Топлина през зимата без радиатори, климатици, камини и бойлери – петото поколение топлофикационни системи осигурява комфорт и простор в съчетание с екологичност
(снимка: CC0 Public Domain)
Стремежът на Европа да намали потреблението на енергия в сградите и развитието на геотермалните технологии са достигнали етап, при който вече започва преход към т.нар. пето поколение топлофикационни системи. Те са екологични, с висока степен на енергийна ефективност и осигуряват много по-добър топлинен комфорт за обитателите.
Геотермалните технологии, които вече са близо до пазара, очертават няколко технологични тенденции, сочи нов доклад на Geotherm Fora за технологичните тенденции в геотермията, публикуван преди броени дни. Без съмнение в тази категория попадат големите високотемпературни термопомпи, които все повече навлизат в европейските градове. Сред изгряващите звезди обаче е и технологията на така нареченото пето поколение топлофикационни системи.
Петото поколение топлофикационни системи е рожба на сродяването на две технологични тенденции: развитието на геотермалните системи и намаляването на работната температура на топлофикационните мрежи. Градското отопление преминава от традиционно централизирано високотемпературно захранване към по-нискотемпературно захранване. Това води до ефективно, екологично и рентабилно топлинно захранване на сградния фонд.
Една от тенденциите е да се реновират сгради и да се строят нови такива в съответствие с Директивата за енергийните характеристики на сградите (EPBD). Става дума за системи с отопление при ниска температура за еднофамилни и многофамилни жилищни сгради, както и обществени такива. Вместо традиционните горещи радиатори, тези системи използват тръбни пътища, вградени в подовете, таваните и стените. Те не се нагряват силно, а поддържат температура до не повече от 40 градуса.
Мрежите за централно отопление и охлаждане от пето поколение (5GDHC) са не само работят с нискотемпературен флуид. Те се отличават и с двупосочна работа – т.е. системата може да осигурява отопление и охлаждане. Типични тук са децентрализираните енергийни потоци – конструкцията позволява използването на множество топлинни източници и топлинни поглъщатели в мрежата.
Тези характеристики позволяват 5GDHC системите да се захранват единствено от възобновяеми източници. Геотермалните ресурси на малка дълбочина обикновено осигуряват отопление при температури около 30°C. Те могат да бъдат подпомагани от термопомпи и представляват идеален източник за 5GDHC мрежи. Характерно е и използването на отпадъчна топлина, например от промишлени предприятия, включително центрове за данни.
Един от първите образци за подобен проект е реализиран в Дания, във Вридсьосемалге: местна топлофикационна компания Høje Taastrup Fjernvarme оборудва малко село (110 потребители), където хората се топлят с индивидуални нафтови котли, в централно отопление с геотермални термопомпи, свързани към топлфикационна мрежа. Тя се захранва от централизирано поле с 23 плитки геотермални сондажа и помпена станция.
Планът е топлофикационното дружество да захранва домакинствата чрез индивидуални термопомпи, свързани към термомрежата. Очакванията са термомрежата да може да доставя 585 kW, докато потреблението за отопление се оценява на 475 kW, което оставя 20 процента от капацитета като буфер.
Друг пример е местната отоплителна мрежа в Бад Наухайм в Германия: общинските служби снабдяват новата зона на развитие на южната част на града с с отоплителна система от 5-то поколение, използваща нискотемпературен носител. Геотермален колектор извлича топлина от земята на дълбочина от един и половина до три метра с помощта на екологично чист работен флуид.
Нискотемпературната локална топлофикационна мрежа е с обща дължина около 64 километра. В новите сгради високоефективни термопомпи повишават температурата на подаваната вода от около 10 градуса до 55 градуса за битовата гореща вода и до 35 градуса за подовото отопление. През лятото тази система работи по обратния начин. Вместо да се отопляват, сградите могат да се охлаждат естествено, като по този начин отпада необходимостта от допълнителни климатични инсталации.