إن الفكرة بارعة بقدر ما هي فريدة ولديها القدرة على أن تصبح نموذجًا عالميًا: مشروع بونهيل لشبكة الحرارة والطاقة (BHPN) في وسط لندن. باستخدام الحرارة المهدرة من شبكة مترو أنفاق لندن، يتم الآن تدفئة 1,350 منزلًا ومدرسة ومركزين للترفيه في إزلنغتون وتزويدهم بالمياه الساخنة. ونظرًا للطبيعة والتخصصات المطلوبة في هذا المشروع، عقد المقاول الرئيسي Colloide Engineering Systems شراكة مع المهندسين الاستشاريين الرئيسيين والموردين والمقاولين من الباطن لتشكيل فريق قادر جدًا على تسليم هذا المشروع. وكجزء من هذا الفريق، قدمت شركة GEA المتخصصة في التكنولوجيا العالمية حلاً مصممًا لهذا الغرض لمضخات حرارية لهذا المشروع الرائد. تدعم GEA وColloide وجميع المعنيين جهود إزلنغتون للحد من انبعاثات الكربون بهدف تحقيق حيادية ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030.

يستخدم مركز الطاقة الجديد أحدث التقنيات في موقع محطة مترو أنفاق لندن التي تم إيقاف تشغيلها منذ ما يقرب من 100 عام. وتم تحويل بقايا المحطة، التي كانت تُعرف سابقًا باسم City Road، إلى نظام استخراج هواء ضخم تحت الأرض يسحب الهواء الدافئ من الأنفاق الموجودة تحتها. إن الأنفاق يستخدمها الخط الشمالي لمترو أنفاق لندن.

وفقًا "لكينيث هوفمان"، مدير المنتج للمضخات الحرارية في GEA Refrigeration Technologies، كان هناك العديد من التحديات في تصميم النظام أثناء المشروع. وشمل ذلك اختبارًا مكثفًا للتأكد من أن الغبار والأوساخ التي يتم امتصاصها في هواء التهوية لن تسد ملف المبادل الحراري. يوضح "كينيث هوفمان" قائلاً: "تطلبت شبكة التدفئة المناطقية في بونهيل الماء الساخن من المضخة الحرارية حتى 80 درجة مئوية. استخدمنا ضواغط ترددية على مرحلتين، تُعرف أيضًا باسم "المكابس"، لتحقيق معامل أداء (COP)، أو كفاءة مضخة حرارية، تزيد عن 3.5. نظرًا لأن المشروع كان يقع بجوار مبنى سكني، فقد اشتمل التركيب أيضًا على تقنية جهاز تنظيف لتصفية هواء التهوية من حيز المنشأة. والهدف من ذلك هو منع تسرب كمية صغيرة من غاز الأمونيا الطبيعي المبرد إلى حيز المنشأة، في حالة عدم تعرض السكان المحليين للأمونيا في الهواء، حيث سيتم امتصاصها في جهاز التنظيف قبل تنفيسها في المكان المحيط."

يوضح "بادي ماكجينيس" سبب اختيار هذا الحل: لقد شاركت Colloide في عدد كبير من مشاريع الطاقة المتجددة. تشارك Colloide مع GEA في هذا المشروع لمعرفتهم بتقنية تبريد الأمونيا وتكنولوجيا المضخات الحرارية. وبناءً على خبرة GEA، فإن 95 في المائة من محطات التبريد الصناعية التي تم تركيبها على مدى السنوات الـ 10 الماضية كانت تعتمد على الأمونيا. مع تزايد الضغط على المستخدمين النهائيين لتقليل فواتير الطاقة، أدى ذلك إلى زيادة كبيرة في الاهتمام بمضخات الأمونيا الحرارية".

"تتميز المضخات الحرارية بكفاءة طاقة أعلى بكثير من غلايات الغاز، لا سيما في المُدن الكبرى، كما أنها لا تصدر أكاسيد النيتروجين (NOx) أثناء تشغيلها. وبالتالي، يمكنها المساعدة في الحد من انبعاثات ملوثات الهواء المحلية وتكاليف التدفئة. علاوةً على ذلك، فإن الأمونيا مادة تبريد طبيعية تبلغ قدرة إحداث الاحترار العالمي فيها صفرًا،" يقول كينيث هوفمان.

مزيد من إمكانات التدفئة المناطقية في المستقبل

يمكن تطبيق مبدأ استعادة الحرارة باستخدام المضخات الحرارية في لندن وكذلك في شبكات تحت الأرض في جميع أنحاء العالم. خذ لندن كمثال: هنا، ستكشف التحقيقات في أكثر من 150 عمود تهوية عن إمكانية استعادة الحرارة المفقودة. توفر تقنية المضخات الحرارية من GEA إمكانات كبيرة لاستعادة الحرارة المهدرة، وتساعد في خفض استهلاك الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بها.