Projekt na vybudovanie Univerzitného centra energeticky efektívnych budov bol navrhnutý v rámci čerpania dotácií z Európskych štrukturálnych fondov prostredníctvom Operačného programu Výskum a vývoj pre inovácie (OP VaVpI) v prioritnej osi 2. Regionálneho VaV Centra. OP VaVPI je jedným z významných operačných programov, ktorý prispieva k posilneniu rastu konkurencieschopnosti štátu
a orientácii na znalostnú ekonomiku. Cieľom Prioritnej osi 2 je pomocou dotácií podporiť vznik a rozvoj kvalitne vybavených, aplikačne zameraných pracovísk v Českej republike s rozvinutou spoluprácou a silnými väzbami na partnerov z aplikačnej sféry (podniky, najmä malé a stredné podniky a ďalšie relevantné subjekty), ktorých činnosť posilní konkurencieschopnosť regiónu a jeho potenciál pre export tovaru, služieb a know-how.
Koncept
Autorom architektonickej koncepcie UCEEB je prof. Tomáš Šenberger. Výber lokality pre umiestnenie Centra prebiehal v súladu so zásadami udržateľnej výstavby, teda s dôrazom na minimálne zabratie poľnohospodársky využiteľnej pôdy. Centrum sa v tomto ohľadu snaží ísť príkladom – pozemok pre výstavbu bol nevyužitou plochou v tesnom susedstve areálu Poldovky v Kladne. Celá budova centra sa snaží ísť príkladom a v praxi ukázať najnovšie trendy a dostupné technológie v oblasti energetických úspor v stavebníctve. Celý objekt je možné maximálne využiť pre experimentálne účely a to vrátane samotnej budovy. Celá stavba je navrhnutá v nízkoenergetickom štandarde a s využitím prírodných obnoviteľných stavebných materiálov (prevažne z dreva).
Umiestnenie
Stavebný pozemok je rozdelený na niekoľko častí s rôznym určením. K východu je orientovaná vstupná časť s prístupom pre chodcov
a parkoviskom pre zamestnancov i návštevníkov. Táto časť pozemku, ležiaca medzi cestnou komunikáciou a vlastnou stavbou, je verejne prístupná, s komponovanou parkovou úpravou a vodnou plochou, slúžiacou zároveň ako požiarna nádrž. Západná časť pozemku - za budovou - je oplotená a slúži ako vonkajšia manipulačná i testovacia plocha.
Architektonická koncepcia
Hlavnou hmotou budovy je 9 m vysoký blok testovacej haly, ku ktorému sú na severnej a východnej strane pripojené nižšie prízemné časti so špecializovanými laboratóriami a výukovou miestnosťou. Dominantu zostavy tvorí administratívne krídlo položené na strechu laboratórií ako drevený hranol so šikmo zrezanými čelami.
Pre naplnenie požadovaného stavebného charakteru sú v objemovom riešení budovy vytvorené podmienky orientácie stavby
k svetovým stranám, zvolením netradičného konštrukčného systému a navrhnutím rôznych typov obalových konštrukcií. Jednoznačná orientácia pozdĺžnej osi stavby západ – východ umožňuje umiestnenie solárnych zariadení na k juhu obrátenej časti stavby (fotovoltické články na strešné svetlíky haly so sklonom 34°, vzdušný kolektor o ploche cca 360 m2 na južnej fasáde haly) a naopak priaznivé osvetlenie špecializovaných laboratórií a testovacej haly svetlíkmi od severu. I technické vybavenie budovy je navrhnuté s ohľadom na pripravované energetické experimenty.
Pre hlavnú nosnú konštrukciu sa zvolilo demonštračne lepené lamelové drevo a to na halovú, prízemnú, tak i dvojpodlažnú časť budovy. Drevo je i hlavným materiálom pre väčšinu obalových konštrukcií – predovšetkým pre fasády haly a administratívy.Dôležitou súčasťou architektonického riešenia je i programové využívanie zelene. Popri sadovej úprave je zeleň i navrhovanou aktívnou súčasťou vlastnej budovy – predovšetkým v podobe extenzívnej zelene na niektorých strešných konštrukciách, ale tiež ako popínavá zeleň na severnej a východnej strane budovy.
Energetická koncepcia
Zásobovanie budovy energiou (elektrina, teplo, chlad) je podriadené plánovaným výskumným aktivitám založeným na experimentoch v reálnej mierke na konkrétnych zariadeniach, predovšetkým v oblasti interakcie zdrojov s budovou a nadradenou energetickou sieťou. Návrh nevychádzal zo snahy využiť maximum obnoviteľných zdrojov energie „za každú cenu“, ale efektívne využiť zdroje energie nutných pre účely výskumných aktivít. Obnoviteľné zdroje energie zastupuje experimentálne pole fotovoltických panelov o špičkovom výkone cca 40 kWp inštalovaných na streche budovy. Panely sú integrované do južnej časti svetlíkov v priestore halového laboratória. Každopádne, jadrom návrhu energetického centra je kogeneračná plynová mikroturbína s výkonom 65 kWe / 120 kWt, ktorá môže vykrývať výkyvy v dodávke elektrickej energie z fotovoltického systému.
Od efektívneho využitia tepla celoročne produkovaného mikroturbínou sa odvíja skladba ďalších zariadení energocentra. Pre vyrovnanie nesúladu medzi produkciou a odberom tepla slúži tepelne izolovaný veľkoobjemový tlakový akumulátor o objemu 20 m3 inštalovaný pod terénom vedľa objektu s turbínou a dva akumulátory tepla po 5 m3 v strojovni Centra. Každý akumulátor je samostatne odpojiteľný pre experimentálne využitie. Ako záložný zdroj tepla sú inštalované dva plynové kotle na zemný plyn o celkovom tepelnom výkone 216 kWt. Záložné chladenie plynovej mikroturbíny zaisťujú suché chladiče umiestnené na streche.
V zimnom období je teplo z mikroturbíny využité pre vykurovanie budovy a ohrev vody, teplo produkované v letnom období sa využíva pre chladenie kaskádou troch absorpčných jednotiek s chladiacim výkonom 16 kWc, 34 kWc a 61 kWc. Najmenšia jednotka je odpojiteľná pre experimentálne využitie pre výskum v oblasti solárneho chladenia. Záložným zdrojom chladu je bloková kompresorová chladiaca jednotka navrhnutá o chladiacom výkone 180 kWc. Absorpčné jednotky sú prevádzkované v stálom režimu, kompresorové chladenie vykrýva špičkovú potrebu chladu. Pre absorpčné jednotky sú inštalované dva akumulátory chladu po 2,5 m3. Centrálny zdroj chladu (absorpčné jednotky, kompresorová jednotka) dodávajú teplo do rozvodu chladenej vody Centra.
Všetky zariadenia v energocentre sú monitorované v rámci nadrazeného systému MaR a sú sledované ich prevádzkové parametre (produkcia a spotreba energií) pre overenie funkčnosti navrhnutej koncepcie a ďalšiu optimalizáciu riadenia zdrojov.
