Redakcija vesti Engineering360, 16. maj 2016. Istraživači iz švajcarske École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) pokazali su da mreža daljinskog grejanja i hlađenja koja koristi CO2 može uštedeti i preko 80% energije.
Građevinski sektor u Evropi troši oko 40% energije i emituje oko jedne trećine gasova sa efektom staklene bašte. Švajcarska nije izuzetak. A u gradovima kao što su Ženeva i Lozana postoje raznovrsne zgrade sa različitim potrebama za grejanjem i hlađenjem.
Na primer, za postizanje ugodne toplote tokom zime, temperatura vode koja cirkuliše kroz stari radijator mora da bude 50 °C, dok podno grejanje traži samo 30 °C. Tokom leta, klima-uređaji u supermarketima hlade punom snagom i istovremeno ispuštaju toplotu – dok samo par koraka dalje gasni bojler greje vodu koja cirkuliše kroz sve podove zgrade. Ogroman gubitak energije.
Samuel Henchoz, član inženjerske grupe Industrial Process and Energy Systems, pri EPFL, analizirao je novi koncept zasnovan na rashladnom fluidu od zasićene tečnosti – u ovom slučaju CO2 pod pritiskom – koji cirkuliše između zgrada. Kao u slučaju frižidera, tečni CO2 isparava u razmenjivaču toplote i omogućava hlađenje. Za omogućavanje grejanja, dešava se obrnuto: gas CO2 oslobađa toplotu u razmenjivaču toplote.
U Henchozovom sistemu CO2 cirkuliše na temperaturi od oko 15 stepeni, blizu svoje tačke zasićenja između tečnog i gasnog stanja. To je takođe blisko temperaturi tla, čime nestaje potreba za izolacijom cevi. S obzirom da nema rizika od smrzavanja, cevi se mogu postaviti i ispod pločnika. Same cevi mogu biti mnogo manjeg prečnika u odnosu na cevi mreže sa vodom, jer je gas pod pritiskom i ima veliku energetsku gustinu.
Druga prednost ovih sistema je ta što tečni rashladni fluid rekuperiše toplotu koju emituju hladnjaci duž putanje kretanja gasa, čime se smanjuje potrebna količina toplote koju isporučuje sistem daljinskog grejanja. Ovaj koncept je u teoriji vrlo privlačan, ali je Henchoz rešio da ustanovi da li bi upotreba tečnog CO2 rashladnog fluida u urbanim područjima bila bezbedna, pouzdana, efikasna i ekonomski opravdana. Na jednom delu centra Ženeve poredio je energetske karakteristike i ekonomsku opravdanost pet varijanti mreža sa tečnim rashladnim fluidima, mrežu sa hladnom vodom i mešavinu sistema pretvaranja energije koja je trenutno u upotrebi.
Ustanovio je da postojeći sistem koji koristi i bojlere i uobičajene rashladne uređaje najmanje efikasan. Sve varijante koje je ispitao dostizale su preko 80% uštede konačne energije. Varijanta koja najviše obećava koristi CO2 kao prenosni fluid i toplotnu pumpu sa CO2 za regulaciju temperature.
Početni troškovi bi bili negde između 27 i 35 miliona franaka za posmatrani deo grada i isplatili bi se za četiri do šest godina nakon puštanja u rad. Druga najbolja opcija, mada dosta skuplja, jeste mreža sa hladnom vodom, čije su prednosti bezbednost i dostupnost komponenti.
„Za razliku od sintetičkih tečnih rashladnih fluida, CO2 je prirodan, jeftin, nezapaljiv i neotrovan“, kaže Henchoz. „Jedini nedostatak je taj što on mora da cirkuliše pod pritiskom od 50 bar, što je vrlo neuobičajeno i trebalo bi da bude standardizovano“.
Uz finansijsku pomoć švajcarske organizacije Commission for Technolgy and Innovation, Henchoz je napravio i testirao jednu malu mrežu sa tečnim rashladnim fluidom u saradnji sa javnim preduzećem iz Ženeve i inženjerskim preduzećem Amstein + Walthert. Testiranje je prvo trebalo da dokaže izvodljivost koncepta.
Sistem se i ponašao kao što je predviđeno, uz istovremeno ocenjivanje automatske kontrole toga sistema.
„Testovi su potvrdili predviđanja praktičnog aspekta mreža sa CO2“, rekao je Henchoz.
Autoru ovog teksta možete pisati na Ова адреса ел. поште је заштићена од спамботова. Омогућите JavaScript да бисте је видели..
