Podujatie sa uskutočnilo v piatok 28. novembra v historickej budove Slovenského národného divadla v Bratislave.
Výskumníci zaujali porotu zemným akumulátorom tepla, ktorý funguje ako energetická banka pre celý dom. Zariadenie šetrí peniaze aj životné prostredie. Inšpiráciou pre jeho vznik boli i takmer zabudnuté zemľanky a alternatívni stavitelia hlinou obsypaných akumulačných domov. Na jeho realizáciu postačuje hlina a čím je zemný akumulátor starší, tým disponuje lepšími energetickými vlastnosťami.
Akumulátor je riadená zemná masa
„Akumulátor tepla je jednoducho masa hliny, ktorú nepremiestňujeme. Len je nutné ho izolačne oddeliť od okolitého prostredia (zeminy) kvôli obmedzeniu vodivosti a atmosférickým vplyvom. Následne dotujeme túto masu teplom cez špeciálne výmenníky, pričom aktuálne vyvíjame niekoľko typov týchto výmenníkov. Rovnakým výmenníkom sa potom teplo čerpá do domu. Nie sú tam žiadne pohyblivé súčasti, jediná pohyblivá súčasť je obyčajné obehové čerpadlo,“ vysvetľuje Michal Gottwald. Hovorí, že tento projekt sa odpichol od ich ďalšieho výskumu zameraného na energetickú spotrebu domov, ktorým sa dlho zaoberajú.
„Rozmýšľali sme, ako postaviť taký dom, ktorý je nezávislý od sieťových prípojok energií pre kúrenie a ohrev teplej vody. Aby to bolo lacné, rýchle a bez potreby závratných investícií do technológie. Postupne sme sa zamerali na vylepšenie systémov, ktoré akumulujú teplo do pevných materiálov, konkrétne do hliny, ktorú nie je nutné prevážať, ale máme iba obrovské množstvo priamo pod domom,“ rozpráva jeho kolega René Krivošík.
„V lete, keď je slnka najviac, potrebujeme energie najmenej. V domácnostiach sa veľmi nesvieti, ani nekúri. Stačí len ohrev vody. Chceli sme teda slnko z leta „uskladniť“ na zimu. Súbežne s otázkou, ako teplo z leta dostať do zimy, sme sa držali myšlienky udržať náklady na akceptovateľnej úrovni. Sústredili sme sa teda na lacné a čo najobsiahlejšie tepelné oddelenie uľahnutej zemnej masy a na zvýšenie účinnosti výmenníkov. Momentálne pracujeme na otázkach spojených s deformačnými dopadmi samotného nahrievania,“ dodáva a Michal Gottwald ho dopĺňa, že mali rôzne alternatívne zdroje informácií o hlinou obsypaných akumulačných domoch. Preto si začali hlinu všímať ako prostredie, v ktorom možno ukladať mnoho tepla vďaka jej neobmedzenej mase a zároveň s dobrým potenciálom ho energeticky vymedziť.
„Akumulácia do povrchových materiálov existuje, ale je potrebné premiestňovať samotné akumulačné médium. Sú rôzne nádrže, rôzne sypané telesá. Do toho by som zaradil aj zemné kolektory, kde sa vykopáva väčšina akumulačnej hmoty, uložia sa tam hadicové výmenníky a potom sa zasypú, to riešenie je ale relatívne drahé pre užívateľa,“ vysvetľuje.
Dosiahnutý úspech zhodnotil aj riaditeľ Výskumného centra Žilinskej univerzity v Žiline doc. Ing. Branislav Hadzima, PhD.:
„Výsledok, ktorý dosiahli, nie je len tvrdou vedou - základným výskumom. Aplikovaním inovatívneho prístupu bol dosiahnutý potrebný efekt pre konkrétne použitie v praxi. Úspech našich zamestnancov nám ukázal správnosť rozhodnutia vytvoriť podmienky pre úzku spoluprácu ľudí z akademického prostredia a ľudí z priemyselnej praxe. Páni Gottwald a Krivošík k nám prišli z prostredia praxe a my sme sa im snažili vytvoriť prostredie pre rozvoj ich nápadov vyplývajúcich z problémov, s ktorými sa každodenne stretávali.“
Ing. Michal Gottwald a Ing. René Krivošík
Prvotná nedôvera bola neopodstatnená
Podľa Reného Krivošíka je tento úspech čiastočne aj zadosťučinením. „Keď si spomeniem, ako sme pred pár rokmi začínali pracovať na myšlienke zemného akumulátora, častokrát sme sa stretávali s určitým skepticizmom, resp. spochybňovaním nami navrhovaného riešenia zo strany odborníkov, ako aj laickej verejnosti.
Aj táto skutočnosť bola jedným z dôležitých podnetov, aby sme naše úsilie spojili s Výskumným centrom ŽU v Žiline, ktoré disponuje odborníkmi s dlhoročnými skúsenosťami v problematike zabezpečovania energetickej efektívnosti budov a hľadania alternatívnych zdrojov energie. Týmto partnerstvom s akademickým sektorom sme sa snažili zároveň dokázať, že spoločným úsilím je možné dosiahnuť výsledky vo forme produktov alebo inovácií, ktoré disponujú prvkami funkčnosti a majú jasný trhový potenciál.“
Využitie zemného akumulátora v komerčnej oblasti si vedia predstaviť aj obaja výskumníci. „Boli by sme radi, keby sme dokázali ponúknuť riešenie, ktoré by predstavovalo cenovo dostupnú alternatívu klasickým tepelným čerpadlám,“ dodal Gottwald. Je možné, že o pár rokov pribudnú ľudia, ktorých keď sa opýtate, čím idú vykurovať svoje domy, odpovedia práve zemným akumulátorom tepla vyvinutým na Žilinskej univerzite v Žiline.
Podobný projekt vykurovania, aj keď v rádovo väčších rozmerov, je evidovaný v Kanade, kde sa princíp zemného akumulátora tepla využíva pri pokrytí energetickej potreby menšej obce s počtom 52 domov. Problémom je, že toto riešenie však nie je aplikovateľné na individuálnu výstavbu, ktorá je typická práve pre slovenský stavebný trh. Tu je možné práve vyzdvihnúť riešenie žilinských výskumníkov, ktoré je určené primárne pre individuálnu klientelu zamýšľajúcu využitie alternatívneho zdroja vykurovania pre svoje potreby.
Výskumníci vyrátali aj orientačnú úsporu nákladov na vykurovanie v rodinnom dome s rozlohou 200 metrov štvorcových v horizonte 30 rokov.
Pri konvenčnom spôsobe vykurovania sa pohybujú náklady na investície a prevádzku na úrovni približne 68-tisíc eur. Náklady na systém, ktorého myšlienka skrsla na pôde Žilinskej univerzity, vychádzajú od 10 do 15-tisíc eur počas 30-tich rokov.
Všetci ocenení.
Výskumné centrum ŽU v Žiline
Výskumné centrum ŽU v Žiline od svojho vzniku v roku 2013 vyvíja aktivity v oblastiach aplikovaného výskumu v priemyselnej praxi, ako aj v oblastiach bežného občianskeho života.
Jeho poslaním je pôsobiť ako regionálne centrum aplikovaného výskumu a vytvoriť prostredie podporujúce akceleráciu a integráciu inovačných a výskumných aktivít pracovísk Žilinskej univerzity, rýchlu implementáciu a komercializáciu výsledkov výskumu, čo prispeje k zvyšovaniu konkurencieschopnosti ekonomiky regiónu Žilinského samosprávneho kraja, SR a euroregiónu Beskydy, znižovaniu regionálnych rozdielov, vzniku nových inovatívnych malých a stredných podnikov typu spinn-off, tvorbe nových pracovných miest vo vede a výskume, predovšetkým pre mladých výskumníkov a postdoktorandov a k zlepšeniu podmienok vzdelávacieho procesu na ŽU v Žiline.
Výskumné centrum Žilinskej univerzity v Žiline vzniklo s podporou Európskeho fondu regionálneho rozvoja, Štátneho rozpočtu Slovenskej republiky a samotnej Žilinskej univerzity v Žiline prostredníctvom projektu s ITMS 26220220183.
Počas krátkeho obdobia jeho existencie sa podarilo uskutočniť niekoľko významných aktivít. Zamestnanci vyvíjajú a testujú bezkontaktné systémy monitorovania fyzikálnych vlastností (teplota, vlhkosť...) v skladoch s organickými hmotami ako drevoštiepka, slama, obilie s cieľom zvýšenia bezpečnosti a predchádzaniu strát spôsobených požiarmi a iným znehodnocovaním uskladnenej hmoty. Zároveň boli vytvorené a úžitkovým vzorom chránené prototypy senzorov pre stanovenie deformácií betónu a asfaltu, určené na monitorovanie dopravných ciest a následné zvýšenie bezpečnosti v doprave.
Z hľadiska výskumu možno spomenúť spoluprácu pri rekonštrukcii a hodnotení materiálových vlastností najstaršieho prevádzkyschopného železobetónového mosta na bývalom území Rakúsko-Uhorska v Krásne nad Kysucou.
Zatiaľ najvýznamnejším úspechom je víťazstvo Ing. Gottwalda a Ing. Krivošíka v súťaži Startup Awards 2014.
Z ďalších aktivít možno spomenúť konferenciu RESEARCH FORUM 2014, súťaž RESEARCH STAR či iniciovanie založenia celoslovenskej Asociácie univerzitných vedeckých parkov a výskumných centier.
Všetky aktivity Výskumného centra Žilinskej univerzity v Žiline smerujú k naplneniu ambície realizovať výskum pre ľudí.
Viac informácií na www.vyskumnecentrum.sk
