Il progetto di teleriscaldamento di Londra con pompe di calore GEA è destinato a diventare un punto di riferimento globale

Il Bunhill 2 Energy Centre riscalda le case di Londra con la tecnologia delle pompe di calore di GEA

L'idea è tanto geniale quanto unica e ha il potenziale per diventare un modello globale: si tratta del progetto Bunhill Heat and Power Network (BHPN) nel centro di Londra. Utilizzando il calore residuo della rete della metropolitana di Londra, 1.350 abitazioni, una scuola e due centri ricreativi di Islington vengono ora riscaldati e alimentati con acqua calda. Data la natura e la specializzazione richieste in questo progetto, l'appaltatore principale Colloide Engineering Systems ha collaborato con i consulenti tecnici, i fornitori e i subappaltatori per formare un valido team in grado di realizzarlo. Come parte di questo team, GEA, specialista di tecnologia globale, ha fornito una soluzione con una pompa di calore costruita appositamente per questo progetto pilota. GEA, Colloide e tutte le parti coinvolte stanno sostenendo gli sforzi di Islington per ridurre le emissioni di carbonio con l'obiettivo di raggiungere zero emissioni di CO2 entro il 2030.

Il Consiglio di Islington e il suo obiettivo di zero emissioni di carbonio entro il 2030

Il Consiglio di Islington, che da diversi anni si adopera per ridurre le emissioni di carbonio, ha dichiarato un'emergenza climatica. Nella dichiarazione in proposito, si è impegnato a lavorare per raggiungere l'obiettivo di zero emissioni di CO2 entro il 2030, ovvero per raggiungere un impatto zero sull'ambiente. Per raggiungere questo obiettivo a beneficio dei suoi cittadini, Islington sta prendendo provvedimenti per fornire loro energia più economica e più rispettosa dell'ambiente.

Una di queste misure è il rivoluzionario Bunhill 2 Energy Centre, il primo del genere al mondo. Rappresenta un vero e proprio modello per l'utilizzo del calore di scarto dei servizi pubblici, nel caso specifico della metropolitana di Londra. Il riscaldamento e la fornitura di acqua calda ad abitazioni, a una scuola e a centri ricreativi di Islington, consente di risparmiare energia, ridurre le emissioni di anidride carbonica, migliorare la qualità dell'aria e diminuire i costi di riscaldamento per i residenti di Islington che beneficiano del programma, molti dei quali sono in condizioni di precarietà energetica.

Bunhill 2 Energy Centre - Esterni (foto: Islington Council)

Bunhill 2 Energy Centre - Esterni (foto: Islington Council)

La nuova centrale energetica utilizza tecnologia all'avanguardia nell'area di una stazione della metropolitana di Londra dismessa da quasi 100 anni. I resti della stazione, un tempo denominata City Road, sono stati convertiti in un enorme sistema sotterraneo di aspirazione che preleva aria calda dai tunnel sottostanti. I tunnel sono utilizzati dalla linea nord della metropolitana di Londra.

La soluzione con pompa di calore di GEA

In stretta collaborazione con il Consiglio di Islington, Transport for London (TfL) e l'appaltatore principale Colloide Engineering Systems, GEA ha installato una pompa di calore ad ammoniaca da 1000 kW in un container a livello della strada.

Colloide è alla continua ricerca di soluzioni di successo a livello economico, sociale e ambientale. Per garantire la completa implementazione dei nostri valori in ogni nostro progetto, disponiamo di un sistema di prequalificazione che valuta le politiche di sostenibilità di tutti i subappaltatori e fornitori di Colloide. GEA e la sua pompa di calore ad ammoniaca soddisfano certamente questi criteri"– Paddy McGuinness, Managing Director di Colloide Engineering Systems

– Paddy McGuinness, Managing Director di Colloide Engineering Systems

La pompa di calore ricava l'energia dall'aria di scarico calda dei tunnel sotterranei. L'aria leggermente più fredda viene convogliata nell'ambiente e l'energia viene utilizzata dalla pompa di calore per riscaldare l'acqua che viene pompata attraverso una rete di 1,5 km di tubi per il teleriscaldamento fino agli edifici del quartiere, dove viene infine utilizzata per riscaldarli.

La pompa di calore sviluppata e prodotta da GEA per il sistema è composta da un evaporatore/separatore combinato, 3 compressori e quattro scambiatori di calore nel circuito di riscaldamento. Gli scambiatori di calore ottimizzano il circuito di riscaldamento secondo criteri basati sul ritorno dell'acqua per il riscaldamento a 55˚C e la sua alimentazione fino a 80˚C.

Pompa di calore GEA a Islington, Londra

Pompa di calore GEA installata presso il Bunhill 2 Energy Centre per riutilizzare il calore di scarto della metropolitana di Londra.

Secondo Kenneth Hoffmann, Product Manager per le pompe di calore di GEA Refrigeration Technologies, ci sono state molte sfide nella progettazione del sistema, come la realizzazione di test approfonditi per garantire che la polvere e lo sporco aspirati dall'aria di ventilazione non intasassero la serpentina dello scambiatore di calore. Kenneth Hoffmann spiega: "Per la rete di teleriscaldamento di Bunhill era necessario che la pompa di calore producesse acqua calda fino a una temperatura di 80˚C. Abbiamo utilizzato compressori alternativi a due stadi, detti anche "a pistoni", per ottenere un coefficiente di prestazione (COP), o efficienza della pompa di calore, superiore a 3,5. Poiché il progetto era situato accanto a un edificio residenziale, nell'installazione abbiamo previsto anche un sistema di scrubber per filtrare l'aria di ventilazione dalla sala macchine. L'obiettivo è quello di evitare che, nell'improbabile eventualità che una piccola quantità del refrigerante naturale ammoniaca fuoriesca nella sala macchine, i residenti locali siano esposti all'ammoniaca nell'aria, che viene assorbita dallo scrubber prima di essere espulsa nell'ambiente".

Paddy McGuinness sottolinea il motivo per cui questa soluzione è stata scelta: "Colloide è stata coinvolta in un gran numero di progetti di energia rinnovabile. In questo progetto Colloide ha collaborato con GEA per la sua conoscenza della refrigerazione ad ammoniaca e della tecnologia delle pompe di calore. Secondo l'esperienza di GEA, il 95% degli impianti di refrigerazione industriale installati negli ultimi 10 anni è ad ammoniaca. La crescente pressione sugli utenti finali per ridurre le bollette energetiche ha portato ad un grande aumento dell'interesse per le pompe di calore ad ammoniaca".

"Le pompe di calore sono molto più rispettose dell'ambiente delle caldaie a gas, soprattutto nelle grandi città, in quanto non emettono ossidi di azoto (NOx). Le pompe di calore consentono quindi un'aria più pulita nelle città e si ripagano in termini di costi. Inoltre, l'ammoniaca è un refrigerante naturale che non contribuisce al riscaldamento globale", afferma Kenneth Hoffmann.

Un risultato incoraggiante

Il Bunhill 2 Energy Centre aggiunge altre 550 abitazioni e una scuola elementare alla rete di teleriscaldamento esistente di Bunhill Heat and Power, creata dal Consiglio di Islington nel 2012. La rete aveva già servito due centri ricreativi locali e oltre 800 abitazioni fornendo tutto l'anno calore più verde ed economico ma la nuova centrale energetica consente al sistema di arrivare potenzialmente fino a 2.200 abitazioni. I costi di riscaldamento per i residenti collegati alla rete saranno ridotti del 10% rispetto ad altri sistemi di riscaldamento comunali esistenti, che a loro volta costano circa la metà di sistemi di riscaldamento autonomo delle singole abitazioni. Si tratta quindi di un reale beneficio per l'ambiente, per i residenti e per Islington con l'obiettivo di porre fine alla precarietà energetica.

La vicina scuola elementare di Moreland è stata la prima ad essere collegata alla rete che già serve la piscina e le strutture dell'Ironmonger Row Bath e del Finsbury Leisure Centre. Colloide ha anche messo in atto iniziative per investire sui giovani del territorio circostante e si è collegata con le scuole, i college e le università locali. Il suo obiettivo è quello di fornire opportunità occupazionali e visite sul posto di lavoro con l'intenzione di migliorare le capacità di inserimento professionale, aumentando al contempo la fiducia dei giovani locali nel distretto di Islington.

Il sistema di riscaldamento è particolarmente ecologico in quanto riutilizza il calore che altrimenti andrebbe sprecato. Fornendo alle famiglie e alle strutture pubbliche collegate il calore di scarico recuperato, si contribuirà a ridurre le emissioni di CO2 di circa 500 tonnellate all'anno.

Grazie alla collaborazione di tutte le parti coinvolte, si tratta di un progetto di teleriscaldamento rivoluzionario. Poiché la principale tecnologia utilizzata è quella della pompa di calore ad ammoniaca, questo progetto fornisce alla comunità locale un'energia più economica e più verde"– Shaun Hannon, Contracts Manager di Colloide

– Shaun Hannon, Contracts Manager di Colloide

Ulteriore potenziale di teleriscaldamento in futuro

Il principio del recupero di calore mediante pompe di calore può essere applicato a Londra e nelle reti metropolitane di tutto il mondo. Prendiamo Londra, ad esempio: analizzando gli oltre 150 pozzi di ventilazione della città sarà possibile individuare quelli che hanno un potenziale di recupero del calore di scarto. La tecnologia delle pompe di calore di GEA, unita all'esperienza acquisita con l'innovativo progetto Bunhill 2, rende l'azienda il partner preferito in questo senso. Prendiamo l'esempio delle metropolitane di tutto il mondo: anche qui la tecnologia delle pompe di calore GEA offre un grande potenziale per il recupero del calore di scarto e, di conseguenza, per la protezione dell'ambiente e del clima.

Dati del progetto:

Inizio: 2017
Fine: 2019
Superficie interna lorda: 617 m²
Appalto: contratto di progettazione e costruzione JCT
Architetto: Cullinan Studio (progettazione)
McGurk Chartered Architects (realizzazione)
Cliente e responsabile del progetto: Islington Borough Council
Partner principale di consegna: TfL
Ingegnere strutturale: Ramboll (progettazione), McMahon Associates (realizzazione)
Consulente di monitoraggio e valutazione: Ramboll
QS: Gleeds
Consulenti paesaggistici: J&L Gibbons
Coordinatore CDM: AECOM
Ispettore edile autorizzato: Islington Building Control
Appaltatore di progettazione e costruzione: Colloide Engineering
Artista: Toby Paterson
Sistema pompa di calore: GEA (progettazione, produzione e installazione)
Collaudo e messa in servizio: Topic Plan
Consulenti di progetto: Inner Circle Consulting
Illuminazione: Right of Light Consulting
Software CAD: MicroStation, Revit

Contact

GEA logo

Entità della fornitura GEA

  • La soluzione di GEA: sistema a pompa di calore personalizzato
  • Capacità di riscaldamento: 1000 kW
  • Fonte di calore: aria di ventilazione della metropolitana di Londra (da 18 a 30˚C / da 64,4 a 86°F)
  • Dissipatore di calore: acqua di teleriscaldamento (da 55 a 80°C / da 131 a 176°F)
  • COP: 3,5 (media annuale) (1 kWh di elettricità = 3,5 kWh di riscaldamento)
  • Tipo di compressore: compressore a pistoni GEA Grasso
  • Refrigerante naturale: ammoniaca
Decarbonizzazione del teleriscaldamento con la tecnologia delle pompe di calore

Webinar: Teleriscaldamento

Partecipate al webinar Cooling Club di GEA sul teleriscaldamento, intitolato "Decarbonizzazione del teleriscaldamento con la tecnologia delle pompe di calore". Svend Vinther Pedersen, consulente senior del Danish Technological Institute e Kenneth Hoffmann, esperto di teleriscaldamento in GEA, esporranno le loro idee su come decarbonizzare il teleriscaldamento e ridurre le bollette energetiche con le pompe di calore.
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