Témata
Zdroj: MaDeX

Made in Česko: Topení i chlazení kdykoli a kdekoli

Funkční prototyp mobilního energetického kontejneru na principu tepelného čerpadla. To je nedávný výsledek práce českých vědců, konkrétně týmu složeného z pracovníků firem MaDex, Nukleon a Slezská mechatronika a také z VŠB – Technické univerzity Ostrava a jejího Centra energetického využití netradičních zdrojů energie. Energokontejner je schopen zásobovat objekty teplem, nebo se naopak postarat o jejich chlazení. Jeho zvláštností je, že v určitém režimu dokáže být energeticky zcela soběstačný a nepotřebuje žádný vnější zdroj elektřiny. Projekt v roce 2022 podpořila Technologická agentura České republiky (TA ČR) částkou přesahující 22,5 milionu korun z programu Théta.

Hana Janišová

Vystudovala Divadelní fakultu AMU. Většinu svého profesního života pracovala jako redaktorka v rozličných periodikách nebo na PR pozicích ve firmách různého zaměření, naposled z oblasti informačních technologií.
Osobně jí jsou blízká nejen témata týkající se techniky a technologií, ale například také z oblasti sociální nebo školství a další.
Pro MM Průmyslové spektrum pracuje od roku 2017. Její stěžejní mimopracovní aktivitou je ochrana zvířat.

Reklama

První nápad v oblasti zdrojů pro energetické infrastruktury vznikl již před několika lety, kdy zmíněné firmy začaly v rámci firemní strategie řešit vytápění vlastních větších objektů.

Po rozborech tržního portfolia a konzultacích v daném oboru i mezi kolegy, působícími nejen v průmyslu, se ukázalo, že daný produkt s požadovanými parametry a funkční charakteristikou na trhu není,“ vzpomíná Miroslav Delong, majitel společnosti MaDex. „Proto jsme – firmy i další členové – vytvořili konsorcium využívající vzájemnou projektovou a realizační spolupráci uplatňující postup od vlastního nápadu přes koncepci a vývoj, včetně tvorby výrobní dokumentace, po samotnou realizaci a optimalizaci prototypu. Hlavní motivací realizace projektu byla prokazatelná absence tohoto nebo obdobného typu technologie a snaha řešitelů projektu založit výrobu nového produktu,“ dodává.

Hybridní energokontejner lze využívat v rámci libovolného odběrného místa s odpovídajícím požadovaným příkonem tepelné energie, přičemž je nezbytné posoudit přidružené parametry a charakter topné soustavy odběrného místa,“ říká Miroslav Delong. (Zdroj: MaDeX)

Za zmínku bezesporu stojí, že nápad je originální a nebyl převzat z žádného ze známých technologických řešení. V současné době je jeho koncepce v patentovém řízení.

Ať prší, nebo svítí slunce

Podívejme se blíže na to, jak zařízení vlastně funguje. Technologie mobilního kontejnerového systému hybridních tepelných čerpadel je tvořena modulárně v rámci instalovaných technologií, což umožňuje přistupovat individuálně k zákazníkovi, či lépe řečeno k odběrnému místu tak, aby definované požadavky maximálně odpovídaly dodávanému technologickému řešení.

Základem je skupina čtyř modulů hybridních tepelných čerpadel vzduch/voda–voda s efektem umožňujícím využívání kombinací režimů vzduch/voda, země/voda a voda/voda – s dosažením vysoké progresivity kontinuálních tepelných výkonů ve všech ročních obdobích.

Ačkoli je vytvořená technologie již dnes plně funkční, předpokládají její tvůrci v dohledné budoucnosti některé výrazné změny a optimalizační zásahy, především na základě podnětů a požadavků zákazníků a uživatelů, na něž hodlají reagovat. (Zdroj: MaDeX)

Systém současně využívá například autonomní energetický management s implementovanou predikcí vývoje klimatických podmínek a slunečního osvitu ve vazbě na systémové interakce fotovoltaických a fototermických, případně alternativních extérních subsystémů, navazujících na systém primární akumulace, přesouvající efektivitu potenciálu akumulované tepelné energie mimo účinné intervaly přirozených zdrojů, s efektem úspory elektrické energie jak v režimu produkce tepla, tak chladu,“ vysvětluje Miroslav Delong.

Kontejnerový systém je dále doplněn integrovaným zdrojem elektřiny, s možností využití technologie i mimo napojení na distribuční soustavu.

Hybridní energokontejner lze využívat v rámci libovolného odběrného místa s odpovídajícím požadovaným příkonem tepelné energie, přičemž je nezbytné posoudit přidružené parametry a charakter topné soustavy odběrného místa,“ dokresluje Delong.

Reklama
Reklama
Reklama

Podle jeho slov v případě krátkodobých instalací, tedy v řádu jednotek týdnů až měsíců, je možné tuto technologii využívat při řešení situací vyžadujících operativní vyskladnění kontejnerovým nosičem a rychlé napojení na zdroj tepelné energie. Tím jsou míněny například dočasné náhrady stálých zdrojů tepla, případně dočasné stavby, jako je třeba zázemí staveniště nebo objekty pro řešení krizových situací.

Naší výchozí myšlenkou při tvorbě mobilního energetického kontejneru bylo zajištění stabilního centrálního zdroje tepelné energie s efektivním energetickým managementem, kvůli úsporám vstupní elektrické energie, s využitelností jako centrálního tepelného zdroje současně pro obytné domy v místě odloučeném od městských rozvodných sítí,“ říká Miroslav Delong. „Technologie současně umožňuje operativní transport prostřednictvím kontejnerových nosičů, instalaci bez nutnosti stavební připravenosti a připojení na topnou soustavu bez záboru vnitřních prostor odběrného místa.

Technologie umožňuje operativní transport prostřednictvím kontejnerových nosičů, instalaci bez nutnosti stavební připravenosti a připojení na topnou soustavu bez záboru vnitřních prostor odběrného místa. (Zdroj: MaDeX)

Dominový efekt změn

Ačkoli se na financování projektu podíleli všichni členové konsorcia, hlavním zdrojem financí byla dotační podpora z projektové výzvy TA ČR – programu Théta, 2. veřejná soutěž, PID: TK02020099 „Výzkum a realizace prototypu multifunkčního mobilního autonomního hybridního energokontejneru tepelných čerpadel vzduch/voda-voda, s progresivním autonomním energetickým managementem“, bez které by tento náročný projekt nemohl být v plánovaném rozsahu a čase realizován.

V rámci řešení záměru bylo nezbytné postupovat dle stanoveného projektového harmonogramu, v němž na sebe navazoval vývoj dílčích modulů.

Základem je skupina čtyř modulů hybridních tepelných čerpadel vzduch/voda–voda s efektem umožňujícím využívání kombinací režimů vzduch/voda, země/voda a voda/voda – s dosažením vysoké progresivity kontinuálních tepelných výkonů ve všech ročních obdobích. (Zdroj: MaDeX)

Vývoj projektu byl mimořádně náročný, především v oblasti technologických symbióz, které se v průběhu vývojových procesů překrývaly, čímž byl vyvoláván dominový efekt změn, často veskrze pozitivních,“ říká Petr Kopec, vedoucí výzkumu a vývoje ze společnosti Slezská mechatronika. „Vývoj byl ukončen během tří let, avšak s nezbytnou navazující nástavbou dlouhodobých testovacích procesů prototypu.

V loňském roce probíhaly testovací procesy výsledné technologie projektu. V současné době plně funkční prototyp energokontejneru vytápí výzkumné centrum sdružující zmíněné výzkumné firmy. V současnosti také probíhá upřesňování seznamů dílčích technologických a elektronických komponentů s ohledem na cenové a dodavatelské změny a je zakládán podnikatelský záměr sériové výroby energokontejneru.

Reklama

Současnost a budoucnost

Tvůrci posléze navázali spolupráci s řadou firem zabývajících se energetickými projekty, posudky a audity.

Energokontejner byl zástupcům firem představen a byli podrobně seznámeni s jeho technickými parametry a vlastnostmi,“ říká Miroslav Delong. „V rámci spolupráce je nyní energokontejner zařazen do portfolia variant navrhovaných řešení v energetických projektech zpracovávaných těmito firmami.

Ačkoli je vytvořená technologie již dnes plně funkční, předpokládají její tvůrci v dohledné budoucnosti některé výrazné změny a optimalizační zásahy, především na základě podnětů a požadavků zákazníků a uživatelů, na něž hodlají reagovat.

V současné době lze mezi plánované další fáze rozšíření užitných parametrů zařadit záměr naší firmy Slezská mechatronika,“ upřesňuje Petr Kopec. „Máme totiž založený projekt v projektové výzvě TA ČR – program Théta 5. VS – PID: TK05020091 s názvem ‚Multifunkční monoblok vysokoteplotního průmyslového tepelného čerpadla v mobilním i stacionárním provedení‘. Zde chceme využít výsledky realizovaného středoteplotního čerpadla v symbióze s novým projektovým cílem, vysokoteplotním tepelným čerpadlem, k dosažení efektu náhrady plynových tepelných zdrojů, například v lakovacích provozech industriálních firem za zdroje tepla z vysokoteplotních tepelných čerpadel.“

Kontejnerový systém je dále doplněn integrovaným zdrojem elektřiny, s možností využití technologie i mimo napojení na distribuční soustavu. (Zdroj: MaDeX)

Výsledek projektu byl prezentován firmou Slezská mechatronika na veletrhu Aquatherm Praha 2022. Při této prezentaci projevily zájem o výstupy projektu zejména malé teplárenské společnosti, drobní investoři a stavební a výrobní firmy. Poté tvůrci energokontejneru tyto firmy kontaktovali s nabídkou a posouzením vhodnosti instalace.

Vedle aktivit souvisejících s kontakty na veletrhu Aquatherm Praha probíhá jednání s firmou dodávající modulární stavební soubory k zařízení staveniště a modulárních stavebních celků o využití výsledků projektu k rozšíření portfolia jejich dodávek zákazníkům v Česku, na Slovensku a v dalších zemích v Evropě, ale i ve světě,“ vysvětluje Miroslav Delong a uzavírá: „Produkt je rovněž prezentován v rámci tzv. místních akčních skupin jednotlivých mikroregionů Opavsko, Hlučínsko a Pobeskydí a aktivit okresních hospodářských komor. Výsledek projektu je aktuálně ve stadiu příprav certifikace výrobku se synchronním začleňováním do projektových příprav a investičních záměrů revitalizací a výstaveb projektů dílčích, již zmíněných subjektů.

Na otázku, které inovace považuje v rámci mobilního energetického kontejneru za nejvýznamnější, Petr Kopec odpovídá: „Jsou to technologické symbiózy implementovaných energetických zdrojů a skladů energie – fotovoltaika a fototermika, sklad tepelné energie s využitím PCM materiálů, bateriový sklad elektrické energie, s implementovaným záložním zdrojem elektrické energie, s modulárním řešením technologických modulů tepelných čerpadel. Nicméně deklarovaná energetická efektivita je z velké části zajišťována implementovaným nadřazeným řídicím systémem v interakci s uvedenými energetickými zdroji, s progresivním autonomním energetickým managementem, zejména s implementovanou predikcí vývoje klimatických podmínek a progresivních systémových interakcí.

Související články
S uranem v podpalubí

V březnovém vydání MM Průmyslového spektra jsme publikovali článek pod názvem Jaderné ledoborce pro Severní cestu. Jelikož tento text vzbudil zájem řady čtenářů, rozhodli jsme se na toto téma připravit další podrobnější příspěvek.

MM Podcast: Glosa - Jak se upekl dort (Národního plánu obnovy)

Národní plán obnovy ČR a jeho objem 191 mld. Dokážeme jej skutečně využít? Na Slovensku kolem premiéra Krečmara vzniká poradní tým odborníků, které do tohoto postu neuvedla politická loajalita, jak tomu bývá u nás, ale skutečné zkušenosti globálního charakteru např. s vlastním podnikáním a zaváděním inovací do praxe. Mají jasno, co budoucí průmysl pro nakopnutí země potřebuje. Žádný politický populismus, žádné zpátečnické názory. 

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Související články
Jaderná energetika: Liga přestárlých

Kam nemůže slunce, tam musí lékař, praví staré přísloví. I ten si ovšem může na ledacos v těle posvítit – třeba pomocí radionuklidů v injekční stříkačce. Výroba nejpoužívanějších radiofarmak na bázi metastabilního izotopu technecia 99mTc, s nímž se provádí více než tři čtvrtiny vyšetření, je přitom závislá na několika dosluhujících reaktorech. A přestože v Česku podobné radionuklidy umíme vyrobit také, zatím stále marně čekáme, zda se na trhu naskytne další šance. V našem seriále o využití štěpení jádra pro civilní účely se tentokráte vypravíme do prostředí, které je nám všem blízké – lékařství a medicíny.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jaderná energetika: Reaktor do každé kapsy

Postavit velkou jadernou elektrárnu je projekt na celé desetiletí, ve kterém se investice počítají na miliardy dolarů a délka použitých trubek a kabelů na tisíce kilometrů. Náklady i rozměrné technologie lze přitom už dnes srazit do téměř "kapesních" formátů, aniž by konstruktéři museli ustoupit od výroby energie postavené na jaderném štěpení.

Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 2: Vliv výrobních strojů

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hrají roli politika a byznysové zájmy, a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Jak ušetřit za energie: 10 kroků k vyšší efektivitě

Ačkoli se zdá, že největší vlna zdražování energií už začíná opadat, potřeba energetických úspor v průmyslu je stále velice naléhavá, a v příštích desetiletích tato naléhavost ještě poroste. Příčinou není jen rostoucí tlak na snižování finančních nákladů na výrobu, ale zejména nutnost omezovat její negativní dopady na životní prostředí, a to při očekávaném zvyšování celkové produkce. Abychom si zajistili udržitelný rozvoj, musíme už nyní hledat možnosti, jak zvýšit energetickou účinnost výroby, a těchto možností využívat.

Moje osobní spotřeba je menší než leckterého mého zaměstnance

Kvido Štěpánek založil před 30 lety prosperující společnost. Dnes je její majetek odhadován na dvě miliardy korun. Za dobu své existence věnoval na dobročinnost více než 100 milionů korun. Tento nenápadný a skromný člověk inspiroval naši redakci, která ho požádala, aby se s ní podělil o své názory na filantropii, životní hodnoty a tradici dobročinnosti v Čechách.

Z manažera vlastníkem

V době recese koupila Olga Kupec od německého majitele slévárenský provoz a už více než 10 let jede její firma na plné obrátky. Tato přemýšlivá a empatická dáma dokázala svým přístupem ke klientům a kolegům vybudovat v českoněmeckém pohraničí prosperující firmu, která nemá nouzi, ani o zakázky, ani o zaměstnance.

EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Podpora výzkumu a vývoje v podnicích, Daňové odpočty

V prvním díle našeho miniseriálu o podpoře výzkumu a vývoje v České republice jsme se věnovali porovnání základních druhů podpory výzkumu a vývoje v České republice s uvedením jejich základních specifik a odlišností. V tomto díle bychom se rádi detailněji zaměřili na možnost podpory výzkumu a vývoje prostřednictvím daňového odpočtu na výzkum a vývoj.

Český podnikatel pod tíhou bruselské legislativy

Podporuje Evropská unie svoji evropskou ekonomiku, potažmo národní ekonomiky jednotlivých zemí, nebo je to moloch, který je brzdou dalšího rozvoje? Jaký je aktuální stav a co můžeme ještě od bruselské legislativy očekávat? Na názor jsme se zeptali prezidenta Asociace obranného a bezpečnostního průmyslu ČR RNDr. Jiřího Hynka.

Strojírenské fórum ukazuje firmám, jak uspět

Na třetí ročník Strojírenského fóra do Obecního domu v Praze přišlo na dvě stě odborníků, zástupců strojírenských firem i státních institucí. Hlavním tématem dvoudenní akce bylo best practice v oblasti získávání nových zahraničních trhů, inovacích či průmyslovém designu nebo odborném školství.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit