KRYOGRID

Shrnutí

KRYOGRID je komplexní energetický systém, který v principu zahrnuje technologii HVAC (vytápění, chlazení a odvětrávání budovy) v kombinaci s vysokokapacitním úložištěm energie ve formě tepla a zkapalněného vzduchu/dusíku.

Navrhovaný systém obsahuje inovativní motor na kapalný vzduch, který k vlastnímu pohonu využívá různé druhy energie. Díky vyváženému systému spotřeby, výroby a skladování energie (buď ve formě tepla, nebo ve formě zkapalněného vzduchu/dusíku) nabízí KRYOGRID flexibilní lokální energetické řešení pro budovy, včetně možného zisku založeného na vedlejší produkci kryokapalin nebo elektřiny.

KRYOGRID umožní efektivnější využití decentralizovaných zdrojů energie a optimalizaci nebo celkové snížení lokální spotřeby energie na vytápění a chlazení.

Se systémem KRYOGRID můžeme uspokojovat naše energetické požadavky čistěji, efektivněji a ekonomičtěji.

Popis činnosti

Základ systému zásobování teplem, resp. chladem tvoří vysoce účinný vzduchový kompresor a dvě vodní nádrže sloužící k akumulaci tepla resp. chladu. Vzduchový kompresor je poháněn inovativním motorem využívajícím expanze zkapalněného vzduchu při jeho zpětném ohřevu. Jako zdroj vzduchu slouží především odpadní vzduch z budovy.

Systém lze prostřednictvím ventilů nastavit na dva základní režimy: letní, kdy je vodní nádrž uvnitř budovy ochlazována a teplo odvedené z ní je ukládáno do vodní nádrže vně budovy, a zimní, kdy je naopak teplo z vnější vodní nádrže odčerpáváno a dodáváno do vnitřní vodní nádrže. V obou režimech slouží odpadní vzduch z budovy jako průtočné medium. Před vstupem do kompresoru vzduch nejprve probublává vrstvou vody v jedné z vodních nádrží (záleží na režimu), čímž dojde k jeho nasycení vodními parami. Následně je stlačen v kompresoru, čímž dojde k jeho ohřátí. Kompresní teplo je prostřednictvím tepelného výměníku předáno té vodní nádrži, která je dle pracovního režimu ohřívána. Ochlazený stlačený vzduch je veden do odlučovače kondenzované vody, a dále se stlačuje na vysoký tlak prostřednictvím tlakového násobiče. Vznikající kompresní teplo je opět odevzdáno ohřívané vodní nádrži.

Vzduch o vysokém tlaku, zbavený vodního kondenzátu, je veden do zkapalňovače. Zkapalněný vzduch je uchováván v izolovaných nádobách a je zpětně využíván jako pracovní medium k pohonu motoru, který tvoří hnací jednotku vzduchového kompresoru. Teplo, potřebné k zpětnému ohřátí zkapalněného vzduchu a konání potřebné práce prostřednictvím motoru, je získáváno například elektroohřevem v době levné ceny elektřiny ze sítě či lokálního zdroje (fotovoltaika, větrná elektrárna), ohřevem pomocí spalování paliva (fytomasa, biomethan, bioethanol), případně ohřevem pomocí termosolárního nebo geotermálního kolektoru.

Systém je možno doplnit o elektrogenerátor, hnaný rovněž motorem na zkapalněný vzduch. Zapojením elektrogenerátoru je možno v případě dostatečné zásoby zkapalněného vzduchu a vysoké ceny elektřiny dodávat elektrickou energii do sítě. Dále je možno zkapalněný vzduch dále zpracovat a využít jej například k produkci zkapalněného dusíku, který může být dodáván lokálním odběratelům.