يندمج الماضي والمستقبل في مشروع التدفئة المركزية الرائد في ليمغو

5 فبراير 2024

تضم بلدة ليمغو الواقعة شمال غرب ألمانيا مركز مدينة يضم منازل نصف خشبية ومباني حجرية جذابة. ومع ذلك، يخطط المسؤولون لتوليد ما يصل إلى 80 بالمائة من التدفئة اللازمة للمدينة من مصادر متجددة - وهي خطة جريئة أصبحت أكثر صعوبة بسبب القيود المفروضة على عدد المباني التاريخية في ليمغو.

بفضل أكثر من 100 عام من الخبرة في مجال الهندسة، بما في ذلك الهندسة الميكانيكية وهندسة المصانع، تعلم GEA أن الطريقة الوحيدة للنجاح في مكافحة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون هي الابتكار وحل المشكلات والعمل مع العملاء للتغلب على العوائق التي تحول دون التقدم.

ووفقا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة (إيرينا)، فإن المدن مسؤولة عن أكثر من ثلثي الاستهلاك العالمي للطاقة وثلاثة أرباع انبعاثات الكربون التي تُعزى إلى النشاط البشري. مع التطور السريع للتحضر، أصبحت التدفئة المركزية في المدن واحدة من أهم العوامل في جعل المدن أكثر صداقة من حيث الكربون. 

أصبحت التدفئة المركزية بشكل متزايد الحل المفضل لمشاريع الإسكان الجديدة والمباني العامة. غالبًا ما تُستخدم المضخات الحرارية لاستخراج الحرارة من المصادر المتجددة وتعزيزها لاستخدامها في مجتمعات بأكملها، سواء في المباني السكنية أو العامة. تعتبر التدفئة المركزية أكثر فعالية في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية. وتوفر بديلاً صديقًا للبيئة للتدفئة بالوقود الأحفوري.

خطط طموحة لمدينة ليمغو التاريخية

يعد تركيب التدفئة المركزية أكثر اقتصادا إذا كان من الممكن زيادة كثافة الاتصال في مناطق الشبكة الحالية. وهذا ليس شرطًا أساسيًا مطلقًا للتركيب، لأنه إذا تم تطوير منطقة ما حديثًا أو إذا تغيرت البنية التحتية، فمن الممكن أيضًا تطوير هذه المناطق باستخدام التكنولوجيا الفعالة. ومع ذلك، فمن الصعب إدخال التدفئة المركزية في الأحياء التي تحتوي على مباني تاريخية.

تضم بلدة ليمغو الواقعة شمال غرب ألمانيا مركز مدينة يضم منازل نصف خشبية ومباني حجرية جذابة. ومع ذلك، يخطط المسؤولون لتوليد ما يصل إلى 80 بالمائة من التدفئة اللازمة للمدينة من مصادر متجددة - وهي خطة جريئة أصبحت أكثر صعوبة بسبب القيود المفروضة على عدد المباني التاريخية في ليمغو. وبمساعدة تقنية GEA المبتكرة، تمكنت المدينة من تقليل بصمتها الكربونية بشكل كبير ونقل مرافقها إلى القرن الحادي والعشرين إلى الأبد.

يعود تاريخ شبكة التدفئة المركزية في ليمغو إلى الستينيات، وتمتد الشبكة الآن لمسافة تزيد عن 80 كيلومترًا عبر المدينة. تم تصميم شبكة التدفئة الأصلية بحيث تصل درجة حرارة التدفق إلى حوالي 120 درجة مئوية للتعويض عن فقدان الحرارة المرتفع في المباني في ذلك الوقت وسوء تصميم المشعات في المباني الفردية. ومنذ ذلك الحين، تطورت تكنولوجيا نقل الحرارة بشكل كبير. يتيح النظام الفريد للتحكم في درجات الحرارة في شبكة التدفئة المركزية تقليل درجة حرارة التدفق إلى 100 درجة مئوية في الشتاء مع الاستمرار في تسخين الشبكة بالكامل بشكل كافٍ، حتى المباني التاريخية القديمة في وسط مدينة ليمغو. 

أهداف مهمة للتحديث والصيانة

تم إدراج العديد من مباني ليمغو على القوائم، ويجب الحفاظ عليها للأجيال القادمة. لا يمكن تنفيذ التدخلات في مخططات البناء إلا على نطاق محدود للغاية. حددت ليمغو لنفسها هدف التوفيق بين الأهداف التالية لوسط المدينة:

• تحقيق هدف حياد ثاني أكسيد الكربون (نزع الكربون).
• الحفاظ على مخطط المبنى التاريخي (التجديد)
• الحفاظ على مظهر وجاذبية البلدة القديمة للزائرين
• الحفاظ على/زيادة جاذبية البلدة القديمة التاريخية كبيئة سكنية (تفعيل الوظائف الشاغرة/سجل الوظائف الشاغرة)

كانت الاستراتيجيات الرئيسية، من ناحية، هي جعل إمدادات الحرارة متجددة من خلال التدفئة المركزية، ومن ناحية أخرى، وتخصيص العقارات الشاغرة - التي تحتاج إلى تجديد - لاستخدامات جديدة. بالإضافة إلى ذلك، ستتبع عمليات التكيف مع تأثير المناخ في وسط المدينة مشروع التدفئة المركزية كجزء من مشاريع التنمية الحضرية الجارية. 

مضاعفة كفاءة شراء الطاقة

بعد نجاح مشاريع المضخات الحرارية التي نفذتها GEA لأنظمة التدفئة المركزية في العديد من المواقع القائمة - بما في ذلك محطة معالجة مياه الصرف الصحي في مالمö وفق ذلك محطة مترو الانفاق في لندن – تواصلت مدينة ليمغو مع GEA لتزويدها بمضختين حراريتين كجزء من نظام لتدفئة المدينة القديمة بطريقة حديثة. 

تستخرج إحدى المضخات الحرارية الحرارة من محطة معالجة مياه الصرف الصحي التابعة للبلدية، بينما تستخدم المضخة الحرارية الثانية الحرارة المهدرة غير القابلة للاستخدام من محطة كبيرة لتوليد الطاقة والحرارة المشتركة كمصدر للحرارة. الحرارة الناتجة عن المضخات الحرارية الكبيرة كافية لتزويد وسط مدينة ليمغو التاريخي بأكمله بالحرارة منخفضة الكربون. وهذا يعني حوالي 18 مليون كيلووات/ساعة من الحرارة سنويًا، مما يوفر 3,200 طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنويًا. 

تحويل الحرارة بكفاءة عالية

لا تزال تكنولوجيا التدفئة المركزية تمثل حلاً مثبتًا للعديد من المواقع حول العالم. في حالة ليمغو، تأتي أكبر المكاسب من خلال استراتيجية التشغيل الجديدة، التي تتحكم في النظام وتنظمه تلقائيًا. تضمن الإستراتيجية إمكانية تشغيل المضخة الحرارية بشكل مستمر لمدة تصل إلى 7,500 ساعة سنويًا لتحقيق أقصى استفادة. يتم استخلاص الحرارة من مياه الصرف الصحي بعد مراحل المعالجة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي. وبهذه الطريقة، يتم تجنب تلوث المبادلات الحرارية. كما أن عملية معالجة مياه الصرف الصحي لا تتأثر باستخراج الحرارة. 

ولتحقيق الهدف العالمي المتمثل في إزالة الكربون بالكامل بحلول عام 2050، فمن المهم إيجاد طرق لتوليد الحرارة دون حرق الوقود الأحفوري. تعد ليمغو مثالًا جيدًا ليس فقط على نزع الكربون من الحرارة ولكن أيضًا القيام بذلك باستخدام أفضل التقنيات الممكنة لتقليل كمية الكهرباء اللازمة.

مرة أخرى، تقنية لعالم أفضل

ترقى مضخات الأمونيا الحرارية الحديثة والفعالة من GEA إلى مستوى الأداء المتمثل في "الهندسة من أجل عالم أفضل" وتُوصل مفهوم التدفئة المركزية إلى أفضل نتيجة ممكنة. إلى جانب إمدادات صغيرة من الكهرباء المتجددة، فإن الإمكانيات هائلة، حيث أن التكنولوجيا قادرة على توليد الحرارة من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك الهواء والأرض والمصانع وشبكة مترو الأنفاق ومحطة معالجة المياه وحتى الأنفاق القديمة للتعدين. ويمكن بعد ذلك تعزيز مصدر الحرارة هذا إلى المستوى المطلوب لتوفير التدفئة والمياه الساخنة مباشرة إلى الأحياء والمرافق العامة بطريقة فعالة من حيث التكلفة ونظيفة تمامًا. 

من خلال استبدال غلايات الوقود الأحفوري بمضخات حرارية، يمكن لـ GEA مساعدة المدن على أن تصبح أكثر مرونة من خلال إعادة استخدام مصادر حرارة النفايات المختلفة لأغراض التدفئة المختلفة، مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير في الوقت نفسه. ويضمن تشغيل المضخات الحرارية باستخدام المبردات الطبيعية مثل الأمونيا مستقبلًا صديقًا لطبقة الأوزون والمناخ.