Mali Iž, sunčana kuća AG 2013. po obliku se ne razlikuje puno od okolnih kuća, ali prema konceptu instalacija koristi sustav akumulacije Sunčeve energije u vodi, ledenoj vodi i ledu. Koncept koristi podzemni spremnik u kojem se nalazi izmjenjivač glikol-voda spojen sa dizalicom topline.

 

Koriste se veliki spremnici napunjeni vodom te se iz vode crpi energija za grijanje zgrade. Istovremeno se koriste sunčani zračni apsorberi (solarni toplinski kolektori) za grijanje te iste vode. Na razini godine sustav daje faktor učinka 4,0 što je odličan rezultat jer dobivaju energiju za otapanje leda od apsorbera na krovu. Za usporedbu geo kolektor ili geo sonda mogu dati godišnji učinak oko 3,5 te su mnogo složeniji i skuplji za izgraditi. Podatci o učinkovitosti su dani za područje središnje Njemačke, a obzirom na lokaciju zgrade moguće je očekivati povećanje godišnjeg učinka za 0,5-1,0 kada se u bilanci uračuna povećana insolacija i veći očekivani doprinos direktnog Sunčevog zračenja. Proširenjem instalacije fotonaponskim poljem moguće je ostvariti energetsku neovisnost zgrade.

 

 

Njemačka tvrtka Isocal razvila je jedinstven koncept uporabe energije Sunca i geotermalne energije kroz ukopan hladni spremnik ispunjen vodom u kojem se temperatura spušta sve dok se ne iskoristi energija kristalizacije i u spremniku ne stvori led. Kao akumulator toplinske energije služi voda i led. Koncept korištenja leda za grijanje u svakom slučaju može biti gotovo jednako nezamisliv kao i korištenje snijega za hlađenje ljeti, no zapravo radi se o vrlo inovativnom konceptu njemačke tvrtke Isocal pod nazivom SolarEis koji omogućava efikasnije iskorištavanje dizalica topline i sunčanih zračnih apsorbera za klimatizaciju prostora. Sustav se sastoji od uobičajenog spremnika tople vode, zatim dizalice topline koja kao hladni spremnik koristi posebno izgrađen spremnik vode te sunčanih zračnih apsorbera i sustava upravljanja.

 

 

Tajna čitavog sustava je upravo u načinu iskorištavanja tog posebnog hladnog spremnika budući da se iz njega crpi toplinska energija ne samo dok se voda potpuno ohladi, već dok ne dođe do njena smrzavanja odnosno kristalizacije, čime se do maksimuma iskorištava energije pohranjena u njemu. Naime, za obrnuti proces otapanja leda potrebno je utrošiti jednaku količinu energije koliko i za dizanje njene temperature u rasponu od 0 d 80 stupnjeva Celzijevih.

 

Drugi podatak koji bi mogao ilustrirati primjenu ovog sustava jest da se u 126 litara vode pri 0 stupnjeva Celzijevih nalazi jednaka količina toplinske energije kao i u jednoj litri loživog ulja. Dakle, tijekom ljeta kada je vrijeme najpogodnije za prikupljanje energije Sunca pomoću sunčevih zračnih apsorbera viša energije se pohranjuje u hladni spremnik koja ondje ostaje pohranjena zahvaljujući činjenici da se u njemu nalazi velika količina vode i da je ukopan u zemlju u kojoj na dubini ispod otprilike pola metra vlada približno konstantna temperatura.

 

 

Iz tog spremnika crpi se toplina kojom se pomoću dizalice topline osigurava grijanje spremnika tople vode koja se može koristiti i za potrošnu toplu vodu i za grijanje domaćinstva. Budući da led ima veći volumen nego voda u tekućem stanju, sustav je izveden tako da crpi toplinu iz centralnog dijela spremnika tako da do smrzavanja vode dolazi prvo u središtu i na taj način se onemogućuje pucanje spremnika.

 

Osim toga spremnik nije ni na koji način izoliran, pa budući da se u njemu nalazi medij koji je većinu vremena hladniji od okolnog tla koje je približno konstantne temperature, osim Sunčeve energije zbog prijelaza topline jednim dijelom u ovom sustavu koristi se i geotermalna energija. Još jedna prednost smještaja spremnika pod zemljom je i sprječavanje rasta mikroorganizama budući da je u ovom zatvorenom sustavu gotovo u potpunosti spriječen pristup dnevnom svjetlu, izmjena zraka, a i ono malo prisutnih mikroorganizama izloženo je stalnom smrzavanju medija što u određenoj mjeri sprječava njihov nekontrolirani razvoj.

 

Strojarski projekt
Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.