Fiecare oraș care se luptă pentru a atinge neutralitatea carbonului se confruntă în cele din urmă cu aceeași realitate nesexy: puteți construi toate fermele solare, pompele de căldură industriale și buclele geotermale pe care le doriți, dar dacă liniile de alimentare subterane au 30 de ani, jumătate din energia curată este doar gătirea murdăriei.
În Europa, Asia și America de Nord, rețelele de încălzire și răcire urbană iau o bătaie în rapoartele de audit energetic. Vechile linii de distribuție-în mare parte țevi din oțel brut, așezate în șanțuri de beton cu înveliș din vată minerală degradată-pierd între 15% și 30% din energia termică înainte de a ajunge la o singură supapă.
Când o companie municipală folosește cazane cu combustibil-fosili la temperaturi ridicate, uneori își permit să ignore pierderile respective. Dar atunci când o rețea trece la surse regenerabile cu temperatură joasă-cum ar fi căldura reziduală din fabrică sau apa geotermală adâncă, pierderea termică încetează să fie o durere de cap operațională minoră. Face ca întreaga tranziție la energie verde să fie neviabilă financiar, cu excepția cazului în care conductele din pământ sunt înlocuite complet.
De ce a eșuat proiectul vechiului șanț din beton
Timp de zeci de ani, modalitatea standard de așezare a conductelor de încălzire a fost construirea unui canal subteran de beton, așezarea țevilor de oțel pe piedestale și înfășurarea lor cu izolație liberă. Pe hârtie, a permis accesul pentru întreținere. În realitate, a creat un dezastru de mediu subteran.
Canalele de beton crapă inevitabil sub greutatea traficului și așezarea solului. Odată ce apa subterană, scurgerea ploii sau substanțele chimice din sol intră în interior, izolația liberă se îmbibă. Izolația umedă nu izolează-ci acționează ca un radiator uriaș, trăgând rapid căldura de pe țeava de oțel caldă și aruncând-o în pământul rece. Mai rău, umezeala prinsă împotriva oțelului cald provoacă coroziune externă gravă, ceea ce duce la exploziile bruște ale țevilor care necesită ruperea străzilor întregi.
Specificațiile moderne de infrastructură au interzis în mare măsură construcția de canale de beton pentru liniile de energie. În schimb, inginerii impun acum sisteme de conducte pre-îngropate, continue, directe:
· O țeavă de transport din oțel carbon:Proiectat pentru a gestiona presiunea sistemului și fluxul de fluid.
· Spumă poliuretanică rigidă-injectată din fabrică:Se aplică continuu în jurul țevii de oțel sub presiune ridicată, lăsând zero goluri de aer sau puncte slabe.
· O carcasă exterioară HDPE solidă, fără sudură:Servește ca un scut dur, rezistent la apă, care menține umiditatea solului și chimia agresivă a solului complet departe de spumă.
Deoarece aceste trei straturi sunt legate strâns împreună în fabrică, întreaga țeavă se mișcă ca o singură unitate atunci când metalul se extinde sau se contractă. Apele subterane pur și simplu nu pot ajunge la oțelul interior, iar pierderile de căldură scad la niveluri aproape de-zero pe traseele de aprovizionare lungi de kilometri-.
District cooling conduce la următoarea extindere masivă
Decarbonizarea nu înseamnă doar menținerea caldă a caselor în iernile înghețate. Răcirea teritorială se confruntă cu o creștere explozivă în Orientul Mijlociu, Asia de Sud-Est, America Latină și orașele de coastă din întreaga lume.
Instalațiile centralizate de apă răcită utilizează mult mai puțină energie electrică decât mii de unități individuale de aer condiționat de pe acoperiș care funcționează simultan. Cu toate acestea, mutarea apei răcite de 4 grade prin solul tropical de 40 de grade prezintă o provocare termică masivă.
Dacă protecția exterioară se defectează pe o conductă de apă răcită, apele subterane nu doar udă izolația-diferența extremă de temperatură provoacă condens imediat. Spuma se descompune, consumul de energie crește vertiginos, iar instalația de răcire își pierde avantajele de eficiență. Pe măsură ce orașele cu-climă caldă introduc coduri de construcții verzi și mandate de energie urbană mai stricte, antreprenorii sunt forțați să se îndepărteze de instalațiile rapide-izolate în favoarea liniilor pre{-izolate, pentru sarcini grele,-certificate din fabrică-.
Ce caută de fapt echipele de inginerie într-o licitație
Atunci când o municipalitate sau o companie privată de licitație pentru un proiect de înlocuire a conductelor de mai multe-dolari, lupta tehnică nu se reduce niciodată la cel mai mic preț pe metru. Înlocuirea infrastructurii îngropate implică costuri civile masive-închiderea drumurilor, săparea de șanțuri și asfaltarea străzilor urbane. O țeavă îngropată astăzi trebuie să rămână intactă până în 2075 fără a necesita o singură dezgropare-.
Deoarece mizele sunt atât de mari, managerii de achiziții privesc dincolo de broșurile de bază ale fabricii și examinează cu atenție datele de inginerie:
1. Rapoarte de testare a rezistenței la forfecare axială:Se dovedește că oțelul interior, izolația din spumă și carcasa exterioară din plastic sunt blocate împreună suficient de strâns pentru a rezista decenii de mișcare termică fără delaminare.
Carcase exterioare din plastic virgin 2,100%:Verificarea manșonului exterior folosește HDPE virgin de densitate-înaltă, mai degrabă decât amestecuri ieftine de plastic reciclat, care se sparg cu ușurință la stres subteran sau la expunerea la UV în timpul depozitării-la șantier.
3. Verificarea densității spumei:Asigurarea că miezul izolator rigid menține o densitate constantă de cel puțin 60 kg/m³ pe toată lungimea conductei, prevenind zdrobirea spumei sub încărcături grele de pământ.
Ruptura de kilometri de străzi ale orașului pentru a înlocui conductele vechi este perturbatoare, lentă și{0}}intensă de capital. Dar, pe măsură ce mandatele climatice se înăspesc și costurile cu combustibilul fluctuează, lăsarea conductelor neizolate în pământ se dovedește a fi și mai costisitoare.