Sürdürülebilir ve Geleceğe Hazır: Bölgesel Isıtma ile Isı Dönüşümüne Doğru
Bölgesel ısıtma, birkaç binaya, apartman bloklarına veya tüm şehre ısıtma ve sıcak su için uygun maliyetli ve sürdürülebilir ısı sağlamayı mümkün kılar. Bu tür ısı üretiminde, sıcak su binanın kendisinde değil, yakındaki merkezi bir enerji veya ısıtma tesisinde üretilir.
Yanma yoluyla ısı
Bir kombine ısı ve enerji santralinde ısı, örneğin doğal gaz veya taş kömürü gibi fosil yakıtlardan, yanma yoluyla üretilir. Bununla birlikte, atık yakma veya endüstriyel süreçler sırasında üretilen ısı da bölgesel ısıtma olarak kullanılmaktadır. Bölgesel ısıtmada yenilenebilir enerjilerin payı giderek artmaktadır. Örneğin, jeotermal ve güneş termal enerjisinin yanı sıra büyük ölçekli ısı pompaları yardımıyla kullanılabilir hale getirilen çevresel ısı, halihazırda bölgesel ısıtma sistemlerine beslenmektedir.
Alman Federal İstatistik Ofisi tarafından yapılan bir değerlendirme, bölgesel ısıtma için ısı jeneratörlerine ilişkin aşağıdaki verileri sunmaktadır:
- doğal gaz %46,7
- yenilenebilir enerji %17,5
- kömür %14,7
- atık %8,6
Bölgesel ısıtma ve yerel ısıtma arasındaki fark
Bölgesel ısıtma ile yerel ısıtma sistemleri arasındaki temel fark, coğrafi dağılım ve ısının üretilme biçiminde yatmaktadır. Bölgesel ısıtma ağları genellikle merkezi bir kaynaktan çok sayıda hane ve işyerine ısı sağlayan kentsel alanlara yöneliktir. Yerel ısıtma şebekeleri ise daha çok kırsal alanlarda veya ısı kaynağının tüketicilere daha yakın olduğu mahallelerde bulunur. İki sistemin arkasındaki teknoloji aynıdır.
Bölgesel soğutma nedir?
Bölgesel soğutma, binalara bir boru hattı üzerinden soğutma sağlanmasıdır. Bu sadece iklimlendirilecek odalar için değil, aynı zamanda gıda endüstrisi, gastronomi ve veri merkezlerinde de kullanılır.
Bölgesel ısıtmanın avantajları
Birleşik ısı ve güç santralleri, birleşik ısı ve güç (CHP) ile işletilmektedir. Bu, aynı süreçte sadece ısı değil, aynı zamanda elektrik de ürettikleri anlamına gelir. Yanma buhar üretir ve bunu bir türbinden geçirir. Buhar bir türbin milini harekete geçirir - mekanik enerji üretilir. Bu, bir jeneratör yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu prensip, ayrı elektrik ve ısı üretimine kıyasla yakıt tasarrufu sağlar ve bu da karbondioksit emisyonları üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir.
Yenilenebilir enerjilerin yanı sıra atık yakma gibi atık ısıların kullanılması da bölgesel ısıtmanın iklim dostu bir ısıtma türü olarak görüldüğü anlamına gelmektedir. Isıtma, Soğutma ve Kombine Isı ve Güç için Enerji Verimliliği Derneği (AGFW), "Bölgesel Isıtma Perspektifi" adlı güncel çalışmasında, 2030 yılına kadar Almanya'da bölgesel ısıtmanın sürekli olarak yaygınlaştırılması ve dönüştürülmesinin, bina sektöründe 39 milyon ton CO2 emisyonu tasarrufu sağlayacağını - yılda 6,5 milyon kişinin CO2 ayak izi kadar - ve binaların ısıtma talebinde bölgesel ısıtmanın payını yüzde 30'a çıkaracağını göstermektedir. Şu anda binaların yaklaşık yüzde 14'ünde bölgesel ısıtma kullanılmaktadır. Bu nedenle bölgesel ısıtma, ısı dönüşümü için önemli bir yapı taşıdır.
Bölgesel ısıtmanın sunduğu diğer avantajlar?
Kullanılan yakıtlar maliyetlerin sadece küçük bir kısmını oluşturduğu için uygun maliyet avantajına sahiptir.
Kazanlar, yakıt depoları veya bacalar gereksiz olduğu için yer tasarrufu sağlar. İhtiyaç duyulan tek şey bir bölgesel ısıtma ev istasyonudur.
Bölgeseldir; bu da güvenlik ve işletme sahasında görevli teknik kişilerin bulunduğu anlamına gelir.
Isı, büyük enerji kayıpları olmadan binaya nasıl ulaşır?
Kombine ısı ve enerji santralinden üretildikten sonra sıcak su müşteriye ulaşmalıdır - ve mümkünse birkaç kilometre uzağa çok az ısı kaybıyla ulaşacak şekilde olmalıdır. Çünkü ısı kayıpları ne kadar yüksek olursa, bölgesel ısıtmayı üretmek için o kadar fazla enerji kullanılması gerekir ki bu da CO2 ayak izi ve maliyetler üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.
Su, kapalı devre olarak tasarlanmış bir boru hattı şebekesi olan ısıtma şebekesi yardımıyla taşınır. Sistem sıcak suyu binaya taşır. Burada bir ısı eşanjörü ısıyı sudan alır, ancak su boru içinde kalır. Soğutulan su daha sonra dönüş akışı yoluyla kombine ısı ve enerji santraline geri akar ve tekrar ısıtılır.
Boru sistemi genellikle yer altına döşenir, ancak bazı durumlarda, örneğin yapısal engeller nedeniyle, yer üstünde kurulum da iyi bir fikirdir. Her durumda, taşıma sırasında ısı kaybını önlemek için borunun yalıtımı gereklidir.
Ön yalıtımlı borular neredeyse tek başına kullanılmaktadır. Bu, ısı yalıtımının üretici sahasında boruya zaten eklenmiş olduğu, sistemin ise yalnızca şantiyede bağlandığı anlamına gelir. Bu bir yandan şantiyede zaman tasarrufu sağlarken, diğer yandan yalıtımın kalitesi sürekli olarak yüksek kalmaktadır. Poliüretan köpükten (PUR) yapılan yalıtım, değerini kanıtlamıştır. Poliüretan çok iyi yalıtım özelliklerine sahiptir ve mineral yün gibi diğer yalıtım malzemelerine kıyasla düşük ısı iletkenliğine (lambda değeri 0,022 - 0,029 W/mK) sahiptir. Kural olarak, bölgesel ısıtma boruları için orta boru olarak plastik veya çelikten yapılmış sistemler kullanılır. Metalin aksine, plastik borular korozyona uğramama avantajına sahiptir. Hafif olması da bir avantajdır ve şantiyede montajını kolaylaştırır. Plastik borular ayrıca çok iyi ısı yalıtımı özellikleri sunarak taşıma sırasında ısı veya soğuk kaybını en aza indirir. Sürdürülebilirlik açısından da puan alır: %100 geri dönüştürülebilir ve metalik sistemlere göre %50'den fazla daha iyi CO2 dengesine sahiptir.
Bölgesel ısıtma iş başında: Gateshead Projesi
Bölgesel ısıtmanın enerji maliyetlerini düşürmek ve karbondioksit tasarrufu sağlamak için nasıl kullanılabileceği; İngiltere'deki Gateshead Enerji Merkezi tarafından gösterilmiştir. Burada mevcut ısıtma ağı genişletilerek 5000 haneye düşük maliyetli elektrik sağlanmıştır. Gateshead şehri, bölgesel ısıtma boru hattının uzatılması için çelik borular yerine polipropilenden yapılmış boruları tercih etmiştir. Sonuç olarak, döşenen boruların metre başına yaklaşık 460 Euro’luk bir maliyet tasarrufu elde edildi.
Sonuç
Bölgesel ısıtma, ısı dönüşümünü yönlendiren gelecek için önemli bir konudur. Kombine ısı ve enerji santralinde ısı üretimi kadar önemli olan bir diğer konu da sıcak suyun ısı yalıtımlı bir boru sistemi aracılığıyla dağıtılmasıdır. Sonuçta, bölgesel ısıtma ancak doğru sistem seçilerek verimli bir şekilde işletilebilir.
KAYNAK: Aquatherm Deutschland Blog
