Nākotnes apkures sistēmas

1976. gada BOSCH “Tritherm” pētniecības ēka

Izstrādājot apkures tehnoloģijas, gan BOSCH, gan citi ražotāji patur prātā mūsdienu aktualitātes — energoresursu taupīšanu un izmešu novēršanu. Tomēr — kas ir mūsdienu tehnoloģisko sasniegumu pamatā? Ieskatoties vēsturē, ir jāizceļ viens īpašs projekts, kas tika radīts pirms aptuveni 45 gadiem: “Tritherm” ēka. 1976. gadā Vācijas pilsētā Vernavā (Wernau) uzbūvētā ēka bija tam laikam netradicionāls un vienlaikus tālredzīgs projekts. 1977. gadā ēku nodeva pētnieku rīcībā, kuri strādāja ar energoefektīvām un resursu ziņā mazpatērējošām nākotnes siltumtehnoloģijām.

Naftas krīzes ēnā

Unikāla 70. gadu tehnoloģija: pie sienas stiprināmi gāzes apkures katli. Ražotnes fotoattēls, 1968. gads.

Tekošs karstais ūdens un silti radiatori kā plaši izplatītas iespējas Eiropā ir pieejamas kopš 20. gadsimta vidus. Centrālapkure un pastāvīga karstā ūdens padeve jau sen ir pašsaprotama. Taču 1973. gadā pirmā naftas krīze daudziem lika domāt, ka šādus tehnoloģiskos panākumus gluži par pašsaprotamiem nevar uzskatīt. Tas, ka tradicionālie fosilie kurināmie, piemēram, ogles, nafta un gāze, ir neatjaunojami resursi, mudināja dažādu nozaru, un ne tikai apkures tehnoloģiju, pētniekus meklēt alternatīvus enerģijas avotus, kas ļautu taupīt energoresursus.

Atkal un atkal BOSCH pētnieki ir izvēlējušies netradicionālu ceļu. Īpaši tas atklājās siltumtehnikas nodaļā 1976. gada sākumā kāda konkrēta būvlaukuma veidolā. JUNKERS, kas tolaik bija daļa no BOSCH, uzcēla vienģimenes māju. Bet kam bija paredzēta māja, kas atradās rūpnīcas teritorijā Štutgartes apgabala Vernavā?

Vienģimenes dzīvojamā ēka rūpnīcas teritorijā

Jaunā ēka nebija iecerēta kā dzīvojamā māja vai biroja telpas, bet gan tika celta testēšanas nolūkos. Tās mērķis bija demonstrēt veidus, kā ar jaunāko tehnoloģiju palīdzību taupīt resursus un enerģiju reālos apstākļos.

Piemēram, parastā centrālapkures sistēma, kas izmanto sašķidrināto naftas gāzi, bija tikai rezerves variants, lai nodrošinātu apkuri aukstākajās ziemas dienās. Pārējā laikā telpas un ūdeni sildīja siltummainis, kas iesūca gaisu no ārpuses, kā arī 25 saules kolektori aptuveni 40 kvadrātmetru platībā. Nosaukums “Tritherm” tika izvēlēts, lai atspoguļotu trīs izmantotos siltuma avotus.

Rezultāti bija iespaidīgi, kā pētnieki rakstīja publikācijā “Bosch Technische Berichte” 1979. gadā, lai gan finansēšanas jautājums joprojām radīja problēmu:

“Kā liecina līdzšinējā pieredze un mērījumi, tas ļauj samazināt degvielas patēriņu līdz mazāk nekā desmit procentiem, salīdzinot ar līdzšinējo līmeni mūsu klimatiskajos apstākļos. Nepieciešamās investīcijas joprojām neatsver pašreizējās izmaksas saistībā ar šādu sistēmu ieviešanu plašā mērogā.”

Kvalitātes pārbaude Vernavas rūpnīcā netālu no Štutgartes: Galvenajam deglim ir jānodrošina pastāvīga ūdens sildīšana atbilstoši pieprasījumam, 1968. gads

Neparastais testa priekšmets

Ēka, protams, izskatījās nedaudz īpatnēja. Ēkas dienvidu pusē, kur tika uzstādīti saules termoelementi, jumta slīpums bija 60 grādi, lai nodrošinātu aprēķināto optimālo saules siltuma atdevi. Izmēģinājumi sākās ap ISH gadatirgus laiku 1977. gada martā, un plašākai sabiedrībai ēku atklāja maijā.

Dzīvojamās mājas apkures sistēmas shēma ar siltumsūkni, 1985. gads

Tā kā ēkā bija trīs siltumavoti un siltumenerģijas akumulācijas tvertne, ar sarežģītu vārstu un slēdžu sistēmu pēc nepieciešamības tie tika dažādi kombinēti, lai pārbaudītu konkrētas apkures sistēmas īpašības.

Pētniekiem bija iespēja pārbaudīt 14 dažādus darbības stāvokļus, tostarp tādu, kurā pilnībā tika atslēgta gāzes apkures sistēma, un tādu, kurā tika izmantota tiešā padeve bez saražotās siltumenerģijas uzglabāšanas, sildot ūdeni vannasistabai no saules paneļu saražotās enerģijas.

“Tas ļauj samazināt degvielas patēriņu līdz mazāk nekā desmit procentiem, salīdzinot ar līdzšinējo līmeni.”

Plašākai publikai atklājami secinājumi

Pagrabstāvā, kurā var nonākt pa plašu rampu, atradās viss tehniskais aprīkojums, tostarp siltumenerģijas uzglabāšanas sistēma, siltumsūknis, vadības sistēma un mērīšanas aparatūra. Pirmajā stāvā pārbaudēm un prezentācijām tika iekārtota konferenču telpa un sanāksmju telpa ar lielu vannasistabu kā demonstrāciju telpu. Gar jumta malu ar saules paneļiem tika izveidota terase, kas apmeklētājiem ļāva ērti apskatīt paneļus, bet tehniķiem bez sastatnēm, kāpnēm un līdzīga aprīkojuma ierīkot papildu saules kolektorus saviem pētījumiem.

Viss projekts bija eksperiments, kas izmaksāja miljonus, un ēku būvnieki un privātpersonas šādu projektu, protams, nevarētu atkārtot. Tomēr tas ļāva pilnā mērā praktiski demonstrēt tolaik pieejamās tehnoloģijas, un tas arī bija unikāls, novatorisks un tālredzīgs projekts. Turklāt 1979. gadā publicētajā pētījuma ziņojumā var lasīt, ka projekts pētīja ne tikai telpu apkures un ūdens uzsildīšanas veidus, bet arī to, kā izmantot atlikušo siltumenerģiju no dušas notekūdeņiem un kā dzeramo ūdeni izmantot otrreizēji citām vajadzībām ēkā.

Pētījums un tā secinājumu praktiskais lietojums

Dzīvojamās mājas apkures sistēmas shēma ar siltumsūkni, 1985. gads

Lai gan tolaik neviens to nezināja, “Tritherm” māja bija daudzsološas uzņēmējdarbības jomas priekšvēstnesis, uz ko BOSCH balstās joprojām: inteliģenta ēku energoresursu pārvaldība, kas ļauj gudri un mērķtiecīgi izmantot energoresursu avotus, kurus nedarbina fosilais kurināmais.

Viena no galvenajām tehnoloģijām, kas nodrošina resursiem draudzīgu siltumenerģijas ražošanu un novatorisku risinājumu izstrādi cīņā pret klimata pārmaiņām, ir siltumsūkņi. Tie izmanto siltumu no ārējās vides — vai nu no zemes, vai no gaisa. Tā kā fosilais kurināmais ir lēts un sabiedrība kopumā maz domā par nepieciešamību rīkoties klimata pārmaiņu situācijas risināšanai, siltumsūkņu tehnoloģija ilgi palika novārtā.

BOSCH mūsdienu siltumsūkņi, kas tiek savienoti un vadīti attālināti

Tomēr šodien var teikt, ka BOSCH darbs, veicot šos pētījumus kopš 70. gadiem, atmaksājas. Tas ir tāpēc, ka vienīgā siltumsūknim nepieciešamā enerģija ir elektrība, ko var saražot saules paneļi uz mājas jumta. BOSCH cenšas panākt, lai apkure ne tikai neradītu izmešus, bet būtu arī par pieņemamu cenu, izmantojot atjaunojamos energoresursus un viedu savienojamību.

Dītrihs Kūlgacs (Dietrich Kuhlgatz)

Uzņēmumā BOSCH strādāju kopš 1998. gada. Esmu Vēsturisko inženierkomunikāciju nodaļas vadītāja vietnieks, pētnieks, kā arī pildu sabiedrisko attiecību speciālista lomu. Man ir jāatbild uz pieprasījumiem par agrākiem produktiem, regulāri sadarbojos ar tehnoloģiju un transporta nozares muzejiem, manā kompetencē ir arī ar vēsturi saistītas tēmas Āzijā, Austrālijā un Āfrikā.

Pirms uzsāku darbu uzņēmumā BOSCH, studēju vēsturi un filozofiju Konstancas un Hamburgas universitātēs. Pēc absolvēšanas biju zinātniskā žurnāla redaktors un zinātniskais līdzstrādnieks muzejā “Deutsches Technikmuseum Berlin”.