Mreže distribucije ogrjevne vode
Nisko temperaturne distribucijske mreže s cijevima visokih performansi kao pokretačima energetske učinkovitosti
Budući da EU želi postati ugljično neutralna do 2050. godine i uz Pariški sporazum, čiji je cilj ograničiti globalni porast temperature na ispod 2°C, klimatski prihvatljiva i ugljično neutralna rješenja važne su točke fokusiranja u svim industrijama. Grijanje igra važnu ulogu na europskom putu prema ugljičnoj neutralnosti: Više od trećine emisija stakleničkih plinova u EU potječe od korištenja energije u zgradama. Uz centralno stvaranje topline, raspodjelu niskih temperatura i fleksibilnost u pogledu izvora energije, lokalne mreže grijanja koje su opremljene predizoliranim cijevima visokih performansi predstavljaju koristan pristup za grijanje koji je energetski učinkovitiji i održiviji.
Grijanje i hlađenje zgrada jedan je od glavnih doprinosa emisiji CO2 i ukupnoj potrošnji energije u Europskoj uniji. Lokalni razvod i sveukupna mreža distribucije grijanja nude brojne prednosti u pogledu energetske učinkovitosti zgrada i pogodnosti za stanovnike. Posebno su prikladni za urbana, gusto naseljena područja, a s obzirom na to da 74,3 posto europskog stanovništva živi u gradovima, mreže distribucije grijanja nude obećavajuće rješenje. Međutim, samo oko 12 posto građana EU-a – uglavnom u sjevernoj, srednjoj i istočnoj Europi – trenutno se koristi lokalnim razvodom i distribucijskom mrežom sustava grijanja. To je znatno ispod izvedivog tržišnog udjela za koji se procjenjuje da iznosi između 60 i 80 posto tržišta toplinske energije u raznim zemljama. Za usporedbu, lokalni razvod i distribucijske mreže grijanja pokrivaju više od 50 posto potražnje za grijanjem u skandinavskim i baltičkim zemljama. Naprotiv, najveća prilika za rast mreže uglavnom je u zemljama srednje i jugozapadne Europe. Slijedom toga, gradske i lokalne mreže grijanja nude velik, ali neiskorišten potencijal za poboljšanje klime i energetskih karakteristika europskih zajednica, posebno kada rade na niskim temperaturama.
Nisko temperaturne distribucijske mreže: Primjer energetske učinkovitosti
Utjecaj energetskih sustava unutar zajednice na razini održivosti i energetske učinkovitosti zgrada odnedavno je predmet sve veće količine istraživanja, posebno od strane Međunarodne energetske agencije za energiju u zgradama i zajednicama (IEA BCS) te Programi mreža za distribuciju grijanja i hlađenja (IEA DHC). Posebno je zanimljivo istraživanje IEA o optimiziranim performansama sustava opskrbe energijom. U njemu se ocrtava nisko energetski pristup, što znači opskrbu toplinom iz održivih izvora energije i kroz učinkovite sustave, za zajednice, i srodna razmatranja za optimizaciju opskrbe energijom.
Prema rezultatima IEA istraživanja iz 2019., klimatski neutralno grijanje sastoji se od tri glavna tehnološka elementa:
- Energetski učinkovite zgrade čiji pametan dizajn, poboljšane razine izolacije i pametne kontrole grijanja smanjuju ukupnu potrebu za toplinom i minimaliziraju toplinske gubitke.
- Učinkovite mreže grijanja, dizajnirane da koriste maksimum obnovljivih izvora energije i omogućuju rad generatora topline uz maksimalnu učinkovitost. Uz to, izolacija, pametno upravljanje i niske temperature smanjuju toplinske gubitke.
- Održivi izvori energije: Opskrba toplinom iz centraliziranih ili decentraliziranih obnovljivih izvora topline s niskim ili ugljikom neutralnim izvorima.
Prikladno dizajniran lokalni razvod i cjelokupna mreža distribucije topline udovoljavaju tim kriterijima, posebno u gusto naseljenim urbanim područjima. Naročito su najperspektivnije i najučinkovitije tehnologije opskrbe koje omogućuju fleksibilnu opskrbu različitim potrebama za toplinom s maksimalnim udjelom niskovrijednih, lokalnih i obnovljivih izvora energije. Zajednička značajka ovih grijaćih mreža je da rade na što nižim temperaturama, bez povećanja protoka i pumpanja energije u količinama koje bi umanjile prednosti toplinske učinkovitosti. Lokalne mreže grijanja s niskim temperaturama glavni su primjer takve učinkovitosti na djelu.
Ključna uloga cijevnih sistema u učinkovitosti ogrjevnih mreža
Zajedno s izvorom energije i generatorom topline, cijevni sustav koji ih povezuje sa zgradama leži u srcu svake mreže grijanja. Njegov kapacitet i izvedba izolacije presudni su čimbenici ukupne energetske učinkovitosti sustava. Općenito, veličina mreže i temperatura na kojoj djeluje određuju izbor materijala cijevi. Za velike distibucijske mreže grijanja koje rade na visokim temperaturama od 120°C ili više, čelični cijevi s velikim promjerom industrijski su standard. U usporedbi s tim, lokalne mreže grijanja obično rade na niskim temperaturama od najviše 80°C, što zajedno s kraćim udaljenostima pomaže u smanjenju toplinskih gubitaka. Industrijski standard za ove male i srednje velike lokalne mreže su predizolirane PE-Xa plastične cijevi, izolirane PE-x (meka) ili PUR (tvrda) pjena. Predizolirane plastične cijevi imaju dobre performanse toplinskih gubitaka, trajne su jer ne korodiraju, fleksibilne su i jednostavne za ugradnju. To ih također čini idealnim rješenjem za potrebe obnove, gdje je potrebno obnoviti dio ili cijelu mrežu. Uz to, niže temperature također produžuju očekivani vijek trajanja plastičnih cijevi: Pri radnoj temperaturi od 80°C, očekuje se da će cijev izdržati više od 30 godina, pri 70°C više od 50 godina i pri radnoj temperaturi ispod 60°C, očekivani životni vijek premašuje čak 100 godina, prema europskim standardima.
Cijevi visokih preformansi za učinkovite distribucijske mreže
S predizoliranim Ecoflex Thermo VIP cijevima, Uponor je nedavno lansirao industrijsku inovaciju koja ove prednosti odvodi korak dalje. Zahvaljujući svojoj jedinstvenoj hibridnoj konstrukciji, cijevi Ecoflex Thermo VIP imaju poboljšane performanse toplinskih gubitaka do 60 posto u usporedbi s cijevima izoliranim mekom pjenom s usporedivim vanjskim promjerom i do 38 posto u usporedbi s proizvodima izoliranim tvrdom pjenom. To je uglavnom zbog njegovog inovativnog izolacijskog materijala, vakuumskih izolacijskih ploča (VIP) s Lambda vrijednošću od samo 0,004 W/mK, najnižom na tržištu. Ploče ne samo da poboljšavaju toplinsku izolaciju u cijevima, već smanjuju i njihov vanjski promjer do 30 posto u usporedbi s konvencionalnim proizvodima izoliranim mekom pjenom. Prema tome, Ecoflex Thermo VIP cijevi omogućuju bržu ugradnju zbog svoje fleksibilnosti i malog radijusa savijanja. Instalateri mogu uštedjeti do 20 posto vremena za ugradnju u usporedbi s krutim predizoliranim cijevima i do 60 posto u usporedbi s ugradnjom čeličnih cijevi.
Nisko temperaturne distribucijske mreže za grijanje: put prema energetskoj učinkovitosti
Uz optimizirano stvaranje topline, raspodjelu niskih temperatura i fleksibilnost u pogledu korištenog izvora energije, distibucijske mreže grijanja predstavljaju glavni čimbenik u tome da grijanje učine energetski učinkovitijim i održivijim. Zajedno s cijevnim sustavima visokih performansi poput Ecoflex VIP-a, s izvrsnim izolacijskim svojstvima, mogu dati važan i pozitivan doprinos ugljično neutralnim ciljevima Europske unije. Sve u svemu, distibucijske mreže grijanja s niskim temperaturama pokazuju velik potencijal da postanu standardno rješenje održivog grijanja u urbanim područjima.
Info Box
Referenca kupca: Shema distibucijske mreže grijanja, Scunthorpe
Izvorno sagrađeno 1960-ih, stambeno naselje Market Hill u Scunthorpeu sastoji se od deset stambenih blokova, u kojima se nalazi po osam stanova, i tri visokokatnice sa po 76 stanova. Sustav distribucijske mreže grijanja opskrbljuje svim objektima grijanje i vodu, ali zbog pretjerane korozije i curenja cjevovodi su trebali biti zamijenjeni. Potpuno preuređenje sustava moralo se poduzeti s minimalnim prekidima za 350 stanovnika i bez preseljenja u privremeni smještaj. Zbog povećanog životnog vijeka i mogućnosti izvođenja dugih trasa bez izrade spojnica, što ga čini bržim i lakšim za ugradnju, Uponorov sustav predizoliranih cijevi Ecoflex savršeno je odgovarao Market Hillu. Drugi razlog za odabir Uponorovih plastičnih cjevovoda umjesto čelične alternative bio je taj što se njegov sustav mogao provoditi uz postojeću mrežu i raditi u tandemu sa starim mrežama koje su još uvijek bile aktivne. Ova fleksibilnost značila je da su prekidi u građevinskim radovima svedeni na minimum i da stanovnici mogu ostati u svojim stanovima. Ukupno je instalirano 1.500 metara cijevi, a stanovnici Scunthorpea sada imaju koristi od učinkovite mreže grijanja na razini zajednice s cijevima visokih performansi koja radi na temperaturi polaza od 80 ° C.
Autor:
Michal Vimr, Director Product Marketing LHD, Uponor GmbH, Frankfurt
Više o Uponor Ecofelx VIP cijevi pročitajte ovdje:
https://www.uponor.com/hr-hr/proizvodi/predizolirane-cijevi-ecoflex/uponor-ecoflex-vip
Pogledajte i video: