu, které pomocí kondenzátorů předávají teplo do okolního vzduchu a tím dochází ke zvyšování teploty vzduchu ve městech,“ líčí Zmrhal proces, který ve městech pomáhá utvářet efekt tepelného ostrova.

Chlazení venkovním vzduchem

Mezi dobré příklady počítá budovu Národní technické knihovny v Praze, která se ochlazuje venkovním vzduchem a ke klimatizaci chytře využívá procesy jako přirozené větrání okny během noci nebo tzv. aktivaci betonového jádra.

Na ČVUT teď také vyvíjejí nový typ větrací jednotky schopný regulovat teplotu v bytech i bez stlačených skleníkových plynů. Přístroj z laboratoře univerzitního centra energeticky efektivních budov v Buštěhradu k tomu využívá termoelektrických výměníků.

Ekologicky čistý ‚zelený‘ vodík jako zdroj energie nebo palivo? Firma na severu Německa jej takto vyrábí

Číst článek

„Primární účel větrací jednotky je odvádět škodliviny z prostředí a přivádět čerstvý vzduch. To co my k tomu přidáváme je, že za zařízení, kterému se říká zpětné získávání tepla - lidově také rekuperace, přidáváme ještě jeden výměník, který využívá termoelektrické moduly.

Jejich prostřednictvím můžeme řídit teplotu přiváděného vzduchu. Jde o autonomní zařízení, které je třeba připojit na elektrickou síť a vzduchovody ale žádné další externí zařízení k tomu není,“ objasňuje Daniel Adamovský, který v Univerzitním centru energeticky efektivních budov ČVUT (UCEEB) vede laboratoř vnitřního prostředí, jak může jednotka pracovat v zimním i letním režimu, sloužit k teplovzdušnému vytápění i chlazení.

Vzorek větrací jednotky

„V létě, kdy venkovní vzduch může mít vyšší teplotu než 35 stupňů Celsia, naše jednotka umožňuje snížit teplotu přiváděného vzduchu. Částečně využije teplotního výměníku pro zpětné získávání tepla, tam se ten vzduch přechladí a dochladíme ho druhým výměníkem. Tím dokážeme zajistit teplotu přiváděného vzduchu na 21 stupňů Celsia, v některých stavech i níže.“

V současnosti mají v laboratoři hotový vzorek větrací jednotky chráněný dvojicí patentů, dále vyvíjejí řízení výměníku a pracují na prototypu, který by měl být hotový do konce léta. Posléze chtějí zařízení vyzkoušet v bytech a ve spolupráci s průmyslovým partnerem uvést na trh.

‚Půl roku na vlastní náklady.‘ Od srpna nebudou sběrné dvory odebírat elektroodpad Samsungu

Číst článek

„Nenazýval bych to jako náhradu klasické klimatizace, protože bychom museli být výkonově možná o řád jinde. Klasická klimatizace slouží primárně v nějaké cirkulačním režimu.

Ta naše funkce je, že současně větráme a chladíme vzduch, tak abychom nepřehřívali prostředí uvnitř zařízení. Ta výhoda je, že nevyužíváme žádná chladiva, točivé stroje jako jsou kompresory nebo čerpadla.

Využité termoelektrické moduly jsou polovodičové součástky, které teoreticky mají neomezenou životnost,“ popisuje Daniel Adamovský větrací jednotku, kterou by v budoucnu po jistých úpravách chtěli také odvětrávat zasedací místnosti centra ČVUT v Buštěhradu.

Štěpán Sedláček Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru Sdílet na LinkedIn Tisknout Kopírovat url adresu Zkrácená adresa Zavřít

Nejčtenější

Nejnovější články

Aktuální témata

Doporučujeme