Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Energeticky soběstačný „SMART“ dům

SP2011/130

Mišák Stanislav prof. Ing., Ph.D.

prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.

01. 01. 2011 - 31. 12. 2011

V době postupně se zvyšujících se nákladů na provoz domácností se do popředí zájmu dostávají tzv. nízkoenergetické či pasivní domy, kde je snížena spotřeba elektrické i tepelné energie na minimum. Další možností jak omezit náklady především na elektrickou a tepelnou energii je provoz domu na vyrovnané energetické bilanci výroby a spotřeby elektrické energie v ostrovním provozu s akumulací energií, tedy nezávisle na napájení z veřejné distribuční sítě. V rámci projektu je předpokládáno vytvoření energetické koncepce pro napájení rodinného domu tak, aby celková spotřeba tepelné i elektrické energie byla dotována z obnovitelných zdrojů elektrické energie a dům tak byl tzv. „energeticky soběstačný“. Dále je předpokládáno vybudování obnovitelných zdrojů elektrické energie, především solárních kolektorů a fotovoltaické elektrárny, které budou spolu s již vybudovanou větrnou elektrárnou tvořit část zdrojů elektrické i tepelné energie. Součástí fyzikální platformy projektu bude i návrh a fyzická realizace systému řízení spotřeby elektrické i tepelné energie a řídící a monitorovací systém toku energií mezi jednotlivými komponenty. S využitím zmíněných obnovitelných zdrojů elektrické energie a „smart“ systému řízení spotřeby tak bude možné provozovat dům s definovanou spotřebou běžné domácnosti nezávisle na napájení z veřejné distribuční sítě v tzv. ostrovním provozu.

prof. Ing. Stanislav Mišák, Ph.D.
doc. Ing. Lukáš Prokop, Ph.D.
Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D.
Ing. Martin Sobek, Ph.D.
Ing. Aleš Folvarčný
Ing. Štefan Hamacek, Ph.D.
Ing. Regina Holčáková
Ing. Viktor Pokorný, Ph.D.
Ing. Tomáš Šumbera, Ph.D.
Ing. Ladislav Slíva, Ph.D.
Ing. Jan Jasiok
Ing. Marián Uher, Ph.D.
Ing. Petr Stoklas
Ing. Peter Staš
Bc. Jakub Kvapil
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc.

Cílem je navrhnout a následně zrealizovat pilotní projekt tzv. „energeticky soběstačného“ domu. Jedná se o návrh a vybudování obnovitelných zdrojů elektrické energie, které budou napájet spotřebu elektrické i tepelné energie typizované domácnosti rodinného domu, přičemž v takto vymezeném ostrovním provozu rodinného domu bude dodržována bilance mezi dodávkou a spotřebou elektrické energie s využitím akumulačního zařízení a tzv. smart systému řízení spotřeby elektrické energie.
V rámci projektu je plánováno vybudování solárních kolektorů a fotovoltaické elektrárny, jakožto obnovitelných zdrojů energie, které budou tvořit zdrojový systém v ostrovní síti společně s již vybudovanou větrnou elektrárnou v lokalitě budovy L VŠB-TU Ostrava. Tyto zdroje tak budou doplňovat již zmíněnou větrnou elektrárnu a taktéž fotovoltaickou elektrárnu, která byla vybudována v rámci projektu SP/201073 v roce 2010. Solární kolektory, větrná a fotovoltaická elektrárna, tedy obnovitelné zdroje, byly vybrány pro napájení spotřeby elektrické i tepelné energie v ostrovním provozu záměrně, jelikož se jedná o zdroje, které jsou vzájemně na sobě nezávislé, a mohou tak pokrýt potřebu energií v rámci celoročního provozu. Celková energetická účinnost fotovoltaické elektrárny i solárních kolektorů bude zvýšena s využitím natáčecího systému, s jehož vybudováním se také počítá v rámci představeného projektu.
Realizace pilotního projektu tzv. „Smart“ domu je plánována v prostorách laboratoře L VŠB-TU Ostrava, kde bude s využitím fyzikálních modelů modelována spotřeba běžné domácnosti rodinného domu. Připojování jednotlivých spotřebičů, resp. fyzikálních modelů spotřebičů, bude řízeno s využitím navrženého a v rámci projektu realizovaného systému řízení, který bude připojování řídit na základě informací o aktuálním stavu energetické bilance zdrojů elektrické i tepelné energie a na základě uživatelem definovaných priorit provozu jednotlivých spotřebičů.