这个想法别出心裁、独一无二,并有可能成为全球的榜样:伦敦市中心的Bunhill热电网络(BHPN)项目。通过利用伦敦地铁网络的废热,现在为伊斯灵顿区的1350个家庭、一所学校和两个休闲中心供暖并提供热水。由于该项目的本身性质和高度专业性,主承包商Colloide工程系统公司与主要的顾问工程师、供应商和分包商合作,组成了一支能力强大的团队,负责该项目的交付。作为该团队的一部分,全球技术专业企业GEA集团为该旗舰项目提供专用的热泵解决方案。GEA公司、Colloide公司和所有相关人员全力支持伊斯灵顿区的减少碳排放的努力,目的旨在到2030年实现二氧化碳中和。

伊斯灵顿区议会及其2030年的净零碳目标

伊斯灵顿区议会多年来一直致力于减少碳排放,并宣布了气候紧急状态。在相关的宣言中,它承诺到2030年实现净零目标,即实现二氧化碳中和。为了实现这一目标,为公民谋福利,伊斯灵顿区正在采取措施,为公民提供更便宜、更环保的能源。

Bunhill 2能源中心-外观(照片:伊斯灵顿区议会)
Bunhill 2能源中心-外观(照片:伊斯灵顿区议会)

其中一项措施是真正革命性的Bunhill 2能源中心,这是世界上首个此类中心。就伦敦地铁的具体情况而言,它代表了利用公共设施废热的真正蓝图。通过为伊斯灵顿区的住宅、学校和休闲中心供暖和供水,可以节省能源,减少碳排放,改善空气质量,而从该计划中受益的伊斯灵顿区居民(其中许多人处于燃料贫乏状态)的供暖成本减少。

新能源中心在伦敦的一个地铁站现场使用了最先进的技术,该地铁站已经停用了近100年。这个地铁站的遗迹,曾经被称为“城市大道”,已经被改造成巨大的地下抽气系统,可以从下方的隧道中抽出温暖的空气。伦敦地铁的北线使用这些隧道。

GEA热泵解决方案

与伊斯灵顿区议会、伦敦运输局(TfL)和主承包商Colloide工程系统公司密切合作,GEA在街道上的一个容器中安装了一个1000 kW的氨热泵。

Colloide公司一直在寻找实现经济、社会和环保成功的方法。为了确保我们的价值观在我们的每个项目中得到充分体现,我们建立了资格预审系统,该系统评估Colloide公司的所有分包商和供应商的可持续发展政策。GEA公司及其氨热泵肯定符合这一标准。” – Colloide工程系统公司总经理Paddy McGuinness

伦敦伊斯灵顿区的GEA热泵
Bunhil 2能源中心安装的GEA热泵系统

热泵从地下隧道的热废气中提取能量。稍微冷却的空气被排入周围环境,能量通过热泵来加热水,并通过1.5公里的区域供热管网泵送至附近的建筑物,并最终用于建筑物的供暖。

GEA为该系统专门开发和制造的热泵,由一个组合的蒸发器/分离器、三台压缩机和加热回路中的四个换热器组成。换热器根据热水回流温度为55°C、供水温度高达80°C的标准而优化加热回路。

据GEA制冷技术公司热泵产品经理Kenneth Hoffmann所说,在项目进行期间,系统的设计面临许多挑战。这些挑战包括广泛的测试,以确保吸入通风空气的灰尘和污垢不会阻塞换热器的盘管。Kenneth Hoffmann解释:“ Bunhill的区域供热网络要求热泵提供高达80˚C的热水。我们使用了两级往复式压缩机,它们也称为“活塞”,以达到超过3.5的性能系数(COP)或热泵效能。由于该项目位于一栋居民楼附近,因此安装还包括了一项洗涤器技术,以过滤来自机房的通风空气。目的是防止在极少数情况下,少量天然制冷剂氨逸入机房。当地居民将不会暴露于空气中的氨,因为氨在被排入环境之前会被吸收到洗涤器中。”

Paddy McGuinness指出了为什么选择此解决方案的原因:“ Colloide公司参与了许多可再生能源项目。Colloide公司在这个项目上与GEA公司合作,因为他们拥有氨制冷的专业知识和热泵技术。根据GEA公司的经验,在过去10年中,安装的工业制冷设备中有95%以氨为基础。随着最终用户减少能源费用的压力越来越大,这大大增加了氨热泵的利益。”

“使用热泵比使用燃气锅炉对环境更加友好,尤其是在大城市,因为它们不排放氮氧化物(NOx)。因此,热泵可以使城市的空气更加清洁,并在经济上获得回报。而且,氨是一种天然制冷剂,不会导致全球变暖。” Kenneth Hoffmann说。

鼓舞人心的结果

Bunhill 2能源中心在由伊斯灵顿区议会于2012年启动的现有“Bunhill Heat and Power”区域供热网络的基础上,又增加了550个家庭和一所小学。该网络每年已经为当地的两个休闲中心和800个家庭提供了更便宜、更环保的供暖,但是新能源中心使该系统有可能为多达2200个家庭供电。与其他现有的公共供暖系统相比,与该网络连接的居民的供暖成本将降低10%,约为为个人家庭供暖的独立系统的一半。因此,这对环境、对居民和对伊斯灵顿区而言真正有好处,目的旨在消除燃料贫乏。

附近的Moreland小学是第一家连接到该网络的学校,此前该网络已经为Ironmonger Row Bath和Finsbury休闲中心的游泳池和设施供暖。Colloide公司还提出了在周边地区投资年轻人的倡议,并与当地的学校、学院和大学建立了联系。它们的目的是提供工作经验和工作场所参观的机会,以提高就业技能,同时增强伊斯灵顿自治市当地儿童的信心。

Bunhill 2能源中心采用GEA热泵技术为伦敦的住宅供暖
GEA的Kenneth Hoffmann(左)先生和Iain Eckett(右)先生在Bunhill 2能源中心

加热系统特别环保,因为它可以重新利用原本会浪费的热量。为连通的家庭和公共设施提供升级的废热,将有助于每年减少约500吨的二氧化碳排放。

“这是一项非常雄心勃勃的任务。但是我们已经证明,GEA公司拥有成功实施创新项目的专业知识、技术和实力,以产生更清洁、更便宜的供热。 我们以极具吸引力的价格提供最有效的解决方案,” GEA英国制冷技术分公司的技术销售经理Iain Eckett补充说。

由于所有各方的合作,这是一项开创性的区域供热计划。使用的主要技术是氨热泵,因此,该项目为当地社区提供了更便宜、更环保的能源。” – Colloide公司合同经理Shaun Hannon

未来进一步的区域供热潜力

使用热泵进行热回收的原理可以应用于伦敦以及世界各地的地铁网络。以伦敦为例:在这里,对150多个通风竖井的调查,将发现哪些竖井具有回收废热的潜力。GEA的热泵技术,再加上开创性的Bunhill 2项目获得的经验,将使本公司在这方面成为首选的合作伙伴。以世界各地的地下铁路为例:在这方面,GEA热泵技术也为废热回收、从而也为环境和气候保护提供了巨大的潜力。

项目数据:

开始时间:2017年
完成时间:2019年
内部总建筑面积: 617m²
合同:JCT设计与建造合同
建筑师:Cullinan工作室(设计)
McGurk皇家特许建筑师(交付)
客户和项目经理:伊斯灵顿自治市议会
主要交付合作伙伴:TfL
结构工程:Ramboll(设计),McMahon Associates(交付)
机电顾问: Ramboll
QS: Gleeds
景观顾问: J&L Gibbons
CDM统筹:AECOM公司
认可的建筑检查员:伊斯灵顿建筑控制服务部门
设计与建造承包商:Colloide Engineering公司
艺术家: Toby Paterson
热泵系统:GEA公司(设计、制造和安装)
测试和试运行:主题计划
项目顾问:Inner Circle Consulting公司
光照权 :Right of Light Consulting公司
CAD软件:MicroStation,RevitJCT

返回