Ogrzewanie osiedli mieszkaniowych ciepłem odpadowym
Trwający kryzys energetyczny powoduje coraz większe zainteresowanie sieciami ciepłowniczymi jako skutecznym sposobem na niskoemisyjne ogrzewanie domów i mieszkań. Przystosowanie tych sieci do korzystania z nadmiarowego ciepła o niskiej temperaturze może dodatkowo zmniejszyć nasze uzależnienie od paliw kopalnych. Z ustaleń zespołu projektu Heat Roadmap Europe wynika, że gdyby Europa wykorzystywała 50 % ciepła odpadowego, byłoby ono w stanie zastąpić 100 % gazu ziemnego obecnie zużywanego do ogrzewania europejskich budynków. Z kolei w ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu COOL DH powstał szeroki wachlarz metod i narzędzi, które umożliwiają realizację tego celu, a ich skuteczność została zaprezentowana w rzeczywistych scenariuszach. Zespół projektu wdrożył rozwiązania w zakresie niskotemperaturowych sieci ciepłowniczych w istniejącej dzielnicy miasta Høje-Taastrup w Danii oraz w nowo powstałej dzielnicy w szwedzkim Lund.
Wdrażanie niskotemperaturowych sieci ciepłowniczych
W dzielnicy Østerby duńskiego miasta Høje-Taastrup istniejąca tradycyjna sieć ciepłownicza została przekształcona w sieć niskotemperaturową. Pozwoliło to na wykorzystanie ciepła wytwarzanego przez pompę ciepła podłączoną do instalacji fotowoltaicznej w lokalnym centrum handlowym. W innej części dzielnicy wykorzystano nadmiarowe ciepło z klimatyzatorów zainstalowanych w centrum danych miejscowego banku, które w przeciwnym razie byłoby zmarnowane. Ponadto wykonano renowację lokalnego systemu ciepłowniczego. „Przed uruchomieniem projektu koszty utraty ciepła z lokalnych rur dystrybucyjnych w dzielnicy Østerby pokrywali sami mieszkańcy”, twierdzi Reto Michael Hummelshøj, główny kierownik projektu w firmie konsultingowej COWI, pełniącej rolę koordynatora projektu. „Wynosiły one ponad 35 % rachunków za energię cieplną”. W ramach projektu udało się zmniejszyć straty do mniej niż 16 % dostarczanego ciepła – częściowo poprzez obniżenie temperatury sieci. Do sieci podłączonych jest łącznie 159 domostw, a instalacje demonstracyjne w Høje-Taastrup pozwalają na zmniejszenie emisji o ponad 600 ton dwutlenku węgla rocznie. W zupełnie nowej dzielnicy Brunnshög w szwedzkim mieście Lund głównym źródłem ciepła odpadowego jest akcelerator cząstek znajdujący się w ośrodku badawczym MAX IV. Ciepło to trafia do mieszkańców poprzez sieć ciepłowniczą, która z czasem stanie się największą w Europie niskotemperaturową instalacją ciepłowniczą, która wykorzystuje jednocześnie inne odnawialne źródła energii.
Polietylen o podwyższonej odporności na temperatury
Jedną z najważniejszych innowacji opracowanych w ramach projektu był nowy rodzaj rury PE-RT, w której zastosowano polietylen o podwyższonej odporności na temperatury. Korzyści z zastosowania takiego rozwiązania to między innymi łatwiejszy montaż dzięki możliwości (dosłownego) rozwinięcia rur, system wykrywania przecieków, lepsza izolacja oraz możliwość pracy przy ciśnieniu sięgającym 13 barów w sieciach niskotemperaturowych, co pozwala na zmniejszenie strat ciepła. W obu lokalizacjach pokazowych zespół rozwinął kilka kilometrów rur PE-RT. Dzięki nim możliwe było także zastosowanie zgrzewów elektrooporowych. Normalizacja i zatwierdzenie tego procesu może pozwolić na usunięcie jednej z głównych przeszkód w rozwoju sieci ciepłowniczych. Jak wyjaśnia Hummelshøj: „Na rynku brakuje certyfikowanych spawaczy stali. Łączniki elektrooporowe umożliwią zwykłym pracownikom łączenie rur po zaledwie kilkudniowym szkoleniu”.
Możliwe oszczędności dla dostawców usług komunalnych
Po zakończeniu projektu jeden z członków konsorcjum skupił się na pracach związanych z komercjalizacją nowego typu rury PE-RT. „Bazując na doświadczeniu zdobytym dzięki realizacji projektu, producent był w stanie wprowadzić na rynek nowe typy rur w ramach swojej oferty produktowej – pod marką LOGSTOR PertFlextra”, dodaje Hummelshøj. „Obecnie realizowanych jest kilka projektów, które mają na celu wykorzystanie tych plastikowych rur, aby na kolejnych obszarach tworzyć nowoczesne niskotemperaturowe sieci ciepłownicze”. Hummelshøj zauważa, że kilku innych producentów również wprowadza na rynek nowe wielowarstwowe rury preizolowane z tworzyw sztucznych. Ponadto w przygotowaniu są nowe łączniki – jednym z typów są mufy elektrooporowe stosowane w rurach wodociągowych. „Najważniejszym wnioskiem jest to, że sieci rur dystrybucyjnych nie powinny być pomijane w planach modernizacji budynków”, zauważa Hummelshøj. „Zbyt wiele projektów modernizacyjnych koncentruje się na renowacji przegród zewnętrznych budynku i pomija sieci ciepłownicze, w których tkwi ogromny potencjał uzyskania oszczędności. Ich znaczenie zostało wyraźnie pokazane w projekcie COOL DH”. Kolejnym wnioskiem płynącym z projektu jest fakt, że podejmowanie decyzji przez członków spółdzielni mieszkaniowych jest procesem trudnym. „Aby uzyskać większość w głosowaniu za zmianą systemu ogrzewania, należy zatem oszacować i w sposób jasny przedstawić każdemu lokatorowi wszelkie konsekwencje oraz ewidentne korzyści z tego płynące”, podsumowuje Hummelshøj.
Słowa kluczowe
COOL DH, niskotemperaturowe sieci ciepłownicze, sieć ciepłownicza, LTDH, ciepło nadmiarowe, kryzys energetyczny
