Němci vytápí domy pomocí ledu. Systém je o 30 % úspornější než tepelné čerpadlo a funguje i v létě

Stará dobrá přeměna skupenství

Z fyzikálního hlediska je princip ledového zásobníku založen na využití latentního, tedy skupenského tepla. Když jakákoliv látka mění své skupenství z kapalného na pevné, uvolňuje se do jejího okolí značné množství energie, přičemž teplota samotné látky zůstává po celou dobu konstantní. Konkrétně při přeměně jednoho litru vody o teplotě 0 stupňů Celsia na led o stejné teplotě se uvolní přibližně 93 watthodin tepelné energie. To je stejné množství tepla, jaké by bylo potřeba k ohřátí tohoto litru vody z bodu mrazu na 80 stupňů Celsia.

Jak pozorovat tento jev v praxi?

Pro laika se to dá vysvětlit mnohem jednodušeji. Představte si, že si pod zahradu zakopete velkou nádrž, do které napustíte 10 000 litrů obyčejné vody. K této nádrži připojíte tepelné čerpadlo, které z vody začne vysávat teplo. Voda se postupně ochlazuje, až začne mrznout. V momentě, kdy se voda mění na led, odevzdává teplo, které si čerpadlo vezme a pošle ho přímo do podlahového topení ve vašem domě. Aby se z nádrže nestala trvalá ledová kostka, je celý systém propojen se střešními solárními absorbéry. Ty přes den led v nádrži opět pomalu rozpouštějí a vodu ohřívají na další cyklus odebírání tepla.

Topení řízené počítačem

V praxi tento koloběh řídí elektronika. Ta neustále vyhodnocuje, zda je výhodnější brát teplo z venkovního vzduchu prostřednictvím střešních panelů, nebo z mrznoucí vody v podzemí. Zmíněný dům ve Skotsku, který má podlahovou plochu přes 200 metrů čtverečních, takto získává teplo z jednoho úplného zamrznutí své nádrže v hodnotě bezmála jednoho tisíce kilowatthodin. Díky tomuto důmyslnému řešení dosahuje stavba velmi dobré energetické bilance a znatelných úspor. Modelové situace ukazují snížení roční spotřeby elektrické energie zhruba o třetinu oproti konvenčním metodám vytápění, což reálně šetří provozní finance.

Srovnání s přímotopem a klasickým čerpadlem

Pokud bychom tuto německou technologii porovnali s klasickým elektrickým přímotopem, je rozdíl v efektivitě značný. Přímotop funguje v prostém poměru jedna ku jedné. Na jednu spotřebovanou kilowatthodinu elektrické energie vyrobí právě jednu kilowatthodinu tepla. Naproti tomu systém s ledovým zásobníkem funguje jako násobič. Z jedné dodané kilowatthodiny elektřiny dokáže díky zmíněným fyzikálním jevům reálně vygenerovat do domu 4 kilowatthodiny tepelné energie.

Mnohem těsnější je porovnání se standardním tepelným čerpadlem typu vzduch-voda. Běžné vzduchové čerpadlo dosahuje v průměru topného faktoru kolem hodnoty tři, zatímco ledový systém se pohybuje blízko hodnoty čtyři. Vytápění ledem je tedy na provoz přibližně o 30 % úspornější. Hlavní překážka se ovšem ukrývá v pořizovací ceně. Zatímco vzduchové čerpadlo pořídíte za zhruba 300 000 korun, pokročilý systém s podzemní ledovou nádrží a složitější instalací vyjde přibližně na dvojnásobek.

Velká setrvačnost se hodí na letní provoz

Odpověď na otázku, kdy se toto zařízení hodí a kdy ne, se tedy odvíjí hlavně od ekonomiky. Ledový zásobník se příliš nevyplatí pro běžný malý rodinný dům, jehož majitel hledá rychlou návratnost investice. Návratnost příplatku za tuto technologii totiž může dosahovat i desítky let. Naopak se inovace skvěle hodí do míst, kde úřady nebo geologické podmínky nedovolují provést hlubinné vrty pro čerpadla typu země-voda. Dalším výrazným benefitem je letní provoz. Led vytvořený na konci zimní topné sezóny lze v letních měsících využít pro přímé a úsporné chlazení interiéru. Pro rozlehlejší budovy, které vyžadují spolehlivé chlazení bez nutnosti instalovat klasickou klimatizaci, dává vytápění a následné chlazení ledem jednoznačný praktický smysl.

P.S. Zajímáte se o moderní způsoby vytápění a výrobu energie svépomocí? Navštivte online stavební veletrh Veleton, který se uskuteční 17. – 31. ledna 2027. Vstupenku lze získat již nyní na tomto odkazu (počet vstupenek je limitován). Těšit se můžete na množství inspirace, živých přednášek, konzultací s odborníky i slevové vouchery.