Foto: Jiamin Huang / Unsplash
U Srbiji je daljinsko grejanje dobro poznat tehnički sistem, prisutan u oko 60 gradova i opština.
Međutim, sasvim je drugačija situacija sa sistemima daljinskog hlađenja – koji ne samo da ne postoje u našoj zemlji, već su i kao pojam nepoznati velikom delu javnosti. To je šteta, jer u gusto naseljenim urbanim sredinama daljinsko hlađenje može biti odlično rešenje za stambene i komercijalne prostore sa rastućim energetskim potrebama u svetlu klimatskih promena.
Načelno, princip rada je sličan kao i kod sistema daljinskog grejanja.
Daljinsko hlađenje (skraćeno DH) odnosi se na centralizovanu proizvodnju i distribuciju energije za hlađenje. Rashlađena voda se proizvodi u centralnom rashladnom postrojenju i distribuira potrošačima. Radi se o vodi koja se u centralizovanom postrojenju rashladi na relativno nisku temperaturu (4-10 °C), a potom se podzemnim cevovodima razvodi do potrošača.
Kod potrošača ova voda oduzima i odvodi toplotu iz unutrašnjosti objekata koji se hlade (direktnim prolaskom kroz unutrašnju instalaciju ili preko dodatnog razmenjivača), zagreva se i potom vraća u centralno postrojenje na ponovno hlađenje. Ovo je takozvani zatvoreni sistem daljinskog hlađenja.
Postoje i otvoreni sistemi daljinskog hlađenja kod kojih se voda sa većih dubina jezera, reka i mora (sa temperaturom nižom od 10°C) transportuje kroz distributivnu mrežu, i nakon upotrebe, odnosno „preuzimanja” toplotne energije u razmenjivačima toplote kod potrošača, vraća nazad, u prirodni izvor.
dr Dejan Ivezić, Rudarsko-geološki fakultet u Beogradu
Kao izvori energije za pripremu rashladne vode mogu se koristiti i otpadna toplota iz industrijskih procesa, spaljivanja otpada ili postrojenja za kogeneraciju ili toplotne pumpe u kombinaciji sa sistemima daljinskog grejanja.
Efikasnost sistema daljinskog hlađenja je 5 do 10 puta veća od efikasnosti split sistema.
Iskustva gradova koji primenjuju daljinsko hlađenje pokazuju da je temperatura u gradu tokom letnjih meseci niža za 1 do 2 °C u poređenju sa situacijom kada se koriste split sistemi, što je posebno važno za potencijalno najveće sisteme u Srbiji, kao što su Beograd ili Novi Sad.
Sistem daljinskog hlađenja može biti čistiji i ekonomičniji od alternativa
Sistemi daljinskog hlađenja poseduju čitav niz prednosti, kako za društvo, tako i za vlasnike nekretnina i korisnike, kao i za pružaoce energetskih usluga.
Između ostalog, ovakvi sistemi su pogodni po životnu sredinu: ne utiču na lokalno zagrevanje vazduha i stvaranje toplotnih ostrva, nema buke kod korisnika, a njihova upotreba smanjuje emisije CO₂ i upotrebu štetnih rashladnih gasova kao što su hlorofluorougljenici (HFC) i hidrohlorofluorougljenici (HCFC), koji su u širokoj upotrebi u tradicionalnim sistemima hlađenja.
Istovremeno, sistemi daljinskog hlađenja nude sigurnost snabdevanja i izbegavanje investicija u proizvodnju, prenos i distribuciju električne energije tokom letnjih vršnih opterećenja – što je posebno važno u vreme rastuće letnje potrošnje usled sve viših temperatura.
Oni su i ekonomičnije rešenje za vlasnike i korisnike nekretnina – nude niže troškove eksploatacije u poređenju sa alternativama kao što je lokalno hlađenje split sistemima, zatim jasnu strukturu troškova, pouzdanu uslugu, fleksibilno prilagođavanje isporuke potražnji, ali i uštedu prostora, veću arhitektonsku slobodu i kvalitet… Ovo su posebno važni faktori s obzirom na nova (i teško ostvariva) ograničenja u postavljanju spoljnih jedinica klima uređaja.
Daljinsko hlađenje je inovativna usluga koja za preduzeća-pružaoce usluga može poslužiti kao način privlačenja novih i zadržavanje postojećih korisnika; konkurentan proizvod koji omogućava dugoročno stabilan i profitabilan biznis. Ovakvi sistemi nude i posebnu prednost za pružaoce energetskih usluga: mogućnost skladištenja energije.
Princip rada sistema daljinskog hlađenja
Konvencionalni sistem daljinskog hlađenja sa centralizovanom proizvodnjom rashladne energije prikazan je na slici ispod.
Rashladno postrojenje (RP) proizvodi rashlađenu vodu za pružanje usluga hlađenja. Ono uključuje rashladne uređaje, rashladne tornjeve, pumpne stanice, kao i druge pomoćne sisteme.
Rashladni uređaj (kompresorski ili apsorpcioni) je glavna pokretačka snaga sistema daljinskog hlađenja; omogućava prenos toplotne energije sa toplotnog rezervoara niske temperature (temperatura rashlađene vode) na toplotni rezervoar visoke temperature (obično okolina), čime se proizvodi voda niske temperature koja se distribuira ka potrošačima..
Distributivna mreža se koristi za distribuciju rashlađene vode iz RP-a ili skladišta energije do podstanica. Cevi u ovoj mreži mogu biti postavljene iznad zemlje ili ispod površine tla. Većina njih je podzemna i izrađena je od prethodno izolovanih ili čak neizolovanih cevi (zbog nižih troškova) sa zaštitom od korozije.
Podstanica predstavlja vezu između mreže daljinskog hlađenja i lokalnog sistema hlađenja kod potrošača. U podstanici se nalazi razmenjivač koji omogućuje prenos toplotne energije iz objekata koje je potrebno rashladiti.
Skladištenje energije koristi se za optimizaciju proizvodnje u rashladnom postrojenju tokom perioda maksimalne potrošnje, kao i za obezbeđivanje kontinuirane isporuke rashlađene vode kada rashladno postrojenje ne radi. Skladištenje energije je obično sastavni deo sistema daljinskog hlađenja i može koristiti prednosti različitih potrošačkih tarifa za električnu energiju (u slučajevima kad to ima smisla).
Daljinsko hlađenje je nedovoljno iskorišćeno rešenje, i to ne samo u Srbiji
Daljinsko hlađenje ni u Evropi još uvek nije dovoljno razvijeno.
Švedska ima najveću mrežu daljinskog hlađenja među evropskim zemljama, sa instaliranim kapacitetom od 5,7 GW. Trenutno, sistemi daljinskog hlađenja funkcionišu u 36 većih gradova širom Švedske. Sistem daljinskog hlađenja instaliran u Stokholmu je najveći i obuhvata 50% ukupne prodaje rashladne energije u Švedskoj.
Mreže u Francuskoj razvijene su u većim gradskim područjima, uključujući Pariz i njegova predgrađa, Marsej, Grenobl, Tuluz, Bordo i Monpelje. Ukupan instalirani kapacitet sistema daljinskog hlađenja u Francuskoj iznosi 761 MW. Zemlje koje imaju više od 100 MW instaliranih kapaciteta u sistemima daljinskog hlađenja su Austrija, Finska, Nemačka, Italija, Norveška i Španija.
U Evropskoj uniji ne postoji specifično zakonodavstvo u vezi sa daljinskim hlađenjem, niti poseban institucionalni okvir za razvoj i rad sistema daljinskog hlađenja. Tržišta daljinskog grejanja i hlađenja, kao i regulatorni okviri, razmatraju grejanje i hlađenje integralno.
dr Dejan Ivezić, Rudarsko-geološki fakultet u Beogradu
U Srbiji ne postoje iskustva u primeni sistema daljinskog hlađenja.
Tržište hlađenja u stambenom sektoru uglavnom se zasniva na individualnim split sistemima na električni pogon. Lokalni, centralizovani sistemi za klimatizaciju i grejanje ili toplotne pumpe za grejanje i hlađenje uglavnom su rezervisani za veće komercijalne objekte i samo izuzetno za stambene zgrade.
Osnovna ideja uvođenja sistema daljinskog hlađenja u Srbiji trebalo bi da bude povezana sa korišćenjem lokalno dostupnih izvora energije (otpadna toplota, hladna voda iz reka i jezara, industrijska otpadna toplota), koji bi inače ostali neiskorišćeni.
Na primer, planirana izgradnja novih stambenih kompleksa na Adi Huji i Makišu u Beogradu, koji se nalaze u blizini reka Dunava i Save, otvara mogućnost razmatranja uvođenja sistema daljinskog hlađenja već u ranim fazama projektovanja i planiranja.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Antrfile: Prepreke u uspostavljanju sistema daljinskog hlađenja
Osnovni parametar za primenu sistema daljinskog hlađenja je gustina toplotnog opterećenja.
Visoka potražnja na malom prostoru čini sisteme daljinskog hlađenja boljim rešenjem u poređenju sa tradicionalnim sistemima. Ako su potrošači previše rasuti, sistem daljinskog hlađenja neće biti isplativ zbog velikih gubitaka energije tokom transporta rashladne energije i visokih troškova izgradnje mreže.
Istovremeno, kao i kod drugih komunalnih sistema, izgradnja sistema daljinskog hlađenja je teža u već formiranim urbanim sredinama.
Ranija istraživanja o mrežnim infrastrukturnim sistemima (npr. prirodni gas, daljinsko grejanje, električna energija, železnice ili širokopojasni internet) pokazala su da postoji pet ključnih problema koje treba rešiti prilikom uspostavljanja novog velikog tehničkog sistema kao što je sistem daljinskog hlađenja.
- Tehnička nesigurnost, na primer, rizici tehnologije u pogledu pouzdanosti i uticaja na životnu sredinu;
- Inercija sistema, što znači da je potrebno vreme od inicijacije sistema do njegove potpune upotrebe; distribuciona mreža može imati vek trajanja do 100 godina. Ako se pojavi sumnja u potencijal širenja sistema, to može biti velika pretnja za njegov opstanak;
- Ekonomski uslovi karakterisani velikim početnim investicijama u proizvodne i distributivne kapacitete i značajnom nesigurnošću buduće profitabilnosti;
- Organizacioni oblik poslovanja, posebno pitanje da li bi gradovi trebalo da budu odgovorni za izgradnju i rad sistema ili to prepustiti privatnim partnerima;
- Pravni odnos između dobavljača i korisnika, uz veliku nesigurnost u ponašanju korisnika i njihovu snažnu međuzavisnost. Zbog toga je vrlo bitno uključivanja velikog korisnika u početnoj fazi uspostavljanja mrežnog sistema.
Pored toga, brojna istraživanja ukazuju da su potrošači često slabo informisani o tržišnim uslovima, karakteristikama tehnologije i svojoj potrošnji energije u vezi sa sistemima daljinskog hlađenja.
Nedostatak adekvatnih informacija može dovesti do toga da ova rešenja uopšte ne budu razmatrana prilikom donošenja odluka.
Ovaj problem se može ublažiti kroz informativne kampanje koje, ako su pravilno sprovedene, mogu omogućiti primenu sistema daljinskog hlađenja.
O autoru
Prof. dr Dejan Ivezić je šef Katedre za opšte mašinstvo i termodinamiku i rukovodilac Centra za energetiku na Rudarsko-geološkom fakultetu. Njegova istraživačka interesovanja obuhvataju održivi razvoj, energetsku tranziciju, energetsku efikasnost i korišćenje obnovljivih izvora energije. Bavi se primenom različitih metoda i alata za evaluaciju i planiranje razvoja energetskih sistema.
