Jokainen kaupunki, joka kilpailee hiilineutraaliuden saavuttamiseksi, törmää lopulta samaan epäseksikkään todellisuuteen: voit rakentaa kaikki haluamasi aurinkovoimalat, teollisuuslämpöpumput ja geotermiset silmukat, mutta jos maanalaiset syöttölinjasi ovat 30 vuotta vanhoja, puolet puhtaasta energiasta on vain lian keittämistä.
Euroopassa, Aasiassa ja Pohjois-Amerikassa kaukolämpö- ja -jäähdytysverkot ovat lyömässä energiakatselmuksissa. Vanhat jakelulinjat-enimmäkseen raakateräsputket, jotka on laskettu betonikaivoihin, joissa on huonontunut mineraalivillakääre,-menettävät 15–30 % lämpöenergiastaan ennen kuin ne saavuttavat yhden venttiilin.
Kun kunnallinen energialaitos käyttää fossiilisten polttoaineiden kattiloita korkeissa lämpötiloissa, sillä on joskus varaa jättää nämä häviöt huomiotta. Mutta kun verkko siirtyy käyttämään matalalämpöistä{2}}uusiutuvaa energiaa, kuten tehtaan hukkalämpöä tai syvää geotermistä vettä, lämpöhäviö lakkaa olemasta pieni toiminnallinen päänsärky. Se tekee koko vihreän energian siirtymisestä taloudellisesti kannattamattoman, ellei maassa olevia putkia vaihdeta kokonaan.
Miksi vanhan betonihaudon suunnittelu epäonnistui
Vuosikymmenten ajan tavanomainen tapa laskea lämmitysputkia oli maanalaisen betonikanavan rakentaminen, teräsputkien asettaminen jalustalle ja niiden kääriminen löysällä eristeellä. Paperilla se salli huoltoon pääsyn. Todellisuudessa se loi maanalaisen ympäristökatastrofin.
Betonikanavat halkeilevat väistämättä liikenteen painon ja maan painumisen vaikutuksesta. Kun pohjavesi, sadevesi tai maaperän kemikaaleja tihkuu sisälle, irtonainen eriste kastuu. Märkä eristys ei eristä-se toimii kuin jättiläinen jäähdytyselementti, joka vetää nopeasti lämmön pois lämpimästä teräsputkesta ja kaataa sen kylmään maahan. Mikä pahempaa, lämmintä terästä vasten jäänyt kosteus aiheuttaa vakavaa ulkoista korroosiota, mikä johtaa äkillisiin putkien halkeamiin, jotka vaativat kokonaisten katujen repeämisen.
Nykyaikaiset infrastruktuurispesifikaatiot ovat suurelta osin kieltäneet betonikanavien rakentamisen energialinjoille. Sen sijaan insinöörit määräävät nyt jatkuvia, suoraan haudattuja esieristettyjä-putkijärjestelmiä:
· Hiiliteräksinen kannatinputki:Suunniteltu käsittelemään järjestelmän painetta ja nestevirtausta.
· Tehdas{0}}ruiskutettu jäykkä polyuretaanivaahto:Levitetään jatkuvasti teräsputken ympärille korkeassa paineessa, jättämättä ilmarakoja tai heikkoja kohtia.
· Kiinteä, saumaton HDPE-ulkokotelo:Toimii kovana, vedenpitävänä suojana, joka pitää maaperän kosteuden ja aggressiivisen maakemian täysin poissa vaahdosta.
Koska nämä kolme kerrosta on liimattu tiukasti yhteen tehtaalla, koko putki liikkuu yhtenä yksikkönä metallin laajeneessa tai supistuessa. Pohjavesi ei yksinkertaisesti pääse sisäteräkseen, ja lämpöhäviö putoaa lähelle-nollaa kilometrien-pitkien syöttöajojen aikana.
District Cooling ohjaa seuraavaa massiivista laajentumista
Hiilestä poistaminen ei tarkoita vain talojen pitämistä lämpiminä kylminä talvina. Kaukojäähdytys kasvaa räjähdysmäisesti Lähi-idässä, Kaakkois-Aasiassa, Latinalaisessa Amerikassa ja rannikkokaupungeissa maailmanlaajuisesti.
Keskitetyt jäähdytysvesilaitokset kuluttavat huomattavasti vähemmän sähköä kuin tuhannet yksittäiset kattoilmastointilaitteet, jotka toimivat samanaikaisesti. Kuitenkin 4 asteen jäähdytetyn veden siirtäminen 40 asteen trooppisen maaperän läpi on valtava lämpöhaaste.
Jos ulkosuoja hajoaa jäähdytetyssä vesijohdossa, pohjavesi ei vain kastele eristystä-äärimmäinen lämpötilaero aiheuttaa välitöntä kondensaatiota. Vaahto hajoaa, energiankulutus nousee pilviin ja jäähdytyslaitos menettää tehokkuusetunsa. Samalla kun lämpimät-ilmastokaupungit ottavat käyttöön tiukemmat vihreät rakennusmääräykset ja kaupunkien energiamääräykset, urakoitsijat pakotetaan luopumaan nopeista kenttä-eristetyistä järjestelyistä raskaan-tehdassertifioitujen-esieristettyjen linjojen sijaan.
Mitä suunnittelutiimit todella etsivät tarjouskilpailusta
Kun kunta tai yksityinen laitos tekee tarjouskilpailun usean miljoonan{0}}dollarin putkenvaihtoprojektista, tekninen taistelu ei koskaan päädy alhaisimpaan metrihintaan. Hautautuneen infrastruktuurin korvaaminen vaatii valtavia siviilikustannuksia-teiden sulkemisesta, kaivamisesta ja kaupunkikatujen uusimisesta. Nykyään haudatun putken on pysyttävä koskemattomana vuoteen 2075 asti ilman, että se vaatii yhtäkään kaivamista{5}}.
Koska panokset ovat niin korkeat, hankintapäälliköt katsovat tehdasesitteiden ohi ja tarkastelevat kovia teknisiä tietoja:
1. Aksiaalisen leikkauslujuuden testiraportit:Todistaa, että sisäteräs, vaahtoeristys ja ulompi muovikotelo on lukittu yhteen riittävän tiukasti kestämään vuosikymmeniä kestäneen lämpöliikkeen irroittamatta.
2,100 % Virgin-muoviset ulkokuoret:Ulkoholkin varmentamisessa käytetään korkean -tiheyden neitseellistä HDPE:tä halpojen kierrätysmuovien sekoitusten sijaan, jotka halkeilevat helposti maanalaisessa rasituksessa tai UV-altistuksessa työpaikan -säilytyksen aikana.
3. Vaahdon ydintiheyden tarkastus:Varmistamalla, että jäykkä eristysydin säilyttää tasaisen tiheyden vähintään 60 kg/m³ koko putken pituuden ajan, estäen vaahtoa murskaantumasta raskaassa maakuormituksessa.
Kaupunkien kilometrien repeäminen vanhan putkiston korvaamiseksi on häiritsevää, hidasta ja{0}}intensiivistä. Mutta kun ilmastomääräykset kiristyvät ja polttoainekustannukset vaihtelevat, vuotavien, eristämättömien johtojen jättäminen maahan on osoittautunut vieläkin kalliimmaksi.