34 ИНФРАБИЛД 6'2021 произвежда електрическа и топлинна енергия едновременно, а при тригенерацията - и охлаждане. Използването на изкопаемо гориво обаче не се вписва в представата за нисковъглеродна икономика и нулевоенергийни сгради. Няколко съвременнитехнологии затоплофициране обаче предлагат действително чисти алтернативни: топлофикационни мрежи, захранвани от слънце, лед или земна топлина. И в трите случая важно е, че прилагането на технологията в мащаб (квартал/село) е значително по-ефективно от което и да е приложение на индивидуално ниво (котел на къща/кооперация). Слънчеви топлофикации Слънчевите топлофикационни системи добиват енергия от слънцето, за да се отопляват сградите. За целта се инсталират системи от модули за слънчево подгряване на вода - индустриални слънчеви колектори. Те се свързват в голяма верига и затоплят огромен обем вода - хиляди литри. Водният обем се циркулира в топлофикационната мрежа на квартала. Тъй като слънчевата топлина се събира основно през лятото, а е необходима предимно през зимата, ключова роля има т. нар. топлинен буфер: горещата вода се съхранява в огромен воден резервоар, подобен на микро-язовир. Водата в него може да достигне температура над 80 градуса. Затова резервоарът бива обвит с дебела изолация, която предотвратява топлинните загуби. Повърхността на това „езеро“, която най-много би губила топлина, се покрива с най-дебел слой изолация. Той е толкова плътен и здрав, че позволява върху резервоара да се ходи, да се положи тревна настилка. Честа практика е върху топлинните буфери да се изграждат спортни игрища, детски площадки. През отоплителния сезон горещата вода оттоплинния буфер циркулира в отоплителните инсталации на жилищните сгради (например подово отопление) и може да подгрява битова топла вода. Ледени топлофикации Ледените топлофикационни системи са по своята същност слънчеви топлофикации, но с леден сезонен буфер. Водата се подгрява от слънчеви колектори. Съществената разлика е, че водата в буфера не се затопля до температури от порядъка на 80 градуса, а се поддържа с относително хладна - около 15-16 градуса. Топлината от нея се извлича посредством индустриален клас термопомпи. Така водата постепенно отдава своята енергия за обитаемите сградни пространства и замръзва. Когато водата достигне температура 0 градуса, тя кристализира - превръща се в лед. В процеса на кристализацията се отделя ударна доза топлинна енергия. В идеалния случай, при добро проектиране, достигането на етапа на кристализацията може да съвпадне с най-студената част от зимния сезон. В края на отоплителния период водният буфер може да е изцяло замръзнал, но по това време слънчевите колектори започват да подават повече топлина и да подгряват водния резервоар. Геотермални топлофикации Енергията на слънцето е колосална, но огромна е и енергията на Земята. Геотермалните топлофикации използват топлината на земните недра, за да се топлят сградите на повърхността. Тук се разграничават два вида топлофикационни системи. Първият вид използва абсорбционни термопомпи. В идеалния случай тези съоръжения се захранват от възобновяеми източници на електричество (соларни системи, ветрогенератори). Вториятвид използва директно топлина от земята - най-често от горещи извори. Този подход е приложим в локации с температура на земните/водните ресурси между 40 и 150 градуса Целзий. При „студените“ геотермални системи обичайно се правятняколко сондажа в земята. Техният брой зависи от мащаба на отопляваните съоръжения и може да достигне стотици. Над земята малки стойки с височина около метър дискретно издават локациите на сондажите - като цяло пространството на повърхността изглежда съвсем обичайно и може да се използва за почти всякакви цели. Малките геотермални системи варират от 0,5 до 2 Mwth, а големите могат да достигат 50 MWth. Основната употреба на геотермалната топлина е за отопление на пространствата и за подгряване на битова гореща вода в жилищни или комерсиални сгради. Понякога излишната топлина от тези приложения може да бъде препратена към нагреватели за тротоари (серпентини под тротоарни настилки или асфалт), за да се разтопяват снегът и ледът през зимата. България се счита за една от страните с особено благоприятни условия за геотермални топлофикационни съоръжения. Екология, предвидимост Слънчевите, ледените и геотермалните
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==