Konec tepelných čerpadel? Vědci představili systém pětkrát účinnější

Stále více lidí hledá způsoby, jak snížit účty za vytápění a zároveň omezit dopad na životní prostředí. To je aktuální i v Česku, kde mnoho majitelů rodinných domů považuje náklady na vytápění za jednu z hlavních zimních položek. Na tomto pozadí vyvíjejí vědci v Evropě a Asii technologie, které mohou změnit přístup k vytápění rodinných domů. Jedním z nejvýraznějších směrů je systém využívající elastokalorické materiály a slitiny s tvarovou pamětí.

Jak fungují elastokalorické materiály a slitiny s tvarovou pamětí

Nová řešení se opírají o elastokalorický jev. Ten spočívá v tom, že správně deformovaný materiál mění svou teplotu: při natažení slitiny se uvolňuje teplo a při návratu do původního tvaru se teplo naopak pohlcuje, což prostor ochlazuje. V praxi to umožňuje přenášet teplo mezi různými částmi domu bez použití klasických schémat vytápění nebo klimatizace, na která jsou majitelé domů zvyklí.

V testech výzkumníci nejčastěji používají slitiny niklu a titanu známé jako nitinol. Tyto materiály se po deformaci vracejí do původního tvaru, což umožňuje opakované uvolňování a pohlcování tepla. Díky tomu může být technologie podle předběžných údajů až pětkrát účinnější než standardní tepelná čerpadla.

Potenciální přínosy pro obyvatele domu

Zavedení elastokalorických systémů pro vytápění a chlazení může přinést několik důležitých výhod. Zaprvé může být spotřeba energie výrazně nižší: předběžné odhady naznačují úsporu přibližně 20–30 % ve srovnání s klasickými tepelnými čerpadly. Zadruhé tyto systémy nevyžadují fosilní paliva ani škodlivá chladiva, a proto působí jako ekologičtější varianta. Zatřetí vysoká mechanická pevnost nikl-titanových slitin může zajistit dlouhou životnost a odolnost zařízení.

Kromě toho mohou moderní systémy spolupracovat s technologiemi umělé inteligence, což umožňuje přesnější řízení teploty v místnostech a optimalizaci spotřeby energie.

Perspektivy vývoje a praktické testy

Na jedné z německých univerzit nyní probíhá intenzivní výzkum toho, jak se elastokalorické systémy osvědčí v rodinných domech. Současně vědci v Asii hlásí vývoj prvních chladicích systémů s výkonem přesahujícím 1 kW, což výrazně zvyšuje jejich praktickou využitelnost v každodenním provozu. Dříve elastokalorická zařízení obvykle nepřekračovala výkon 300 W, takže nové výsledky jsou považovány za důležitý krok vpřed.

Odborníci předpokládají, že s pokračujícími testy a zaváděním do praxe by se tyto systémy mohly stát standardem v moderní energeticky úsporné výstavbě a zároveň snižovat náklady uživatelů na vytápění i klimatizaci.

Je to konec vysokým účtům za elektřinu

Přestože je technologie stále ve fázi testování, její potenciál je hodnocen jako velmi vysoký. Elastokalorické systémy pro vytápění a chlazení mohou nejen doplnit stávající řešení, ale časem se stát ekologičtější a energeticky úspornější alternativou k tradičním zdrojům tepla. Pokud testy v praxi potvrdí předpovědi, může být vytápění domu brzy levnější, účinnější a šetrnější k životnímu prostředí než kdy dříve.