STAVEBNÍ A INVESTORSKÉ NOVINY
7
ním tepla do vzduchu) považovat
za chlazení „zdarma“.
Jak dlouho trvala projekto-
vá příprava zásobování objektu
teplem a chladem? Vybírali jste
s více variant?
V rámci předprojektové i pro-
jektové přípravy, která trvala cca 2
roky, bylo na stole více alternativ
zásobování objektu teplem a chla-
dem. Prvotní myšlenka konzerva-
tivního zdroje v podobě „běžné“
plynové kotelny pro zásobová-
ní teplem a klimatizací na chlaze-
ní se změnila na úvahy o energe-
ticky efektivnějším zdroji. Tým
projektantů poté hledal co mož-
ná nejvhodnější řešení s ohledem
na poměr investičních a provoz-
ních nákladů, životnosti a kom-
fortu. Zvažovaly se alternativy
vzduchových tepelných čerpadel
s chlazením a zemní tepelná čer-
padla ve variantách energetických
pilot, zemního plošného kolekto-
ru a geotermálních vrtů, případně
kombinace. S ohledem na systém
vytápění téměř výhradně v nízko-
teplotním spádu (podlahové vytá-
pění) a chlazení pomocí velkoploš-
ného systému stropního chlazení
nakonec vyšla jako nejvhodnější
varianta tepelných čerpadel země-
-voda s geotermálními vrty.
Pro zemní plošný kolektor ne-
byla k dispozici dostatečně velká
plocha a systém by nebyl schopen
efektivně pracovat v režimu pasiv-
ního chlazení, což bylo pro inves-
tora jednou z priorit. Energetické
piloty zase díky většímu počtu sub-
tilnějších a kratších pilot – daných
místní geologií a konstrukcí objek-
tu, ztrácely svoji ekonomiku s ohle-
dem na podíl energetického pokrytí.
Zvolená varianta vrtů byla vy-
brána doslova za pět minut dva-
náct s tím, že pro chlazení bude
využito výhradně pasivní chlazení
z vrtů. Tomuto zásadnímu rozhod-
nutí předcházely simulace vrtného
pole projektanty z naší společnos-
ti, které potvrdily maximální před-
pokládané teploty z vrtů v hori-
zontu cca 13 až 16 °C s tím, že díky
značné nerovnováze mezi odbě-
rem a dodávkou energie z/do vrtů
ve prospěch odběrů tepla bude tep-
lota v dalších letech pravděpodob-
ně nižší a nižší. Vše samozřejmě
bude záležet na konkrétním způso-
bu užívání objektu a vývoji klima
v budoucnu.
Mohl byste blíže charakte-
rizovat navržený systém vytá-
pění a chlazení?
Jediným zdrojem tepla a chla-
du pro novostavbu výrobně-admi-
nistrativního objektu jsou tepelná
čerpadla země voda s geotermál-
ními vrty, konkrétně kaskáda 2 te-
pelných čerpadel 2 x 41 kW a 12
geotermálních vrtů. Jako zálož-
ní a špičkový bivalentní zdroj by-
la navržena série elektrických
topných spirál integrovaná do tak-
tovací nádrže vytápění o celkovém
výkonu 5 x 6 = 30 kW + integrova-
né spirály o výkonu 9 kW v nádrži
TV jako nouzový ohřev.
Geotermální vrty byly navr-
ženy každý s hloubkou 125m
a byly vystrojeny dvouokruho-
vou sondou GEROtherm dimen-
ze 4 x d32 x 3,0mm. Vrty byly
z hlediska maximálně efektivní-
ho přenosu tepla tlakově injekto-
vány ekologicky nezávadnou ter-
mosměsí CALIDUTHERM EKO
o zaručené tepelné vodivosti min.
2,0 W/mK. Použitá injektáž vrtů
vedla nejen k maximalizaci vý-
konnosti vrtů, ale také k zameze-
ní propojení jednotlivých vodních
horizontů v podloží a k zabráně-
ní kontaminace podpovrchových
vod povrchovými. Vrtné pole by-
lo dle situace rozděleno do dvou
shodných systémů po 6 vrtech,
které jsou napojeny vždy ke své-
mu tepelnému čerpadlu. Obě te-
pelná čerpadla z kaskády tak ma-
jí svůj vlastní primární okruh,
a provozovatel má tak možnost
díky svým řídicím systémům na-
stavovat a optimalizovat chod ce-
lého zařízení. Vrty jsou vně ob-
jektu sloučeny pomocí 2 sběrných
jímek (každá pro 6 vrtů) vyba-
vených celoplastovou technolo-
gií rozdělovače / sběrače, která je
pro životnost a trvalou funkčnost
vyvažovacích armatur ve venkov-
ním prostředí zcela zásadní. Pá-
teřní rozvody poté spojují jed-
notlivé sběrné jímky s tepelnými
čerpadly. Celý systém primární-
ho okruhu je naplněn nemrznou-
cí kapalinou, kterou oběhová čer-
padla v režimu vytápění/přípravy
TV ženou na výparníky tepel-
ných čerpadel. V režimu chlaze-
ní se spínají oběhová čerpadla pro
chlazení a nemrznoucí směs prou-
dí přes společný deskový výmě-
ník nemrznoucí kapalina / chladi-
cí voda. Chlazení je řešeno pouze
tímto způsobem – pasivně přímo
z vrtů bez běhu kompresorů tepel-
ných čerpadel. Efektivita chlazení
je tak na té nejvyšší možné úrovni
co do nuceného chlazení.
Jakým způsobem a pomocí
jakých zařízení je zajištěno vy-
tápění a chlazení objektu?
Aby byl koncept zdroje tepla/
chladu v podobě tepelného čer-
padla s vrty maximálně hospo-
dárný, byl zvolen velkoplošný
systém vytápění i chlazení. Sys-
tém distribuce tepla do objektu
je tvořen zejména podlahovým
vytápěním a z části konvekto-
ry (fancoily), kam tepelná čerpa-
dla dodávají topnou vodu o teplo-
tě 30 – 40 °C – ekvitermní řízení
topné vody dle venkovní teploty.
V letních měsících je interiér bu-
dovy chlazen zónově radiačními
chladicími stropy a fancoily pa-
sivně přímo z vrtů, teplotní spád
chladicí vody je vždy nad teplo-
tou kondenzace (17 - 18 °C vstup,
21 - 22 °C vratné). Serverovna je
pomocí fancoilů chlazena celo-
ročně. V budově není instalová-
no žádné aktivní, kompresoro-
vé chlazení, čímž se investorovi
ušetřily nemalé peníze v investič-
ních a hlavně provozních nákla-
dech. Veškeré teplosměnné plo-
chy systému, zejména podstropní
fancoily, bylo nutné navrhnout
s ohledem na chlazení „vyššími
teplotami“. Pasivní chlazení po-
mocí vrtů však plní nejen funk-
ci zdroje chladu v letním období,
slouží také k regeneraci „ohřátí“
vrtného pole na další zimní sezó-
nu, kdy budeme teplo zase odebí-
rat. Zregenerované vrtné pole je
v zimních měsících schopno pra-
covat s vyššími teplotami = vět-
ší účinnost TČ, a tak je z tohoto
pohledu pasivní chlazení efektiv-
ní hned dvakrát.
Na otázku, jak provoz tepel-
ných čerpadel s vrty hodnotí
samotný investor a provozova-
tel, nám odpověděl Ing. Jindřich
Kubec, technický ředitel spo-
lečnosti TECO a. s., který říká:
„Roční zkušenosti z provozu
ukázaly, že systém využívající vr-
ty s tepelnými čerpadly pro vytá-
pění a přímé pasivní chlazení před-
stavují jednu z nejefektivnějších
možností zabezpečení komfortního
prostředí v budově s velmi dobrý-
mi provozními náklady. Výhodou
tohoto systému je nejen minimál-
ní energetický nárok na chlazení
budovy (pro chlazení budovy běží
pouze 3 oběhová čerpadla), ale ta-
ké zanedbatelné energetické náro-
ky na celoroční chlazení serverov-
ny. Nakonec i odebraná energie
serverovny se vrací do systému vy-
tápění a vrtů. Velkým přínosem je
i komfortní řešení umožňující v ka-
ždé místnosti chladit nebo topit ne-
závisle na zbytku budovy.“
Děkujeme za rozhovor
Ing. Jiří Zahradnický
GEROtop spol. s r. o.
Ing. Pavel Dědina
tel.: 485 120 565, 777 166 837
e-mail:
