V roku 1957 stál v kalifornskom Disneylande dom z plastu, ktorý mal ukázať, ako budeme bývať v budúcnosti. Mnohé jeho predpovede sa nesplnili, iné prekonala skutočnosť. Príbeh inteligentného a energeticky sebestačného domu je plný nadšených inžinierov, rodinných anekdot a jedného malého ruského kolesa poháňaného slnkom.
Monsanto House of the Future v Disneylande v roku 1958. Plastový dom budúcnosti s krídlami nad záhradou. Foto: Orange County Archives, CC BY 2.0, Wikimedia Commons
Dom budúcnosti mal plastové steny
V júni 1957 otvorili v Tomorrowlande, futuristickej časti Disneylandu, atrakciu Monsanto House of the Future. Chemická firma Monsanto ju postavila s Massachusettským technologickým inštitútom, aby ukázala, čo dokážu moderné plasty. Štyri krídla vybiehali zo stredového jadra a vnútri čakali spotrebiče, ktoré vtedy pôsobili ako zázrak, napríklad mikrovlnná rúra. Do zatvorenia v roku 1967 prešlo domom vyše dvadsať miliónov ľudí.
Desať rokov stačilo na to, aby budúcnosť zostarla. Jedna myšlienka však prežila: domov môže byť miesto, kde technika uľahčuje život bez toho, aby na seba upozorňovala.
Vedeli ste?
Keď v roku 1967 prišli demolačné čaty, dom sa nechcel vzdať. Demolačná guľa si s plastovou konštrukciou neporadila a neuspeli ani zváračské horáky, motorové píly či zbíjačky. Stavbu nakoniec rozlámali pomocou reťazí. Betónové základy v parku zostali dodnes a slúžia ako kvetináč.
Počítač v pivnici v Pittsburghu
Kým Disneyland ukazoval vízie, inžinier Jim Sutherland zo spoločnosti Westinghouse si budúcnosť postavil doma. Z vyradených modulov priemyselného počítača zostrojil systém ECHO IV, ktorý sa prvý raz rozbehol v apríli 1966. Štyri skrine vážili spolu asi 360 kilogramov. Počítač ukazoval čas, fungoval ako budík, zapínal stereo a televízor a manželka Ruth na ňom tlačila adresné štítky pre príbuzných.
Najprv som si myslela, že ma naozaj nahradí!
Ruth Sutherland o rodinnom počítači ECHO IV
Od zásuvky k domu, ktorý pozná svojich hostí
Skutočná domáca automatizácia sa zrodila v roku 1975 v Škótsku. Systém X10 posielal povely na rozsvietenie lampy či zapnutie spotrebiča po bežných elektrických rozvodoch, takže nebolo treba ťahať nové káble. O dve desaťročia neskôr sa o inteligentnom dome písalo na titulných stranách. Bill Gates si pri jazere Washington postavil dom, v ktorom hosť dostal pri príchode elektronický odznak. Svetlá sa pred ním rozsvecovali a hudba ho nasledovala z izby do izby.
Elektronický odznak, ktorý nosíte, povie domu, kto ste a kde ste.
Bill Gates, The Road Ahead (1995)
Gates pritom nechcel, aby dom definovala technika. Mala byť sluhom v pozadí. Táto myšlienka sa ukázala ako prorocká. Najlepšie funkcie dnešných inteligentných domov si človek často ani nevšimne.
Slnko na streche
Fotovoltický jav objavil v roku 1839 v Paríži fyzik Edmond Becquerel. Zlom však prišiel až 25. apríla 1954 v Bellových laboratóriách v New Jersey. Daryl Chapin, Calvin Fuller a Gerald Pearson predstavili kremíkový článok s účinnosťou približne šesť percent. Novinárom ho predviedli s nezabudnuteľnou rekvizitou: slnečné svetlo poháňalo malé ruské koleso.
Solárny modul z roku 1954, z čias prvých kremíkových článkov. Foto: autor neznámy, voľné dielo, Wikimedia Commons
Vynález: prvý praktický kremíkový solárny článok
Predstavenie: 25. apríla 1954
Autori: Daryl Chapin, Calvin Fuller, Gerald Pearson
Účinnosť: približne 6 %
Prvé veľké využitie: družica Vanguard 1, marec 1958
Účinnosť dnešných kremíkových článkov: okolo 25 %
Prvé články boli drahé, a tak sa im najprv darilo vo vesmíre. Na strechy domov sa dostali až o desaťročia neskôr, keď ceny výrazne klesli. Pre oblasť okolo Žiliny platí, že panely v lete vyrobia za deň asi päťkrát viac energie než v zime a najviac elektriny vzniká na poludnie, keď sú mnohé domácnosti prázdne. Preto sa fotovoltika takmer vždy spája s technológiami, ktoré energiu uložia alebo premenia na teplo.
Solárne panely na streche premieňajú svetlo na elektrinu. Najviac vyrábajú okolo poludnia.
Teplo, ktoré sa dá nabrať zo vzduchu
Teóriu tepelného čerpadla opísal Lord Kelvin už v roku 1852. Princíp pripomína chladničku, len obrátene. Chladivo prijme teplo z vonkajšieho vzduchu, zo zeme alebo z vody, kompresor ho stlačí a zohreje a teplo sa odovzdá vykurovaniu. Pri miernom počasí dodá zariadenie z jednej kilowatthodiny elektriny tri až päť kilowatthodín tepla. V lete dokáže dom aj chladiť.
Vonkajšia jednotka tepelného čerpadla. Teplo pre dom berie zo vzduchu.
Vedeli ste?
Zürišská radnica sa od roku 1938 vykurovala tepelným čerpadlom, ktoré odoberalo teplo z rieky Limmat. Nahradilo pôvodné kachle na drevo a slúžilo neuveriteľných 63 rokov, až do roku 2001. Prvé tepelné čerpadlo využívajúce teplo zeme postavil Američan Robert C. Webber v roku 1948.
Elektrina a teplo z jedného zdroja
Bežná elektráreň premení na elektrinu zhruba tretinu až necelú polovicu energie z paliva a zvyšok unikne ako teplo. Kogeneračná jednotka toto teplo zachytí a použije na vykurovanie či ohrev vody, takže zužitkuje okolo osemdesiat percent energie. Pre dom alebo skupinu domov je to cenné najmä v zime, keď je slnka málo.
Batéria, ktorá preklenie večer
Lítiovo-iónové batérie, ktoré poznáme z telefónov aj áut, sa začali predávať v roku 1991. Ich trom vynálezcom priniesli v roku 2019 Nobelovu cenu za chémiu. Domáce batérie sa do povedomia dostali v roku 2015, keď Tesla predstavila Powerwall. Ich úloha je prostá: elektrinu, ktorú panely vyrobia na obed, presunú na večer, keď sa varí, svieti a celá rodina je doma.
Domáca batéria Tesla Powerwall. Presunie slnečnú energiu z obeda na večer. Foto: Open Grid Scheduler, CC0, Wikimedia Commons
Elektromobil v garáži: návrat po sto rokoch
Okolo roku 1900 tvorili elektromobily zhruba tretinu všetkých vozidiel na amerických cestách. Ich prvú éru ukončil lacný Ford Model T a elektrický štartér pre benzínové motory. Vrátili sa až o sto rokov neskôr. Najpohodlnejšie sa elektromobil nabíja doma cez noc, a keď sa nabíjanie spojí s vlastnou výrobou elektriny, časť energie pre auto pochádza priamo zo strechy.
Nabíjacia stanica pre elektromobil zaberie len kúsok steny.
Najlepšia technika v dome je tá, na ktorú si po pár týždňoch zabudnete.
Čo z toho naozaj cítiť v každodennom živote
Z vízií o dome budúcnosti sa splnilo menej efektných vecí, než si ľudia v roku 1957 predstavovali. Splnilo sa však niečo cennejšie. Dom sa dokáže postarať o základy bez toho, aby ste museli premýšľať. V zime je teplo, v lete chladno, auto je ráno nabité a svetlo či zabezpečenie sa dá skontrolovať z mobilu. Vlastná výroba elektriny a tepla zároveň robí domácnosť menej citlivou na výkyvy cien energií.
Energetická nezávislosť v praxi neznamená úplné odpojenie od siete. Dom si väčšinu energie vyrobí, uloží a rozumne využije sám a sieť zostáva ako záloha. Slovensko takéto riešenia podporuje aj programom Zelená domácnostiam II, ktorý prispieva napríklad na fotovoltiku či tepelné čerpadlá. Presné podmienky zverejňuje Slovenská inovačná a energetická agentúra.
Vedeli ste?
Disneyland sa k myšlienke domu budúcnosti vrátil. V roku 2008 ohlásil projekt Innoventions Dream Home za 15 miliónov dolárov, na ktorom spolupracoval so spoločnosťami Microsoft a Hewlett-Packard. Tentoraz už nešlo o plasty. Hlavnou témou bola digitálna technika v domácnosti.
Podobne premýšľa aj rezidencia Viladomy Trnové v Žiline, ktorá si vyrába elektrinu aj teplo. Domy sú pripravené na nabíjanie elektromobilu a pri vjazde stačí, aby kamera rozpoznala Vašu ŠPZ.
Otázky a odpovede
Čo znamená energeticky nezávislý dom?
Je to dom, ktorý si väčšinu potrebnej elektriny a tepla vyrába a ukladá sám, napríklad pomocou fotovoltiky, batériového úložiska, tepelného čerpadla alebo kogeneračnej jednotky. Zvyčajne zostáva pripojený k sieti, ktorá slúži ako záloha.
Ako funguje tepelné čerpadlo?
Odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu, zo zeme alebo z vody a pomocou kompresora ho prenáša do domu. Pri miernom počasí dodá z jednej kilowatthodiny elektriny tri až päť kilowatthodín tepla. V lete môže dom aj chladiť.
Prečo sa fotovoltika spája s batériou?
Panely vyrábajú najviac elektriny okolo poludnia, no domácnosti ju najviac spotrebúvajú večer. Batéria uloží denné prebytky a umožní ich použiť po západe slnka.
