Chytré město

Chytré město je komunitou inteligentních domácností

Samosprávy se dneska představují jako „Smart Villages”, „Smart Cities” a „Smart Regions”. Obce, města a regiony prostřednictvím nových technologií zefektivňují své úřady, odpadové systémy, dopravní a energetické sítě. Občané však žijí hlavně ve svých domácnostech, které jsou zároveň základními ekonomickými a sociálními jednotkami moderní lidské společnosti. Skutečné chytré město proto začíná a končí právě na úrovni „Smart Homes”, tedy inteligentních rodinných nebo bytových domů. Uveďme příklady.

Chytré město

Velké aglomerace jsou přitažlivé svou produktivní ekonomikou a bohatou kulturou, zároveň však potřebují čistý vzduch a dostatek zeleně. Můžeme mít obojí: velkoměstský komfort ve zdravém životním prostředí. Aktualizujme svoje domy, ve kterých stále ještě splachujeme pitnou vodou, v zimě draze platíme za teplo a v létě trpíme kvůli vedru. Déšť potom nebude stékat rovnou do přeplněných kanálů, energii nebudeme muset kupovat prostřednictvím transkontinentálních distribučních soustav, a dokonce dokážeme zlepšovat místní klima.

1) Chytré město a voda

Inteligentní domy mohou zachycovat užitkovou vodu, ať už ze střechy během deště, nebo při lidské koupeli a kuchyňské práci. Tekutina potom dočasně zůstane například v retenční podzemní nádrži, která neomezuje člověka v pohybu. Následně, podle aktuální potřeby užitková voda přiteče domovními rozvody a poslouží na řadu účelů:

  • splachování toalety
  • praní špinavého oblečení (dešťovou vodou)
  • úklidové domácí práce (třeba vytírání země)
  • mytí auta
  • zalévání zeleně.

Domácnost takto pokryje až polovinu svojí spotřeby. Zachycenou tekutinu může kontrolovat a ovládat přes mobilní aplikaci, eventuálně celý systém funguje automatizovaně. Chytrý dům přitom šetří pitnou vodu, kterou odebírá z centrální potrubní sítě jenom na nutné účely: pití, koupel, vaření, umývání nádobí. Jinak využívá dešťové srážky a recykluje. Okamžitým efektem bývá úspora na vodném a stočném, pamatujme ovšem, že domácnosti platí většinu peněz za údržbu infrastruktury (potrubí, čističky, lidskou práci), jenom menšinu dávají za samotnou vodu.

Primárně jde o zdravější městský ekosystém. Pokud takto hospodaří stále více obyvatel, samospráva šetří svoje povrchové a podzemní vodní zdroje, které jsou kvůli průmyslovým škodlivinám, zpevněnému zemskému povrchu a slábnoucím dešťům stále cennější. Navíc, dešťovku může šetrně zachycovat i samotné město – z veřejných budov a prostranství, do obecních retenčních nádrží.

Smarteon tip: Zdravější městský ekosystém

Místo aby dešťová voda stekla po betonu nebo asfaltu rovnou do kanalizace a následně do čističky, bude ve speciálních nádržích zachycována a postupně uvolňována, což prospěje půdě a rostlinám především během suchého období. Automatizovaný systém může fungovat podobně jako přehradní kaskáda: Před dalším deštěm bude voda přečerpaná tak, aby se uvolnil prostor, kde budou zachyceny následující srážky. Chytrý dům nebo město přitom využije aktuální meteorologické předpovědi, které dosahují zhruba 90% přesnosti, pokud jsou zveřejňovány s pětidenním předstihem. Včasným přečerpáváním navíc ulevíme kanalizaci a čističkám odpadních vod, které během průtrže mračen bývají přetížené natolik, že někdy přestávají plnit svou funkci.

2) Chytré město a elektřina

Inteligentní domy využívají také sluneční záření, eventuálně vítr nebo rostlinnou biomasu, typicky k výrobě elektřiny, chladu a tepla. Například když jsou příznivé podmínky pro střešní fotovoltaické panely, podle představ majitelů se může automaticky zapnout myčka, pračka nebo bojler. Nabíjejí se baterie a solární svítidla, ohřívají se hydroboxy tepelných čerpadel a levně funguje ventilace… Sami možná doplníte, kam jinam byste ještě elektřinu nasměrovali.

Domácnost získává vlastní zdroj energie, použitelný na pohon spotřebičů, hybridních automobilů nebo elektromobilů, eventuálně na prodej do centrální sítě. Ovšem elektrárnou se zároveň stává celá samospráva, pokud jednotlivé chytré domy integruje, samozřejmě na základě dobrovolnosti a všestranné výhodnosti. Někteří občané se potom mohou rozhodnout, že z různých důvodů nechají své přebytky městu – třeba aby nemuseli platit za svoz odpadu, aby dostali slevu na jízdném, nebo aby byli jinak odměněni. A existuje řada účelů, na které lze takto získanou elektřinu použít:

  • veřejná doprava (trolejbusy, tramvaje, vlaky, elektrobusy)
  • nabíjecí stanice elektromobilů
  • veřejné osvětlení
  • provoz veřejných institucí (jako jsou školy, nemocnice nebo hasičské stanice).

Smarteon tip: Energie pod kontrolou

Mezi největší evropské i tuzemské firmy patří obři, kteří prodávají elektřinu nebo zemní plyn. Obyvatelé chytrých měst tento lukrativní byznys převezmou. Elektřinu budou vyrábět jednotlivé domácnosti a samospráva zorganizuje jejich vzájemnou spolupráci. Na svém území udrží vyrovnanou energetickou bilanci, přičemž cenu ponechá dynamickou, podle aktuálního vztahu mezi nabídkou a poptávkou. Ztráty v energetické síti budou oproti dřívějšku minimální, protože elektřina zůstane v sousedské komunitě, místo aby byla sáhodlouze přenášena na celostátní, nebo dokonce kontinentální úrovni.

3) Chytré město a chlazení

Když venkovní teploty vystoupají nadmíru vysoko a na město dopadají horké sluneční paprsky, uvnitř chytrých domů zůstává osvěžující chládek. Automaticky se totiž spustí žaluzie, aby vytvořily žádoucí stín, a tak ochladily interiér. Pokud však teplota přesto zůstává příliš vysoká, fotovoltaické panely prostřednictvím vyrobené elektřiny rozběhnou klimatizaci. Jak už bylo řečeno, přebytky energie mohou přecházet do centrální soustavy, aby byly patřičně ochlazeny veřejné budovy nebo dopravní prostředky.

Díky chytrým domům a přilehlým pozemkům dokážeme zlepšovat i venkovní klima. Ze sítě senzorů samospráva zjistí, kde musí regulovat automobilové nebo průmyslové škodliviny, aby ve městě byl čistý vzduch a dostatek zeleně. Podobně lze monitorovat zvukový smog a na základě naměřených dat budovat protihlukové bariéry. Spoustu užitečných funkcí mají taky chytré včelí úly – například dokážou pomocí sluneční energie regulovat svoji vnitřní teplotu tak, aby hubily parazitické roztoče a chránily včely.

Smarteon tip: Lepší život

Úspěšné město potřebuje talentované a pracovité lidi. Nejlepší obchodní společnosti přitom zakládají svoje pobočky tak, aby do vybrané lokality dokázaly nalákat špičkové zaměstnance. Taky proto jsou města pravidelně srovnávána podle kvality tamního života. Mezi kritéria obvykle patří bydlení a životní prostředí. Aktuální premianti – rakouská Vídeň, švýcarský Curych a kanadský Vancouver – jsou průkopníky konceptu Smart City.

4) Chytré město a teplo

Ve střední Evropě (stále ještě) převládá spíše chladné než horké klima, přesto však nemusíme po většinu roku topit, abychom se doma zahřáli. Chytré domy totiž bývají stavěné v nízkoenergetickém, či takzvaném pasivním standardu. V důsledku toho výdaje za tepelnou energii klesají na minimum, nebo rovnou na nulu, případně lze vlastní výrobou dosahovat přebytků. Chytré domy mívají:

  • kompaktní tvar (příliš členité stavby nejsou tolik efektivní)
  • kvalitní a vhodně polohovaná okna (směřovaná spíše tam, odkud svítí slunce, na severní polokouli tedy k jihu)
  • vlastní zdroj energie
  • rekuperační neboli větrací a zároveň vytápěcí systém (vydýchaný vzduch je odváděn ven a jeho teplo přitom slouží k ohřevu čerstvého vzduchu, který je přiváděn dovnitř)
  • a inteligentně se regulují (dům šetří energii, když jsou lidé pryč – a zavčas se připraví na jejich příchod).

Smarteon tip: Nové příležitosti

Jakmile městu odpadnou starosti s teplárenstvím, může svoje úsilí zaměřit jinam. Například ještě štědřeji investuje do školského systému a podpoří perspektivní startupy, které časem pomohou veřejnému rozpočtu prostřednictvím daňových odvodů. A obyvatelé chytrých domů mohou mezitím dělat, co uznají za vhodné – odpočívat, studovat, pracovat… Už totiž nemusejí obsluhovat svoje spotřebiče a další přístroje, naopak jsou sami opečováváni inteligentními technologiemi.

5) Chytré město a podnikání

Inteligentní domácnosti nebo samosprávy především zvyšují životní úroveň svých obyvatel a přitom šetří životní prostředí. Chytrá firma navíc ještě generuje vyšší zisk. Oproti rodinnému domu má totiž podstatně vyšší spotřebu energií, takže díky svému vlastnímu zdroji (například elektrárně, bioplynové stanici nebo kogeneraci) a samoregulačním technologiím (vytápění, osvětlení, stínění, chlazení) daleko více ušetří. Elektřinu a teplo může navíc kupovat od svého chytrého města a jeho domácností, což zvyšuje tržní konkurenci a snižuje ceny.

Chytrá firma přitom nemusí platit za jednoduchou lidskou práci: Mechanické operace provádějí roboti, včetně elektronické recepční. Ve výrobním areálu jezdí samořídící auta. Na případné anomálie (nadměrné vlhko, kouř, krádež) upozorní čidla. Jakmile se začne příliš opotřebovávat nějaká součástka, 3D tiskárna automaticky vytiskne novou. Lidé jsou samozřejmě nadále potřební, ale svůj čas tráví efektivněji, protože mohou pracovat odkudkoli: Místo aby museli služebně letět například do Austrálie, tamní situaci perfektně uvidí prostřednictvím rozšířené (virtuální) reality, fyzicky přítomni třeba v Praze.

Smarteon tip: Bezpečnější svět

Chytré systémy jsou obdařeny umělou inteligencí, samostatně se učí a přizpůsobují. V nejvyspělejší továrně má navíc každá jednotka svoje digitální dvojče, takže můžeme simulovat různé scénáře budoucího vývoje, a tak odhalit hrozící defekty. Základní charakteristikou každé „smart” soustavy je však její harmonická provázanost, zahrnující také každého lidského člena. Takže například zaměstnanci, který trpí diabetem, možná zachrání život chytrý glukometr. Možná. Ani inteligentní systémy pochopitelně nejsou dokonalé, jistě jsou však bezpečnější, než nahodilá suma jejich neintegrovaných částí.


Category: