Zemas temperatūras tīkli ar augstas veiktspējas caurulēm — energoefektivitātes virzītājspēki

Tā kā ES plāno līdz 2050. gadam panākt oglekļneitralitāti un Parīzes nolīguma mērķis ir ierobežot globālo temperatūras kāpumu, lai tas nepārsniegtu 2°C, visās nozarēs liela uzmanība tiek pievērsta klimatam draudzīgiem un oglekļneitrāliem risinājumiem. Eiropas ceļā uz oglekļneitralitāti liela nozīme ir siltumapgādei, jo vairāk nekā trešdaļu ES siltumnīcefekta gāzu emisiju rada energopatēriņš ēkās. Pateicoties centralizētai siltuma ražošanai, piegādei zemā temperatūrā un elastīgiem enerģijas avotiem, vietējie siltumtīkli, kuros izmanto ražotnē siltinātas augstas veiktspējas caurules, ir noderīgs līdzeklis siltumapgādes energoefektivitātes un ilgtspējas vairošanai.

Ēku apkure un dzesēšana ir viens no lielākajiem CO2 emisiju un energopatēriņa avotiem Eiropas Savienībā. Vietējiem un centralizētajiem siltumapgādes tīkliem ir daudz priekšrocību ēku energoefektivitātes un lietotāju ērtības ziņā. Tie ir īpaši piemēroti blīvi apdzīvotām pilsētu teritorijām, un, tā kā 74,3% Eiropas iedzīvotāju dzīvo pilsētās, siltumapgādes tīkli piedāvā daudzsološu risinājumu. Tomēr vietējās un centralizētās siltumapgādes sistēmas nodrošina siltumu tikai aptuveni 12% ES iedzīvotāju – lielākoties Ziemeļeiropā, Centrāleiropā un Austrumeiropā. Tas ir daudz mazāk par iespējamo, proti, atkarībā no valsts šādu sistēmu tirgus daļa varētu būt aptuveni 60–80%. Piemēram, Skandināvijas un Baltijas valstīs vietējie un centralizētie siltumapgādes tīkli apmierina vairāk nekā 50% no pieprasījuma pēc apkures. Savukārt vislielākās tīklu izvēršanas iespējas pamatā pastāv Centrāleiropas un Dienvidrietumeiropas valstīs. Tāpēc centralizētajiem un vietējiem siltumapgādes tīkliem ir liels neizmantots potenciāls, lai uzlabotu Eiropas valstu klimata un energoefektivitātes rādītājus, jo īpaši tad, ja šie tīkli darbojas zemā temperatūrā.   

Zemas temperatūras vietējie siltumapgādes tīkli – izcils energoefektivitātes piemērs
Par kopienas mēroga energosistēmu ietekmi uz ēku ilgtspējas un energoefektivitātes rādītājiem pēdējā laikā tiek veikts aizvien vairāk pētījumu, jo īpaši Starptautiskās Enerģētikas aģentūras Ēku un kopienu enerģētikas programmā (IEA BCS) un Centralizētās siltumapgādes un dzesēšanas programmā (IEA DHC). Īpašu interesi raisa IEA pētījums par energoapgādes sistēmu optimizētu sniegumu. Tajā ir izklāstīta zemās ekserģijas pieeja (proti, siltums patērētājiem tiek piegādāts no ilgtspējīgiem energoavotiem, izmantojot efektīvas sistēmas), kā arī ar to saistītie apsvērumi par energoapgādes optimizāciju. Saskaņā ar IEA 2019. gada secinājumiem klimatneitrāla siltumapgāde sastāv no trīs galvenajiem tehnoloģiskajiem elementiem:

• 1. Energoefektīvas ēkas, kuru viedā konstrukcija, uzlabotā siltumizolācija un gudrie siltuma regulēšanas mehānismi samazina kopējo nepieciešamo siltuma daudzumu un minimizē siltuma zudumus;
• 2. Efektīvi siltumapgādes tīkli, kuri izplānoti tā, lai pēc iespējas vairāk izmantotu atjaunojamus energoavotus un ļautu siltumģeneratoram darbotos maksimāli efektīvi. Jāmin arī siltumizolācija, viedā pārvaldība un zemā temperatūra, kas palīdz līdz minimumam samazināt siltuma zudumus;
• 3. Ilgtspējīgi energoavoti – siltuma piegāde no centralizētiem vai decentralizētiem, atjaunojamiem mazoglekļa vai oglekļneitrāliem siltuma avotiem.

Pienācīgi izplānoti vietējie un centralizētie siltumapgādes tīkli atbilst šiem kritērijiem, jo īpaši blīvi apdzīvotās pilsētu teritorijās. Visdaudzsološākās un efektīvākās apgādes tehnoloģijas ir tās, kuras ļauj siltumapgādi elastīgi pielāgot dažādam pieprasījumam un kurās pēc iespējas lielāka siltuma daļa tiek iegūta no mazas siltumspējas vietējiem un atjaunojamiem energoavotiem. Visiem šiem siltumapgādes tīkliem ir kopīga iezīme – tie darbojas pēc iespējas zemākā temperatūrā, nepalielinot plūsmas ātrumu un nepārvadot enerģiju tādos apjomos, kas atsvērtu termiskās lietderības koeficienta uzlabojumu nodrošinātos ieguvumus. Zemas temperatūras vietējie siltumapgādes tīkli ir izcils šādas efektivitātes piemērs praksē.

Siltumapgādes tīkla efektivitāti lielā mērā nosaka cauruļvadu sistēma
Līdzās energoavotam un siltumģeneratoram viens no galvenajiem siltumapgādes tīklu elementiem ir cauruļvadu sistēma, kas tos savieno ar ēkām. Tās jauda un siltumizolācijas rādītāji ir svarīgi faktori, kas ietekmē sistēmas kopējo energoefektivitāti. Parasti cauruļu materiāla izvēli nosaka tīkla lielums un darba temperatūra. Lieliem, centralizētiem siltumapgādes tīkliem, kas darbojas augstā, proti, 120°C vai augstākā temperatūrā, ierasts izmantot tērauda caurules ar lielu diametru. Savukārt vietējie siltumapgādes tīkli parasti darbojas zemā temperatūrā, kas nepārsniedz 80°C, un arī pārvades attālumi ir mazāki – abi šie abi faktori palīdz mazināt siltuma zudumus. Šiem mazajiem un vidējiem vietējiem tīkliem parasti izmanto ar PE-x (mīkstajām) vai PUR (cietajām) putām ražotnē siltinātas PE-Xa plastmasas caurules. Šādām plastmasas caurulēm ir zemi siltuma zudumu rādītāji, un tās ir izturīgas, jo nerūsē, kā arī elastīgas un viegli uzstādāmas. Tāpēc tās ir arī ideāls risinājums renovācijas darbiem, kuru laikā jāatjauno kāda tīkla daļa vai viss tīkls. Turklāt, ja temperatūra ir zemāka, pagarinās plastmasas cauruļu paredzamais kalpošanas laiks – saskaņā ar Eiropas standartiem, ja darba temperatūra ir 80°C, plānots, ka caurule kalpos vairāk nekā 30 gadus, ja tā ir 70°C, tad vairāk nekā 50 gadus, bet, ja darba temperatūra ir zemāka par 60°C, paredzamais kalpošanas laiks pārsniedz pat 100 gadus.

Augstas veiktspējas caurules efektīviem tīkliem
Uponor nesen nāca klajā ar ražotnē siltinātām Ecoflex VIP Thermo caurulēm – inovatīvu risinājumu, kas ļauj gūt vēl lielākas priekšrocības. Pateicoties Ecoflex VIP Thermo cauruļu unikālajai hibrīdajai konstrukcijai, to siltuma zudumu rādītāji ir par līdz pat 60% zemāki nekā ar mīkstajām putām siltinātajām līdzīga ārējā diametra caurulēm un par līdz pat 38% zemāki nekā produktiem, kas siltināti ar cietajām putām. Tas lielākoties ir panākts ar inovatīvu cauruļu siltumizolācijas materiālu – vakuuma izolācijas paneļiem (VIP), kuru lambda vērtība ir tikai 0,004 W/mK, kas ir mazāk nekā jebkuram citam izstrādājumam tirgū. Paneļi ne vien uzlabo cauruļu siltumizolācijas rādītājus, bet arī ļauj samazināt to ārējo diametru par līdz pat 30% salīdzinājumā ar parastām caurulēm, kas siltinātas ar mīkstajām putām. Tāpēc Ecoflex VIP Thermo caurules var uzstādīt ātrāk, jo tās ir lokanas un ar mazu liekuma rādiusu. Uzstādīšanas laiks šīm caurulēm ir par līdz pat 20% īsāks nekā neelastīgajām, ražotnē siltinātajām caurulēm un par līdz pat 60% īsāks nekā tērauda caurulēm.

Zemas temperatūras vietējie siltumapgādes tīkli – ceļš uz energoefektivitāti
Pateicoties centralizētai siltuma ražošanai, piegādei zemā temperatūrā un elastīgiem enerģijas avotiem, vietējie siltumtīkli ir būtisks faktors, kas palīdz uzlabot siltumapgādes energoefektivitāti un ilgtspēju. Kopā ar tādām augstas veiktspējas cauruļu sistēmām kā Ecoflex VIP, kurām ir izcili siltumizolācijas rādītāji, tie var sniegt lielu un pozitīvu ieguldījumu ES nulles emisiju mērķu sasniegšanā. Kopumā zemas temperatūras vietējiem siltumapgādes tīkliem ir liels potenciāls kļūt par standarta risinājumu ilgtspējīgai siltumapgādei pilsētu teritorijās. 

Uponor Latvia
Ganību dambis 7a, Rīga
www.uponor.lv
www.facebook.com/uponorlatvia