Kiekvienas miestas, besivaržantis siekti anglies dioksido neutralumo, galiausiai patenka į tą pačią neseksualią realybę: galite statyti visas norimas saulės energijos fermas, pramoninius šilumos siurblius ir geotermines kilpas, bet jei jūsų požeminės tiekimo linijos yra senos 30 metų, pusė švarios energijos tereikia išvirti purvą.
Visoje Europoje, Azijoje ir Šiaurės Amerikoje centralizuoto šildymo ir vėsinimo tinklai energetinio audito ataskaitose įgauna pergalę. Senos paskirstymo linijos-daugiausia neapdoroto plieno vamzdžiai, klojami betoninėse tranšėjose su pažeista mineralinės vatos įvyniojimu-praranda 15–30 % šiluminės energijos, kol pasiekia vieną vožtuvą.
Kai komunalinė įmonė naudoja iškastinio{0}}kuro katilus aukštoje temperatūroje, kartais jie gali sau leisti nepaisyti šių nuostolių. Tačiau kai tinklas pereina prie žemos temperatūros atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., gamyklos atliekinės šilumos ar giluminio geoterminio vandens, šilumos nuostoliai nustoja būti nedidelis veiklos galvos skausmas. Dėl to visas žaliosios energijos perėjimas yra finansiškai neperspektyvus, nebent būtų visiškai pakeisti žemėje esantys vamzdžiai.
Kodėl nepavyko senojo betono tranšėjos projektavimas
Dešimtmečius įprastas šildymo vamzdžių klojimo būdas buvo požeminio betoninio kanalo tiesimas, plieninių vamzdžių pastatymas ant pjedestalų ir apvyniojimas laisva izoliacija. Ant popieriaus jis leido atlikti techninę priežiūrą. Iš tikrųjų tai sukėlė požeminę aplinkos katastrofą.
Betoniniai kanalai neišvengiamai įtrūkinėja dėl eismo svorio ir nuosėdų. Kai požeminis vanduo, lietaus nuotėkis ar dirvožemio chemikalai prasiskverbia į vidų, laisva izoliacija įmirksta. Drėgna izoliacija neizoliuoja-ji veikia kaip milžiniškas aušintuvas, greitai ištraukiantis šilumą nuo šilto plieninio vamzdžio ir nuleidžiantis jį į šaltą žemę. Dar blogiau, kad įkaitusi drėgmė nuo šilto plieno sukelia didelę išorinę koroziją, dėl kurios staigiai plyšta vamzdžiai, dėl kurių reikia išardyti ištisas gatves.
Šiuolaikinės infrastruktūros specifikacijos iš esmės uždraudė statyti betoninius kanalus energijos linijoms. Vietoj to inžinieriai dabar įpareigoja nuolatines, tiesiogiai{1}}užkasamas iš anksto-izoliuotas vamzdynų sistemas:
· Anglies plieno nešiklio vamzdis:Sukurta valdyti sistemos slėgį ir skysčio srautą.
· Gamyklinės{0}}įpuršktos standžios poliuretano putos:Nepertraukiamai tepamas aplink plieninį vamzdį esant aukštam slėgiui, nepaliekant nulinių oro tarpų ar silpnų vietų.
· Tvirtas, besiūlis HDPE išorinis korpusas:Tarnauja kaip tvirtas, vandeniui atsparus skydas, kuris visiškai išlaiko žemės drėgmę ir agresyvią dirvožemio chemiją nuo putų.
Kadangi gamykloje šie trys sluoksniai yra tvirtai suklijuoti, metalui plečiantis arba susitraukiant, visas vamzdis juda kaip vienas vienetas. Požeminis vanduo tiesiog negali pasiekti vidinio plieno, o šilumos nuostoliai sumažėja iki beveik nulinio lygio per kilometrą{2}}.
District Cooling skatina kitą masinę plėtrą
Dekarbonizacija – tai ne tik namų šildymas šaltomis žiemomis. Rajono vėsinimas sparčiai auga Artimuosiuose Rytuose, Pietryčių Azijoje, Lotynų Amerikoje ir viso pasaulio pakrantės miestuose.
Centralizuotos vėsinto vandens įrenginiai sunaudoja žymiai mažiau elektros energijos nei tūkstančiai vienu metu veikiančių atskirų stogo oro kondicionavimo įrenginių. Tačiau 4 laipsnių atšaldyto vandens perkėlimas per 40 laipsnių atogrąžų dirvožemį yra didžiulis šiluminis iššūkis.
Jei ant atšaldyto vandens linijos sugenda išorinė apsauga, požeminis vanduo ne tik sudrėkina izoliaciją{0}}dėl ekstremalių temperatūrų skirtumo iš karto susidaro kondensatas. Putos suyra, energijos sąnaudos sparčiai auga, o aušinimo įrenginys praranda efektyvumo pranašumus. Šilto -klimato miestams įvedus griežtesnius ekologiškos statybos kodeksus ir miesto energijos mandatus, rangovai yra priversti atsisakyti greito lauko-izoliacinio įrengimo ir pasirenkant sunkias-, gamyklos-sertifikuotas iš anksto{7}}izoliuotas linijas.
Ko inžinierių komandos iš tikrųjų ieško konkurse
Kai savivaldybė ar privatus komunalinių paslaugų teikėjas pateikia konkursą dėl kelių milijonų{0}}dolerių kainuojančio vamzdžių keitimo projekto, techninė kova niekada nesibaigia mažiausia metro kaina. Pakeitus palaidotą infrastruktūrą, reikia didelių civilinių išlaidų-uždaryti kelius, kasti tranšėjas ir atnaujinti miesto gatves. Šiandien palaidotas vamzdis turi išlikti nepažeistas iki 2075 m., nereikalaujant nė vieno kasimo{5}}.
Kadangi statymas yra toks didelis, pirkimų vadybininkai žiūri pro pagrindines gamyklos brošiūras ir atidžiai išnagrinėja sudėtingus inžinerinius duomenis:
1. Ašinio šlyties stiprumo bandymo ataskaitos:Įrodyta, kad vidinis plienas, putplasčio izoliacija ir išorinis plastikinis korpusas yra pakankamai sandariai sujungti, kad atlaikytų dešimtmečius trunkantį šiluminį judėjimą ir nesuardytų.
2.100 % Virgin plastikiniai išoriniai apvalkalai:Tikrinant išorinę movą, naudojamas didelio -tankio grynas HDPE, o ne pigūs perdirbto plastiko mišiniai, kurie lengvai plyšta veikiant požeminiam įtempimui arba UV spinduliams saugant darbo vietoje.
3. Šerdies putplasčio tankio patikrinimas:Užtikrinama, kad kieta izoliacinė šerdis išliktų pastovus bent 60 kg/m³ tankis per visą vamzdžio ilgį, neleidžiant putoms sutraiškyti esant didelei žemės apkrovai.
Miesto gatvių mylių nuplėšimas, siekiant pakeisti senus vamzdynus, yra trikdantis, lėtas ir reikalaujantis daug lėšų{0}}. Tačiau sugriežtėjus klimato mandatams ir svyruojant degalų sąnaudoms, nesandarių, neizoliuotų linijų palikimas žemėje pasirodo dar brangesnis.