Идея настолько же гениальна, насколько и уникальна, и имеет потенциал стать глобальным образцом для подражания: проект Bunhill Heat and Power Network (BHPN) в центре Лондона. Благодаря использованию отработанного тепла сети Лондонской подземки реализована система отопления и горячего водоснабжения 1350 домов, школы и двух досуговых центров в округе Ислингтон. В связи с особенностями и специализацией, которые характеризуют данный проект, главный подрядчик, компания Colloide Engineering Systems, установил партнерские отношения с ключевой инженерно-консультационной фирмой, поставщиками и субподрядчиками в целях формирования команды специалистов, способных выполнить этот проект. В состав этой команды входят и инженеры компании GEA, которая является признанным в мире специалистом в сфере передовых технологий. В частности, компания поставила для этого флагманского проекта специально разработанное решение, в котором используются тепловые насосы. GEA, Colloide и все заинтересованные стороны поддерживают усилия округа Ислингтон по снижению выбросов углерода с целью достижения нейтрального уровня выбросов CO2 к 2030 году.

Местный совет округа Ислингтон и его целевой показатель чистого нулевого объема выбросов углерода к 2030 году

Местный совет округа Ислингтон, который на протяжении многих предпринимает усилия по сокращению выбросов углерода, объявил о чрезвычайной климатической ситуации. В соответствующем заявлении он обязалась стремиться к достижению к 2030 году чистого нулевого показателя, т.е. к достижению нейтрального уровня выбросов СО2. Для достижения этой цели на благо своих граждан совет округа Ислингтон предпринимает меры по обеспечению жителей округа более дешевой и экологически чистой энергией.

Энергетический центр Bunhill 2 - Внешний вид (фото: местный совет округа Ислингтон)
Энергетический центр Bunhill 2 - Внешний вид (фото: местный совет округа Ислингтон)

Одной из таких мер является поистине революционный энергетический центр Bunhill 2, первый в своем роде в мире. Он представляет собой реально действующую концепцию использования отработанного тепла общественных объектов, в конкретном случае Лондонского метрополитена. Благодаря отоплению и горячему водоснабжению домов, школы и досуговых центров в округе Ислингтон достигается высокая экономия энергии, сокращение выбросов углекислого газа, улучшение качества воздуха, а также снижение расходов жителей округа Ислингтон на отопление, которые получают дополнительную выгоду благодаря этой концепции, учитывая тот факт, что многие из них живут в условиях так называемой «топливной бедности».

В новом энергетическом центре используются самые современные технологии на месте бывшей станции лондонского метрополитена, которая была выведена из эксплуатации почти 100 лет назад. То, что осталось от станции, когда-то известной под названием «Городская дорога», было превращено в огромную подземную систему воздухоудаления, которая извлекает теплый воздух из проходящих под ней туннелей. Туннели используются северной линией Лондонского метрополитена.

Решение GEA на основе использования тепловых насосов

В тесном сотрудничестве с местным советом округа, Департаментом транспорта Лондона (TfL) и главным подрядчиком, компанией Colloide Engineering Systems, GEA установила аммиачный тепловой насос мощностью 1000 кВт в контейнере на уровне первого этажа.

Компания Colloide постоянно ищет пути достижения успешных результатов своей деятельности с точки зрения экономического, социального и экологического аспектов. В целях гарантированной и исключительной реализации наших ценностей в рамках каждого из реализуемых нами проектов мы разработали систему предварительной квалификационной оценки политики устойчивого развития всех субподрядчиков и поставщиков компании Colloide. Компания GEA и ее аммиачный тепловой насос, безусловно, соответствуют этому критерию.»– Пэдди МакГиннесс (Paddy McGuinness), управляющий директор компании Colloide Engineering Systems

Тепловой насос GEA в округе Ислингтон, Лондон
Система тепловых насосов GEA, установленная в энергетическом центре Bunhil 2

Тепловой насос извлекает энергию из теплого отработанного воздуха подземных туннелей. Слегка более прохладный воздух отводится в окружающую среду, а энергия используется для подогрева воды тепловым насосом, которая по 1,5-километровой сети теплотрасс системы централизованного теплоснабжения района перекачивается в здания, расположенные по соседству, где в конечном итоге и используется для отопления зданий.

Тепловой насос, разработанный и изготовленный компанией GEA для данной системы, состоит из комбинированного испарителя/сепаратора, 3 компрессоров и 4 теплообменников в отопительном контуре. Теплообменники оптимизируют функционирование отопительного контура в соответствии с критериями, основанными на возврате теплофикационной воды при температуре 55˚C и подаче при температуре до 80˚C.

По словам г-на Кеннета Хоффманна, руководителя производственного направления тепловых насосов компании GEA Refrigeration Technologies, в ходе проекта возникало множество проблем при проектировании системы. При этом проводились обширные испытания на предмет исключения попадания пыли и грязи, всасываемых в воздух системы вентиляции, в змеевик теплообменника. Кеннет Хоффманн поясняет: «Для сети централизованного теплоснабжения Bunhill необходимо было, чтобы тепловой насос обеспечивал горячую воду температурой до 80˚C. Мы использовали двухступенчатые дожимные компрессоры, также известные как «поршневые», для достижения КПД (COP) или коэффициента производительности теплового насоса более 3,5. Так как проект находился рядом с жилым зданием, установка также включала в себя скрубберную технологию для фильтрации вентиляционного воздуха из технического помещения. Цель состоит в том, чтобы в случае попадания небольшого количества натурального хладагента на основе аммиака в техническое помещение, что является маловероятным сценарием, местные жители не подвергались воздействию аммиака, находящегося в воздухе, так как он будет поглощаться в скруббере и не попадет через систему вентиляции в окружающую среду.»

Пэдди МакГиннесс поясняет, почему было выбрано это решение: «Компания Colloide участвовала в большом количестве проектов, связанных с возобновляемыми источниками энергии. Партнером компании Colloide в рамках этого проекта стала компания GEA, так как она обладает серьезными знаниями в области технологий охлаждения на основе аммиачных холодильных машин и технологий на основе использования тепловых насосов. Основываясь на опыте компании GEA, в 95 процентах промышленных холодильных машин, установленных за последние 10 лет, используется аммиак. В связи с ужесточением требований, предъявляемых к конечным потребителям и направленных на сокращение расходов на энергию, это привело к значительному повышению интереса к аммиачным тепловым насосам.»

«Использование тепловых насосов является гораздо более экологически безопасным способом, чем использование газовых котлов, особенно в крупных городах, так как они не выделяют оксидов азота (NOx). Таким образом, тепловые насосы обеспечивают более чистый воздух в городах и окупаются в финансовом плане. Более того, аммиак — это натуральный хладагент, который не способствует глобальному потеплению,» — говорит Кеннет Хоффманн.

Вдохновляющий результат

Энергетический центр Bunhill 2 включает еще 550 домов и начальную школу в существующую теплоэнергетическую сеть централизованного теплоснабжения Bunhill, запущенную Советом округа Ислингтон в 2012 году. Сеть уже ежедневно обеспечивает более дешевым, экологически чистым теплом два местных досуговых центра и более 800 домов, но новый энергоцентр предоставляет возможность обеспечить системой до 2200 домов. Затраты на отопление для жителей, подключенных к сети, будут сокращены на 10 процентов по сравнению с другими существующими коммунальными системами отопления, которые сами по себе стоят примерно вдвое дешевле, чем автономные системы отопления индивидуальных домов. Таким образом, это реальная польза для окружающей среды и для жителей округа Ислингтон в их стремлении положить конец «топливной бедности».

Находящаяся по близости начальная школа Moreland Primary School была первой школой, подключенной к сети, к которой уже подключен плавательный бассейн и инфраструктура бань Ironmonger Row Bath и досугового центра Finsbury Leisure Centre. Colloide также выступила с инициативами по инвестированию в будущее юных жителей округа и установила связи с местными школами, колледжами и университетами. Эти инициативы направлены на предоставление возможностей получения трудового опыта и посещения производственных предприятий с целью ознакомления с принципами трудоустройства, одновременно повышая уверенность в своих силах местных детей, проживающих в округе Ислингтон.

Энергетический центр Bunhill 2 отапливает лондонские дома с помощью технологии тепловых насосов GEA
Кеннет Хоффманн (Kenneth Hoffmann) из компании GEA (слева), и Айан Экетт (Iain Eckett ) (справа) в энергетическом центре Bunhill 2

Система теплоснабжения чрезвычайно экологична, так как в ней повторно используется тепло, которое в противном случае было бы потрачено без пользы. Обеспечение подключенных домохозяйств и социальных объектов повторно используемым отработанным теплом позволит сократить выбросы CO2 примерно на 500 тонн в год.

«Это была очень амбициозная задача. Но мы доказали, что GEA обладает всеми необходимыми знаниями, технологиями и способностью успешно реализовывать инновационные проекты по созданию более экологически чистых и дешевых систем теплоснабжения. Мы предлагаем наиболее эффективное решение по привлекательной цене,» — добавляет Айан Экетт, технический руководитель по продажам, технологии охлаждения, компания GEA UK.

Эта новаторская схема централизованного теплоснабжения основана на тесном сотрудничестве всех заинтересованных сторон. Главной используемой технологией является аммиачный тепловой насос, в результате чего этот проект обеспечивает местное население более дешевой, экологически чистой энергией.»– г-н Шон Хэннон (Shaun Hannon), руководитель отдела контрактов в компании Colloide.

Потенциал централизованного теплоснабжения в будущем

Принцип рекуперации тепла с помощью тепловых насосов может быть применен как в Лондоне, так и в подземных сетях по всему миру. Возьмем, к примеру, Лондон: Здесь исследования более 150 вентиляционных шахт позволят выявить, какие из них обладают потенциалом для рекуперации отработанного тепла. Благодаря технологии тепловых насосов, предлагаемой компанией GEA, а также опыту, полученному в ходе реализации новаторского проекта Bunhill 2, она является наиболее предпочтительным партнером в этом отношении. Возьмем, к примеру, сети метрополитена во всем мире: именно здесь технология тепловых насосов GEA сможет обеспечить наибольший потенциал для рекуперации отработанного тепла и, следовательно, для защиты окружающей среды и климата.

Данные проекта:

Запуск: 2017 г.
Завершение: 2019 г.
Общая внутренняя площадь помещений: 617 м²
Контракт: Контракт на проектирование и строительство, Трибунал по стандартной форме контракта на строительство для совместной деятельности в строительстве (JCT)
Архитектор: Cullinan Studio (проектирование)
McGurk Chartered Architects (реализация)
Заказчик и руководитель проекта: Совет округа Ислингтон
Ключевой партнер по реализации: Департаментом транспорта Лондона (TfL)
Техническое проектирование: Ramboll (проектирование), McMahon Associates (реализация)
Консультант по электромеханическим работам: Ramboll
Система обеспечения качества: Gleeds
Консультанты по благоустройству участка: J&L Gibbons
Координатор по управлению строительством и проектированием: AECOM
Инспектор, осуществляющий надзор за строительством: Islington Building Control
Подрядчик по проектированию и строительству: Colloide Engineering
Художник: Тоби Патерсон (Toby Paterson)
Система тепловых насосов: GEA (проектирование, изготовление и монтаж)
Проведение испытаний и пуско-наладочные работы: Topic Plan
Консультанты проекта: Inner Circle Consulting
Права на доступ к дневному освещению: Right of Light Consulting
САПР: MicroStation, Revit

Назад