Systém 2 - Zelený vodík
Zapojení elektrolytické výroby vodíku do obnovitelných systémů je v našich podmínkách unikátní. Elektrolyzér bude napájen z fotovoltaických a fotovoltaicko-tepelných (FVT) solárních panelů umístěných na střechách okolních budov. Vyrobený vodík bude skladován v tlakové akumulační centrále, odkud bude čerpán do palivových článků Systémů 1 a 4. Odpadní teplo z elektrolyzéru a teplo z FVT kolektorů bude ukládáno do mělkého podzemního úložiště do hloubky max. 200 m na teplotní úrovni 15 až 30 °C. V zimním období bude odsud čerpáno teplo nejdříve do nízkoteplotní tepelné sítě, která slouží jako testovací simulátor budoucích systémů dálkového vytápění. Z ní se pomocí vysokoteplotního tepelného čerpadla (VTČ) získá voda teplá 90 °C, jež může být použita v existující centrální topné soustavě (CZT). Systém 2 tedy bude produkovat nejen samotný vodík pro Systémy 1 a 3, ale bude i jedním ze zdrojů tepla využitelného k vytápění Litoměřic.
Fotovoltaický panel přeměňuje sluneční záření, které na něj dopadá, na stejnosměrný proud. Jeho základním funkčním prvkem je fotovoltaický článek. Napětí jednoho článku se pohybuje od zhruba 0,5 V u článků z krystalického křemíku až po jednotky voltů u tenkovrstvých článků s více přechody (vícevrstvých). Proud je úměrný ploše článku, jeho účinnosti a intenzitě slunečního záření, u konkrétního článku závisí částečně na spektru dopadajícího slunečního záření, které se v průběhu dne a roku mění. Fotovoltaický panel je obvykle složen z většího počtu článků zapojených v sérii. Napětí jednoho panelu se obvykle pohybuje v rozmezí 12 až 100 V. Fotovoltaické panely běžně dostupné na trhu lze rozdělit do dvou kategorií – krystalické a tenkovrstvé.
Fotovoltaicko-termický kolektor je schopen kombinované výroby elektrické energie a tepla ze slunečního záření. Protože účinnost fotovoltaických panelů klesá s teplotou, výhodou kombinovaného systému je, že proudící chladná voda ochlazuje fotovoltaický článek, a tím zvyšuje jeho účinnost. Tím se proudící kapalina ohřívá ohřívá a teplou vodu lze využít obdobně jako u fototermického kolektoru. Využití může být hned několik, kromě snahy o zvýšení účinnosti fotovoltaické přeměny se současným využitím nízko-potenciálního solárního tepla, také snaha o maximální využití dostupné plochy pro získání tepla a elektřiny ze slunečního záření, a v neposlední řadě rovněž důvody ekonomické a ekologické. Cílovou oblastí využití plochých hybridních kolektorů je rezidenční a administrativní sektor, zejména časté jsou aplikace v domech pasivního standardu.
Tepelné čerpadlo země/voda odnímá teplo ze země a převádí ho na vyšší teplotní hladinu použitelnou pro vytápění a ohřev teplé vody. Převod tepla na vyšší teplotní hladinu je možný díky stlačení par chladiva v kompresoru, při kterém dojde k jeho zahřátí. Jde o využití stejného mechanismu, jaký využívá kompresorová lednička, avšak tepelné čerpadlo tento cyklus využívá i obráceně.
Palivový článek je elektrochemické zařízení přeměňující přímo chemickou energii paliva a okysličovadla na energii elektrickou. V podstatě jde o galvanický článek, skládající se ze dvou elektrod oddělených membránou nebo elektrolytem. K záporné elektrodě je přiváděno palivo, ke kladné elektrodě pak okysličovadlo. V prostoru mezi elektrodami se pak obě látky katalyticky slučují. Palivový článek může teoreticky pracovat nepřetržitě, dokud není přerušen přívod paliva nebo okysličovadla k elektrodám, protože ty jsou katalyticky i reaktivně stabilní.
Pole mělkých vrtů do hloubky 200 m bude sloužit k mezisezónnímu ukládání tepla. V plánu je vybudování série stejně hlubokých vrtů tak, aby bylo dosaženo co nejvyšší účinnosti a kapacity systému. Do hloubky c. 170–180 m vrty zastihnou druhohorní pískovce svrchní křídy, pod kterými se nachází nápadné červené prvohorní jílovce. Horniny v tomto intervalu mají proměnlivé a dosud nedostatečně probádané vlastnosti, které mají přímý dopad na určení konstrukce vrtů. Konkrétní technické řešení ukládání tepla bude proto zvoleno až podle výsledků numerického modelování na základě probíhajícího geologického a hydrogeologického výzkumu.
Elektrolyzér pro výrobu vodíku je zařízení pro odlučování, štěpení a transformaci materiálu nebo molekuly (redukčně-oxidační reakce) pomocí elektrické energie. Ve vodním elektrolyzéru se molekuly vody (H2O) mění na molekuly vodíku (H2) a molekuly kyslíku (O2).
Tlaková akumulační centrála slouží k dočasnému uložení vyrobeného vodíku.
Centrální zdroj tepla zásobuje teplem budovy ve městě Litoměřice. Jeho provozovatelem je firma ENERGIE Holding a. s. V současnosti spaluje štěpku a uhlí, od roku 2027 by měl díky projektu SYNERGYS využívat geotermální energii.
Emulátor nízkoteplotní sítě simuluje podmínky v moderních sítích pro vytápění nízkoenergetických budov.
