Κάθε πόλη που αγωνίζεται να χτυπήσει την ουδετερότητα του άνθρακα συναντά τελικά την ίδια αντισέξι πραγματικότητα: μπορείτε να φτιάξετε όλα τα ηλιακά αγροκτήματα, τις βιομηχανικές αντλίες θερμότητας και τους γεωθερμικούς βρόχους που θέλετε, αλλά αν οι υπόγειες γραμμές τροφοδοσίας σας είναι 30 ετών, η μισή καθαρή ενέργεια είναι απλώς το μαγείρεμα της βρωμιάς.
Σε όλη την Ευρώπη, την Ασία και τη Βόρεια Αμερική, τα δίκτυα τηλεθέρμανσης και τηλεψύξης δέχονται νικητές στις εκθέσεις ενεργειακού ελέγχου. Οι παλιές γραμμές διανομής-κυρίως σωλήνες από ακατέργαστο χάλυβα που τοποθετούνται μέσα σε τσιμεντένιες τάφρους με περιτύλιγμα από υποβαθμισμένο ορυκτοβάμβακα-χάνουν οπουδήποτε από 15% έως 30% της θερμικής τους ενέργειας πριν φτάσουν σε μία μόνο βαλβίδα.
Όταν μια δημοτική επιχείρηση λειτουργεί λέβητες ορυκτών-καυσίμων σε υψηλές θερμοκρασίες, μερικές φορές μπορεί να αγνοήσει αυτές τις απώλειες. Αλλά όταν ένα δίκτυο μεταβαίνει σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας χαμηλής-θερμοκρασίας, όπως η σπατάλη θερμότητας εργοστασίων ή το βαθύ γεωθερμικό νερό, η θερμική απώλεια παύει να είναι ένας μικρός επιχειρησιακός πονοκέφαλος. Καθιστά οικονομικά μη βιώσιμη ολόκληρη τη μετάβαση στην πράσινη ενέργεια, εκτός εάν αντικατασταθούν πλήρως οι σωλήνες στο έδαφος.
Γιατί απέτυχε ο σχεδιασμός της παλιάς τάφρου από σκυρόδεμα
Για δεκαετίες, ο τυπικός τρόπος τοποθέτησης σωλήνων θέρμανσης ήταν η κατασκευή ενός υπόγειου καναλιού από σκυρόδεμα, η τοποθέτηση των χαλύβδινων σωλήνων σε βάθρα και η περιτύλιξή τους με χαλαρή μόνωση. Στα χαρτιά, επέτρεπε την πρόσβαση για συντήρηση. Στην πραγματικότητα, δημιούργησε μια υπόγεια περιβαλλοντική καταστροφή.
Τα κανάλια από σκυρόδεμα αναπόφευκτα ραγίζουν υπό το βάρος της κυκλοφορίας και την καθίζηση του εδάφους. Μόλις τα υπόγεια ύδατα, η απορροή της βροχής ή οι χημικές ουσίες του εδάφους εισχωρήσουν στο εσωτερικό, η χαλαρή μόνωση εμποτίζεται. Η υγρή μόνωση δεν μονώνει-ενεργεί σαν μια γιγάντια ψύκτρα, που τραβάει γρήγορα τη θερμότητα από τον θερμό χαλύβδινο σωλήνα και την ρίχνει στο κρύο έδαφος. Ακόμη χειρότερα, η παγιδευμένη υγρασία σε θερμό χάλυβα προκαλεί σοβαρή εξωτερική διάβρωση, οδηγώντας σε ξαφνικές εκρήξεις σωλήνων που απαιτούν σχίσιμο ολόκληρων δρόμων.
Οι σύγχρονες προδιαγραφές υποδομής έχουν απαγορεύσει σε μεγάλο βαθμό την κατασκευή καναλιών από σκυρόδεμα για ενεργειακές γραμμές. Αντίθετα, οι μηχανικοί επιβάλλουν τώρα συνεχή, απευθείας-θαμμένα προ-μονωμένα συστήματα σωληνώσεων:
· Ένας σωλήνας μεταφοράς από ανθρακούχο χάλυβα:Σχεδιασμένο για να χειρίζεται την πίεση του συστήματος και τη ροή του υγρού.
· Εργοστασιακός-Εγχυμένος άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης:Εφαρμόζεται συνεχώς γύρω από τον χαλύβδινο σωλήνα υπό υψηλή πίεση, αφήνοντας μηδενικά κενά αέρα ή αδύναμα σημεία.
· Ένα συμπαγές, χωρίς ραφή Εξωτερικό περίβλημα HDPE:Λειτουργεί ως σκληρή, αδιάβροχη ασπίδα που κρατά την υγρασία του εδάφους και την επιθετική χημεία του εδάφους εντελώς μακριά από τον αφρό.
Επειδή αυτά τα τρία στρώματα συνδέονται στενά μεταξύ τους στο εργοστάσιο, ολόκληρος ο σωλήνας κινείται ως ενιαία μονάδα όταν το μέταλλο διαστέλλεται ή συστέλλεται. Τα υπόγεια ύδατα απλά δεν μπορούν να φτάσουν στον εσωτερικό χάλυβα και οι απώλειες θερμότητας πέφτουν σε σχεδόν-μηδενικά επίπεδα σε όλη τη χιλιομετρική-μακρή παροχή.
Η District Cooling οδηγεί την επόμενη μαζική επέκταση
Η απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές δεν είναι μόνο η διατήρηση των σπιτιών ζεστά σε παγωμένους χειμώνες. Η ψύξη της περιοχής γνωρίζει εκρηκτική ανάπτυξη στη Μέση Ανατολή, τη Νοτιοανατολική Ασία, τη Λατινική Αμερική και τις παράκτιες πόλεις παγκοσμίως.
Οι κεντρικές εγκαταστάσεις κρύου νερού καταναλώνουν σημαντικά λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια από χιλιάδες μεμονωμένες μονάδες κλιματισμού ταράτσας που λειτουργούν ταυτόχρονα. Ωστόσο, η μετακίνηση κρύου νερού 4 μοιρών μέσω τροπικού εδάφους 40 μοιρών παρουσιάζει μια τεράστια θερμική πρόκληση.
Εάν η εξωτερική προστασία χαλάσει σε μια γραμμή κρύου νερού, τα υπόγεια ύδατα δεν βρέχουν απλώς τη μόνωση-η ακραία διαφορά θερμοκρασίας προκαλεί άμεση συμπύκνωση. Ο αφρός διασπάται, η κατανάλωση ενέργειας εκτοξεύεται στα ύψη και η μονάδα ψύξης χάνει τα πλεονεκτήματα της απόδοσης. Καθώς οι πόλεις με ζεστό-κλίμα εισάγουν αυστηρότερους πράσινους οικοδομικούς κώδικες και εντολές αστικής ενέργειας, οι εργολάβοι αναγκάζονται να απομακρυνθούν από τις γρήγορες μονωμένες εγκαταστάσεις-τοπικού πεδίου προς όφελος των βαρέων-εργασιακών-πιστοποιημένων προ-μονωμένων γραμμών.
Τι αναζητούν πραγματικά οι ομάδες μηχανικών σε έναν διαγωνισμό
Όταν ένας δήμος ή μια ιδιωτική επιχείρηση κοινής ωφελείας υποβάλλει διαγωνισμό για ένα έργο αντικατάστασης σωλήνων-πολλών εκατομμυρίων δολαρίων, ο τεχνικός αγώνας δεν καταλήγει ποτέ στη χαμηλότερη τιμή ανά μέτρο. Η αντικατάσταση των θαμμένων υποδομών συνεπάγεται τεράστιο πολιτικό κόστος-το κλείσιμο δρόμων, το σκάψιμο τάφρων και την αποκατάσταση αστικών δρόμων. Ένας σωλήνας που θαμμένος σήμερα πρέπει να παραμείνει άθικτος μέχρι το 2075 χωρίς να απαιτείται ούτε ένα σκάψιμο-.
Επειδή τα διακυβεύματα είναι τόσο μεγάλα, οι υπεύθυνοι προμηθειών εξετάζουν τα βασικά φυλλάδια του εργοστασίου και εξετάζουν τα σκληρά δεδομένα μηχανικής:
1.Αναφορές δοκιμής αντοχής αξονικής διάτμησης:Αποδεικνύοντας ότι ο εσωτερικός χάλυβας, η μόνωση από αφρό και το εξωτερικό πλαστικό περίβλημα είναι κλειδωμένα μεταξύ τους αρκετά σφιχτά ώστε να αντέχουν δεκαετίες θερμικής κίνησης χωρίς αποκόλληση.
Εξωτερικά περιβλήματα 2,100% Virgin Plastic:Η επαλήθευση του εξωτερικού περιβλήματος χρησιμοποιεί-παρθένο HDPE υψηλής πυκνότητας και όχι φθηνά ανακυκλωμένα πλαστικά μείγματα, τα οποία σπάνε εύκολα κάτω από υπόγεια πίεση ή έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία κατά την αποθήκευση{1}}στο χώρο εργασίας.
3.Επαλήθευση πυκνότητας αφρού πυρήνα:Διασφαλίζοντας ότι ο άκαμπτος πυρήνας μόνωσης διατηρεί σταθερή πυκνότητα τουλάχιστον 60kg/m³ σε όλο το μήκος του σωλήνα, αποτρέποντας τη σύνθλιψη του αφρού κάτω από βαριά φορτία γείωσης.
Η κατάρριψη χιλιομέτρων στους δρόμους της πόλης για την αντικατάσταση των παλιών σωληνώσεων είναι ενοχλητική, αργή και-εντατική. Αλλά καθώς οι κλιματικές εντολές σφίγγουν και το κόστος των καυσίμων κυμαίνονται, αφήνοντας διαρροές, μη μονωμένες γραμμές στο έδαφος αποδεικνύεται ότι είναι ακόμη πιο ακριβές.