Využívá baterii pro ukládání elektřiny a systém pro akumulaci tepla ve vodě a její využití v případě potřeby.
V různých článcích jsme se setkali s recepty, které se snaží zlevnit domácí klimatizaci. Kromě triků a osvědčených postupů existují také vynálezy a vývoje, které jdou stejným směrem: dosáhnout účinnějších a úspornějších systémů, které jsou méně závislé na rozvodné síti. A právě to navrhuje tato práce čínských výzkumníků.
Z této asijské země nyní přichází nový nápad na vytápění a chlazení domů: hybridní systém, který kombinuje větrnou a solární energii a inteligentní systém úložiště, aby snížil náklady a byl méně závislý na elektřině ze sítě.
Vstříc vyšší efektivitě
Za tímto vývojem stojí výzkumníci z Univerzity architektury v Šen-jangu a Šanghajské univerzity Jiao Tong. Místo toho, aby vymýšleli něco nového, vzali to, co již existuje, a zkombinovali jejich fungování, aby dosáhli inteligentního řízení, takže klimatizace je účinnější a méně citlivá na vzestupy a poklesy cen elektřiny.
Studie zveřejněná ve vědeckém časopise Energy tvrdí, že tento systém by mohl snížil náklady na energii přibližně o 55 % snížením nákladů na vyrobenou kilowatthodinu. Slibuje také zvýšení energetické nezávislosti snížením množství energie „odebrané“ ze sítě až o 75 %.
Vývoj je založen na využití tepelného čerpadla pro vytápění a chlazení, které je poháněno nejen běžnou elektřinou, ale také solárními panely, malými větrnými turbínami a dvěma formami skladování energie. Na jedné straně baterie pro ukládání elektřiny, na druhé straně systém pro ukládání tepla do vody a její využití v případě potřeby.
První testy byly provedeny v nízkoenergetické budově v Šen-jangu na severovýchodě Číny, v oblasti s velmi chladnými zimami a velmi horkými léty. Dvoupodlažní budova měla ideální střechu pro instalaci obnovitelných zdrojů. Byly instalovány solární panely a malé větrné turbíny, baterie pro ukládání elektřiny a zásobník vody pro ukládání tepla. Tato nádrž je vyrobena ze speciálních materiálů, které uchovávají a uvolňují velké množství tepelné energie při změně skupenství, například z pevného na kapalné a naopak.
Systém je založen na dvojitém tepelném čerpadle: jedno odebírá/vyměňuje energii se zemí (geotermální) a druhé s venkovním vzduchem (aerotermální), přičemž se podle potřeby střídá. Kromě toho využívá výměníky tepla a sezónní řízení k optimalizaci výkonu: na jaře a na podzim připravuje systém, v létě chladí a v zimě vytápí.
Systém je koordinován pomocí algoritmů: „genetického“ algoritmu pro výpočet nejlepší kombinace zařízení a jejich výkonu a algoritmu „roje“ pro řízení baterie a využití obnovitelných zdrojů energie v daném okamžiku.
China's new wind-solar heat pump slashes energy costs and boosts renewable use in residential homes. https://t.co/TfxAmYyHti pic.twitter.com/0ujNpGV4dq
— Interesting Engineering (@IntEngineering) November 25, 2025
Při testech porovnávali různé konfigurace, od základní až po kompletní s řízením systému, duálním tepelným čerpadlem a obnovitelnými zdroji. Nejlepší varianta dokázala snížit náklady na energii o 54,7 % a závislost na síti o 75 %, takže systém by pokryl téměř veškeré potřeby domu a síť by využíval pouze jako zálohu. Klíčem je kombinace solární energie, malých větrných turbín, baterií, geotermálního tepelného čerpadla a vodní nádrže, to vše integrované s inteligentním řízením pomocí již existujících technologií.
Inovace a další výhody
Kromě snížení nákladů a energetické nezávislosti nabízí tento hybridní systém další významné výhody. Díky integraci více obnovitelných zdrojů energie systém přispívá ke snížení emisí uhlíku, což je v boji proti změně klimatu zásadní. Kombinace technologií také umožňuje větší energetickou odolnost, protože spoléhání se na jediný zdroj energie může být v případě výpadků nebo kolísání dodávek rizikové.
Zavedení tohoto systému v městských oblastech by mohlo změnit způsob hospodaření s energií v obytných a komerčních budovách. Snížení zatížení elektrické sítě by mohlo vést ke snížení potřeby další infrastruktury, což by zase snížilo náklady dodavatelů energie a případně i spotřebitelů.
Z hlediska ekonomické životaschopnosti je tento systém díky využití stávajících materiálů a technologií cenově dostupnější pro rozsáhlé nasazení. To by mohlo motivovat vlády a společnosti k investicím do těchto technologií a podpořit přechod k udržitelnější budoucnosti.