Районное охлаждение является охлаждающим эквивалентом районного отопления . Работая по схожим с районным отоплением принципам, районное охлаждение поставляет охлажденную воду в здания, такие как офисы и фабрики. Зимой источником охлаждения часто может быть морская вода, поэтому это более дешевый ресурс, чем электричество, для работы компрессоров для охлаждения. В качестве альтернативы районное охлаждение может быть обеспечено сетью распределения тепла, которая позволяет каждому зданию в контуре использовать тепловой насос для перенаправления тепла в контур температуры окружающей среды. [1]
Существуют также системы централизованного теплоснабжения и охлаждения 5-го поколения (так называемые сети холодного централизованного теплоснабжения ), которые способны обеспечивать как отопление, так и охлаждение одновременно. В этих системах отходящее тепло от охладителей может быть переработано и использовано для отопления помещений или производства горячей воды. [2]
В сентябре 2004 года Enwave Energy Corporation , районная энергетическая компания, базирующаяся в Торонто, Онтарио , Канада, начала эксплуатацию системы, которая использует воду из озера Онтарио для охлаждения зданий в центре города, включая офисные башни, конференц-центр Metro Toronto, небольшую пивоварню и телекоммуникационный центр. Этот процесс стал известен как Deep Lake Water Cooling (DLWC). Он обеспечит более 40 000 тонн (140 МВт ) охлаждения — значительно более крупная система, чем та, что была установлена в других местах. Еще одной особенностью системы Enwave является то, что она интегрирована с системой питьевого водоснабжения Торонто. Для системы питьевого водоснабжения Торонто требовалось новое место забора воды, которое было бы дальше от берега и глубже в озере. Это создало две проблемы для коммунальной службы, которая управляла городским питьевым водоснабжением:
1. Капитальные затраты на перенос места водозабора.
2. Новое место будет поставлять воду, которая будет настолько холодной, что ее придется подогревать перед подачей.
Сотрудничество с агентством по централизованному охлаждению Enwave решило обе проблемы: Enwave оплатила стоимость переноса водозабора, а также поставляла тепло для подогрева питьевой воды до приемлемого уровня, эффективно извлекая тепло из обслуживаемых зданий. Контакт между питьевой водой и системой охлаждения Enwave ограничивается тепловым контактом в теплообменнике. Питьевая вода не циркулирует через системы охлаждения Enwave . [ необходима цитата ]
«Сеть холода Парижа » существует в городе с 1991 года. Восемь производственных объектов (400 МВт) обеспечивают охлаждение 500 клиентов на 412 ГВт-ч в год. Эта сеть полностью управляется Climespace. С 2002 года два других производственных объекта обеспечивают охлаждение, усиленное льдом, в центрах охлаждения Opéra/Galfa; их общая мощность охлаждения составляет около 20 000 кВт-ч. [3] Париж также предлагает развивать свою сеть холода в рамках своего плана по изменению климата. [4] В рамках городского плана по изменению климата в 2006 году в сеть были интегрированы два «ледника» в центре охлаждения Les Halles , общая мощность охлаждения которого составляет около 30 000 кВт-ч: 44 МВт поступают от холодильных машин, а 13 МВт могут быть добавлены в течение коротких периодов в сеть холода Парижа благодаря запасам льда. Enertherm, расположенный в Ла-Дефанс , имеет крупнейший запас льда в Европе, его мощность составляет 240 МВт-ч. [5]
У Лиона также есть холодная сеть, которой управляет Dalkia , купившая сеть у Prodith. [6]
Система централизованного охлаждения Хельсинки использует в противном случае теряемое впустую тепло от летних ТЭЦ-генераторов для работы абсорбционных холодильников для охлаждения в летнее время, что значительно снижает потребление электроэнергии. Зимой охлаждение достигается более непосредственно с использованием морской воды. Предполагается, что внедрение централизованного охлаждения сократит потребление электроэнергии для целей охлаждения на целых 90 процентов, и прогнозируется экспоненциальный рост потребления. [7] Эта идея теперь внедряется в других финских городах.
В Германии, среди прочих проектов, Мюнхен создал быстрорастущую систему в 2011 году с ядром под Карлсплац (Штахус) , черпая воду из подземного Штадтграбенбаха. Существует 24-километровая сеть, в настоящее время снабжающая 16 крупных организаций. [8] [9] В 2011 году предполагаемая общая тепловая мощность всех систем централизованного охлаждения в Германии составляла 160 мегаватт, распределенных на 90 км. [10]
Первая в Индии система централизованного охлаждения введена в эксплуатацию в городе GIFT City ( Gujarat International Finance Tec-City в Гуджарате. [11] ). В настоящее время мощность составляет ~10 000 TR, и ее можно увеличить до 50 000 TR. [12]
Проект начался в 2012 году в Кувейте для университетского города Сабах Аль-Салем с централизованным охлаждением. Он способен охлаждать нагрузку в 72000 TR и имеет две центральные коммунальные станции с 36 охладителями, 36 градирнями и 2 резервуарами TES (Thermal Energy Storage). [ необходима цитата ]
В 2006 году в амстердамском районе Зюдас была введена в эксплуатацию система централизованного холодоснабжения, черпающая воду из реки Ньюве-Меер [13] [14]
9 ноября 2010 года в The Pearl Island открылась крупнейшая в мире установка централизованного охлаждения . Эта установка принадлежит и управляется Qatar District Cool Company. Она способна охлаждать нагрузку в 130 000 тонн (450 МВт ). [15] Проект был построен CAT International (часть CAT Group). [16]
Система централизованного холодоснабжения города Лусаил будет поставлять охлажденную воду конечным пользователям через интегрированную сеть с подключенным охлаждением в 500 000 тонн холода с использованием нескольких холодильных установок: Marina, Wadi, West и North.
Сингапур начал централизованное охлаждение с One Raffles Quay , расположенного в Marina Bay в мае 2006 года. [17] Установка централизованного охлаждения управляется дочерней компанией SP Group , Singapore District Cooling. [17] Вторая установка централизованного охлаждения была введена в эксплуатацию в мае 2010 года, [17] которая будет поставлять охлажденную воду для кондиционирования воздуха зданий в этом районе через трубы, размещенные в туннеле общих служб в Marina Bay. Вторая установка централизованного охлаждения начала работу 3 марта 2016 года. [18]
Tengah , район планирования и город Housing and Development Board (HDB), станет первым жилым районом в Сингапуре, который будет иметь крупномасштабную централизованную систему охлаждения. Централизованные охладители, установленные на крышах некоторых квартир HDB, подают охлажденную воду непосредственно в отдельные блоки для использования в кондиционерах. [19]
Использование централизованного холодоснабжения растет в Швеции, например, в Стокгольме, где система охлаждения насчитывает 71 000 TR. [20]
Работающая с 1985 года система Федеральной политехнической школы Лозанны объединяет, в зависимости от потребностей, охлаждение и извлечение тепла. Это позволяет повысить общую энергоэффективность системы мощностью 19 МВт . [21]
В 2009 году в районе ООН в Женеве была установлена система централизованного охлаждения , которая берет воду из Женевского озера . В настоящее время система расширяется на другие районы Женевы. [22]
Emirates District Cooling (Emicool) — поставщик услуг централизованного охлаждения и дочерняя компания Dubai Investments, головной офис которой находится в Dubai Investments Park. В настоящее время компания располагает 355 000 тоннами холодильной мощности (TR), которая подключает более 2 200 зданий в ОАЭ . Она является членом первой Ассоциации операторов централизованного охлаждения Высшего совета энергетики Дубая. [23] [24] [25] [26] [27]
Tabreed, головной офис которой находится в столице ОАЭ Абу-Даби, в настоящее время поставляет более 1,2 млн тонн холода из своего портфеля из 86 заводов, расположенных по всему региону. Компания, основанная в 1998 году, обеспечивает устойчивое охлаждение для таких знаковых инфраструктурных проектов, как Бурдж-Халифа, Большая мечеть шейха Зайда, Лувр Абу-Даби, Клиника Кливленда, Ferrari World, The Dubai Mall, Yas Mall, Aldar HQ, Etihad Towers, Marina Mall, Всемирный торговый центр в Абу-Даби, Дубайский метрополитен, Bahrain Financial Harbor и проект Jabal Omar Development в Священном городе Мекка, а также для многих других отелей, больниц, жилых и коммерческих башен. В течение 2022 года Tabreed вышла на египетский рынок и расширила свою деятельность в Султанате Оман. [ необходима цитата ]
В январе 2006 года PAL technology стала одной из новых компаний по управлению проектами в ОАЭ, вовлеченных в диверсифицированный бизнес опреснения, очистки сточных вод и централизованного охлаждения. Планируется более 400 000 тонн (1400 МВт ) проектов централизованного охлаждения. Palm Jumeirah использует централизованное охлаждение, поставляемое Palm Utilities LLC, для кондиционирования воздуха в зданиях на стволе и полумесяце Palm. Система метро Дубая, открытая в 2009 году, является первой в мире сетью общественного транспорта, использующей централизованное охлаждение для снижения температуры на станциях. [28]
Система охлаждения источника озера Корнеллского университета использует озеро Каюга в качестве теплоотвода для работы центральной системы охлажденной воды для своего кампуса, а также для охлаждения школьного округа города Итака. Система работает с лета 2000 года и была построена за 55–60 миллионов долларов. Она охлаждает нагрузку в 14 500 тонн (50 МВт ).
Если другие возобновляемые альтернативы слишком теплые летом или слишком дорогие, можно рассмотреть возможность холодного хранения. В крупномасштабных применениях наиболее вероятными альтернативами являются подземное и снеговое хранение. В подземном хранилище зимний холод обменивается теплом с воздухом и загружается в коренную породу или водоносный горизонт через одну или несколько скважин. В снеговом хранилище замороженная вода (снег и/или лед) сохраняется в каком-либо хранилище (куче, яме, пещере и т. д.). Холод используется путем перекачивания талой воды в охлаждающий объект, напрямую в систему централизованного охлаждения или косвенно через теплообменник.
Теплая талая вода затем закачивается обратно в снег, где охлаждается и смешивается с новой талой водой. Охлаждение снега работает как единственный источник холода, но может также использоваться для пикового охлаждения, поскольку нет соответствующего предела охлаждения. [29] [30] В Швеции есть одна установка охлаждения снега в Сундсвалле, построенная и принадлежащая округу. Охлаждающая нагрузка в Сундсвалле составляет около 2000 кВт (570 тонн охлаждения) и 1500 МВт-ч/год. [31]
Особенно в субтропических регионах не только охлаждение, но и осушение воздуха становится важным. Жидкостное осушительное [32] охлаждение позволяет дистанционно и эффективно генерировать влагопоглощающую жидкость. Эту жидкость можно перекачивать или транспортировать на большие расстояния без потери энергии. [33]
Digital Combat Simulator (DCS) потребляет на 35–20 процентов меньше электроэнергии по сравнению с традиционными системами кондиционирования воздуха с воздушным охлаждением и индивидуальными системами кондиционирования воздуха с водяным охлаждением, использующими градирни соответственно. Благодаря высокой энергоэффективности внедрение DCS в Kids These Days (KTD) позволит достичь предполагаемой ежегодной экономии в 85 миллионов киловатт-часов (кВт-ч) потребления электроэнергии, с соответствующим сокращением выбросов углекислого газа на 59 500 тонн в год.
Помимо экономии энергии, DCS также принесет потребителям следующие преимущества: