A ideia é tão engenhosa quanto única e tem o potencial de se tornar um modelo global: o projeto Bunhill Heat and Power Network (BHPN), no centro de Londres. Utilizando o calor residual da rede do metrô de Londres, 1.350 casas, uma escola e dois centros de lazer em Islington, são agora aquecidas e abastecidas com água quente. Devido à natureza e peculiaridades exigidas neste projeto, o principal empreiteiro Colloide Engineering Systems fez uma parceria com os principais engenheiros consultores, fornecedores e subempreiteiros para formar uma equipe muito capacitada para entregar este projeto. Como parte desta equipe, a GEA, especialista em tecnologia global, forneceu uma solução de bomba de calor especialmente construída para este projeto pioneiro. GEA, Colloide e todos os envolvidos estão apoiando os esforços de Islington para reduzir as emissões de carbono com o objetivo de alcançar a neutralidade de CO2 até 2030.

A Câmara Municipal de Islington e sua meta líquida de carbono zero para 2030

A Câmara Municipal de Islington está comprometido com a redução das emissões de carbono há muitos anos e declarou uma emergência climática. Na declaração correspondente, ela se comprometeu a trabalhar para alcançar uma meta líquida de zero até 2030, ou seja, atingir a neutralidade de CO2. Para alcançar este objetivo em benefício de seus cidadãos, Islington está tomando medidas para fornecer aos cidadãos energia mais barata e ambientalmente mais ecológica.

Centro de Energia Bunhill 2 - Exterior (Foto: Câmara Municipal de Islington)
Centro de Energia Bunhill 2 - Exterior (Foto: Câmara Municipal de Islington)

Uma dessas medidas é o verdadeiramente revolucionário Centro de Energia Bunhill 2, o primeiro deste tipo no mundo. Ele representa um verdadeiro modelo para o uso do calor residual a partir de instalações públicas, no caso específico do metrô de Londres. Ao aquecer e fornecer água quente para casas, uma escola e centros de lazer em Islington, a energia é economizada, as emissões de carbono são reduzidas, a qualidade do ar é melhorada e os custos de aquecimento para os residentes de Islington que se beneficiam do esquema, muitos dos quais estão em situação de escassez de combustível, são reduzidos.

O novo centro de energia utiliza tecnologia de ponta no local de uma estação do metrô de Londres que está desativada por quase 100 anos. O que restou da estação, outrora conhecida como City Road, foi convertido em um enorme sistema de extração de ar subterrâneo que extrai ar quente dos túneis por baixo. Os túneis são utilizados pela linha norte do metrô de Londres.

Solução de bomba de calor GEA

Em estreita cooperação com a Câmara Municipal de Islington, os Transportes de Londres (TfL) e o principal empreiteiro Colloide Engineering Systems, a GEA instalou uma bomba de calor de amônia de 1000 kW em um contêiner no nível da rua.

A Colloide está continuamente procurando maneiras de alcançar o sucesso econômico, social e ambiental. A fim de garantir que nossos valores sejam plenamente implementados em cada um de nossos projetos, temos um sistema de pré-qualificação em vigor que avalia as políticas de sustentabilidade de todos os subempreiteiros e fornecedores da Colloide. A GEA e sua bomba de calor de amônia certamente atendem a esse critério” - Paddy McGuinness, Diretor Administrativo da Colloide Engineering Systems

Bomba de calor GEA em Islington, Londres
Sistema de bomba de calor GEA instalado no Centro de Energia Bunhil 2

A bomba de calor extrai a energia do ar quente exaurido dos túneis subterrâneos. O ar ligeiramente mais frio é ventilado para o ambiente e a energia é utilizada para aquecer a água pela bomba de calor, que é bombeada através de uma rede de 1.5 km de tubos de aquecimento urbano para os edifícios da vizinhança, onde finalmente é utilizada para aquecer os edifícios.

A bomba de calor desenvolvida e fabricada pela GEA para o sistema consiste em um evaporador/separador combinado, 3 compressores e 4 trocadores de calor no circuito de aquecimento. Os trocadores de calor otimizam o circuito de aquecimento de acordo com critérios baseados no retorno da água de aquecimento em 55˚C e o fornecimento com até 80˚C.

Segundo Kenneth Hoffmann, Gerente de Produto de Bombas de Calor da GEA Refrigeration Technologies, houve muitos desafios no design do sistema durante o projeto. Isto incluiu testes extensivos para garantir que o pó e a sujeira sugados para o ar de ventilação não entupissem a bobina do trocador de calor. Kenneth Hoffmann explica: "A rede de aquecimento urbano de Bunhill exigia água quente da bomba de calor com até 80˚C. Usamos compressores alternativos de dois estágios, também conhecidos como "pistões", para alcançar um Coeficiente de Desempenho (COP), ou eficiência da bomba de calor, de mais de 3.5. Como o projeto estava localizado próximo a um edifício residencial, a instalação também incluiu uma tecnologia de purificação para filtrar o ar de ventilação da sala da planta. O objetivo é evitar que no caso muito improvável de uma pequena quantidade de amônia refrigerante natural escapar para a sala da planta, os residentes locais não fiquem expostos à amônia no ar, pois ela seria absorvida pelo purificador antes de ser ventilada para o ambiente".

Paddy McGuinness observa porque esta solução foi a escolhida: "A Colloide tem estado envolvida em um grande número de projetos de energia renovável. A Colloide fez uma parceria com a GEA neste projeto por seu conhecimento da tecnologia de refrigeração de amônia e bombas de calor. Com base na experiência da GEA, 95% das instalações de refrigeração industrial instaladas nos últimos 10 anos têm sido à base de amônia. Com o aumento da pressão sobre os usuários finais para reduzir as contas de energia, isto trouxe um grande aumento no interesse das bombas de calor de amônia".

"O uso de bombas de calor é muito mais ecologicamente correto do que o uso de caldeiras a gás, especialmente nas grandes cidades, pois elas não emitem óxidos de nitrogênio (NOx). As bombas de calor, portanto, produzem um ar mais limpo nas cidades e compensam financeiramente. Além disso, o amoníaco é um refrigerante natural que não contribui para o aquecimento global", diz Kenneth Hoffmann.

O resultado inspirador

O Centro de Energia Bunhill 2 acrescenta mais 550 casas e uma escola primária à rede existente de aquecimento urbano de Energia e Aquecimento Bunhill, lançada pela Câmara Municipal de Islington em 2012. A rede já fornecia calor mais barato e ecológico todos os dias do ano para dois centros de lazer locais e mais de 800 casas, mas o novo centro de energia dá ao sistema o potencial de abastecer até 2.200 casas. Os custos de aquecimento para os residentes conectados à rede serão reduzidos em 10% em comparação com outros sistemas de aquecimento comunitários existentes, que por si só custam cerca da metade dos sistemas autônomos de aquecimento de casas individuais. Portanto, um benefício real para o meio ambiente, para os residentes e para Islington com o objetivo de acabar com a escassez de combustível.

A escola primária de Moreland nos arredores foi a primeira escola a ser conectada à rede que já abastece a piscina e as instalações do Centro de Lazer de Ironmonger Row Bath e Finsbury. A Colloide também implementou iniciativas para investir nos jovens da região e se conectou com escolas, faculdades e universidades locais. O objetivo é oferecer oportunidades de experiência de trabalho e visitas ao local de trabalho com o objetivo de melhorar as competências profissionais, ao mesmo tempo em que aumentam a confiança das crianças locais no bairro de Islington.

O Centro de Energia Bunhill 2 aquece casas em Londres com a tecnologia de bombas de calor GEA
Kenneth Hoffmann da GEA (à esquerda) e Iain Eckett (à direita) no Centro de Energia Bunhill 2

O sistema de aquecimento é particularmente correto do ponto de vista ecológico, pois reutiliza o calor que de outra forma seria desperdiçado. Fornecer às residências e instalações públicas conectadas o calor residual melhorado ajudará a reduzir as emissões de CO2 em cerca de 500 toneladas por ano.

"Esta foi uma tarefa muito ambiciosa. Mas temos demonstrado que a GEA tem o conhecimento, a tecnologia e a capacidade de implementar com sucesso projetos inovadores para gerar aquecimento mais limpo e mais barato. Oferecemos a solução mais eficiente a um preço atrativo", acrescenta Iain Eckett, Gerente Técnico de Vendas, Tecnologias de Refrigeração, GEA RU.

Graças à cooperação de todos os envolvidos, este é um esquema inovador de aquecimento urbano. A principal tecnologia utilizada é a bomba de calor de amônia e como resultado, este projeto fornece energia mais barata e mais ecológica para a comunidade local". - Shaun Hannon, Gerente de Contratos da Colloide

Mais potencial de aquecimento urbano no futuro

O princípio da recuperação de calor usando bombas de calor pode ser aplicado em Londres, bem como em redes subterrâneas em todo o mundo. Tomemos Londres por exemplo: Aqui, as investigações sobre os mais de 150 eixos de ventilação revelarão que têm potencial para recuperar o calor desperdiçado. A tecnologia de bombas de calor da GEA, aliada à experiência adquirida com o inovador projeto Bunhill 2, faz da empresa o parceiro preferencial a este respeito. Tomemos o exemplo das ferrovias subterrâneas em todo o mundo: aqui também, a tecnologia das bombas de calor GEA oferece um grande potencial para a recuperação de calor residual e, consequentemente, para a proteção ambiental e climática.

Dados do projeto:

Início: 2017
Conclusão: 2019
Área bruta de piso interno: 617 m²
Contrato: Contrato de Projeto e Construção da JCT
Arquiteto: Estúdio Cullinan (design)
McGurk Chartered Architects (entrega)
Cliente e gerente de projeto: Câmara Municipal de Islington
Parceiro de entrega chave: TfL
Engenheiro Estrutural: Ramboll (design), McMahon Associates (entrega)
Consultor de M&E: Ramboll
QS: Gleeds
Consultores Paisagistas: J&L Gibbons
Coordenador do MDL: AECOM
Inspetor de construção aprovado: Controle de Edifícios de Islington
Empreiteiro de Design e Construção: Colloide Engineering
Designer gráfico: Toby Paterson
Sistema de Bomba de Calor: GEA (design, fabricação e instalação)
Testes e comissionamento: Topic Plan
Consultores de projeto: Inner Circle Consulting
Rights of Light: Right of Light Consulting
Software CAD: MicroStation, Revit

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