Základová deska, podzemní stěna nebo milánská zeď obvykle vstupují do rozpočtu jako nutná nosná část stavby. Při vhodném návrhu však mohou plnit ještě jednu funkci: odebírat nízkopotenciální teplo z okolní zeminy a v létě do ní tepelnou energii vracet. Betonová konstrukce se tak stává geotermickým absorbérem napojeným na tepelné čerpadlo.
„Investor využívá konstrukci, která by na pozemku vznikla tak jako tak. Přidanou hodnotu vytváří potrubní systém integrovaný už během výstavby,“ říká Julia Lisovenko, marketingová manažerka společnosti Geocore.
Technologie patří do skupiny energetických geostruktur. V zahraniční praxi se aktivují také piloty, tunelové ostění a opěrné stěny. Například projekt londýnského Knightsbridge Palace Hotel kombinoval 50 energetických pilot se 150 metry aktivovaných milánských stěn. Rozměr projektu ukazuje, že nejde pouze o řešení pro rodinné domy, ale i o infrastrukturu a velké městské stavby.
Jak se z nosné konstrukce stane výměník
Do základové desky, podzemních stěn či milánských zdí se při realizaci ukládají potrubní okruhy. Proudí jimi teplonosná kapalina, která přenáší energii mezi betonem, okolní zeminou a technologií budovy. V zimě tepelné čerpadlo zvýší získanou teplotní úroveň pro vytápění. V létě lze tok obrátit a odvádět přebytečné teplo z interiéru zpět do podloží.
Podle Geocore se kolektory v základové desce pokládají na štěrk a podkladní beton, následně je překryje železobetonová deska. U stěn se potrubí začleňuje do armatury podle statického a realizačního návrhu. Primární nosná a hydroizolační funkce konstrukce přitom zůstává rozhodující.
„Nejde o univerzální výkon na metr betonu. Kapacitu ovlivňuje aktivní plocha a objem konstrukce, vlastnosti zeminy, podzemní voda, rozteč potrubí i počet provozních hodin,“ upozorňuje Julia Lisovenko.
Odborná studie zaměřená na energetické milánské stěny uvádí pro posuzované podmínky tepelnou výměnu přibližně 20 až 25 W na metr čtvereční stěny. Při příznivém proudění podzemní vody může dosáhnout 40 až 50 W/m². Jde o orientační hodnoty, nikoli podklad pro dimenzování konkrétní stavby. To musí vycházet z výpočtu a místních podmínek.
Kdy dává aktivace betonu ekonomický smysl
Největší potenciál mají administrativní budovy, bytové a parkovací domy, průmyslové objekty, nemocnice nebo stanice metra s rozsáhlou částí pod terénem. Čím větší je kontakt konstrukce se zeminou, tím větší plochu lze zapojit. U mělkého objektu s malým suterénem může být přínos omezený.
Pro investora je podstatné, že část zemního výměníku vzniká současně s nosnou konstrukcí. Projekt může omezit počet nebo hloubku samostatných vrtů, ušetřit místo na pozemku a snížit část vstupních nákladů. Konečný výsledek ale závisí na energetické bilanci budovy. Dlouhodobě jednostranné odebírání tepla může podloží ochlazovat, proto je výhodný celoroční provoz, který kombinuje zimní vytápění a letní chlazení.
Ekonomické posouzení má porovnat investici do potrubí, rozdělovačů, regulace a tepelného čerpadla s variantou samostatných vrtů a konvenčního chlazení. Důležitá je špičková potřeba výkonu i roční spotřeba. Aktivovaná konstrukce může krýt základní zatížení a další zdroj pouze výkonové špičky. Takové hybridní řešení často omezuje velikost dražší technologie a zvyšuje počet hodin, kdy zařízení pracuje v účinném režimu.
Systému prospívá nízkoteplotní předávání energie. Napojení na podlahové vytápění nebo topně-chladicí stropy umožňuje pracovat s nižší teplotou vody při topení a vyšší při chlazení, což zlepšuje provozní podmínky tepelného čerpadla. Geocore u stropních systémů uvádí orientačně vodu kolem 30 °C pro vytápění a 18 °C pro chlazení; konkrétní hodnoty určí návrh.
Projekt musí řešit i tlakové zkoušky okruhů před betonáží, ochranu potrubí při armování, přístup k rozdělovačům, měření průtoků a regulaci proti kondenzaci při chlazení. Malá chyba zakrytá v betonu se opravuje obtížně, takže kontrola během realizace má pro investora stejnou váhu jako energetický výpočet.
„O aktivaci základů je potřeba rozhodnout v rané fázi projektu. U jednoho stolu musí být architekt, statik, geotechnik, projektant energetiky i realizační firma,“ doplňuje Julia Lisovenko.
Moderní budova tedy nemusí na základech pouze stát. Jestliže projekt spojí nosnou konstrukci, geologické podmínky, tepelné čerpadlo a vhodný předávací systém, může z kontaktu se zemí získávat teplo i chlad po velkou část roku. Beton se z pasivní položky rozpočtu mění v tichého energetického partnera budovy.
Jak nás oslovit
- Nechte si zdarma zpracovat Srovnání a analýzu úsporných řešení a zjistěte, jak optimalizovat provozní náklady vašeho objektu. Správné rozhodnutí vám může ušetřit statisíce korun – nenechte ho náhodě!
- Pro konkrétní poptávku (nezávaznou) pak využijte tento formulář.
Z e-shopu: Těsnicí manžety ochrání potrubí před vodou i časem
