Szwecja to jedno z państw przodujących w produkcji energii odnawialnej.
 

Wiele firm zaangażowanych w ten sektor podaje, iż kraj ten zużywa ponad 80% energii pochodzącej z energii odnawialnej. Głównymi źródłami są: energia słoneczna zgromadzona w ziemi oraz energia wiatrowa.

Szwecja to jedno z państw przodujących w produkcji energii odnawialnej. Wiele firm zaangażowanych w ten sektor podaje, iż kraj ten zużywa ponad 80% energii pochodzącej z energii odnawialnej. Głównymi źródłami są: energia słoneczna zgromadzona w ziemi oraz energia wiatrowa.

 

Na terenie Szwecji i samego Sztokholmu można znaleźć wiele, godnych naśladowania, przykładów wykorzystywania energii odnawialnej. Jednym z nich jest przedstawione w dalszej części pierwsze wielkie centrum handlowe w Sztokholmie, zwane Vällingby Centrum, wybudowane w 1952 roku.

Nowoczesny system ogrzewania i chłodzenia

Szwedzka firma Malmberg Water AB wygrała kontrakt na instalację nowego systemu grzewczo-chłodzącego w celu zmodernizowania istniejącej instalacji w centrum handlowym Vällingby. Właściciel tego centrum, Svenska Bostäder AB, zainwestował około 3 mln SEK w celu zmodernizowania i unowocześnienia istniejących budynków oraz w budowę kilku nowych obiektów. Całkowity obszar działań to 180 000 m2 stanowiących: biura, galerie, sklepy, inne obszary handlowe oraz mieszkania.

Centrum Chemiczne przy Instytucie Technicznym w Lund jako wzorzec dla Vällingby Centrum

Największym, możliwe, że kluczowym przykładem, przy poszukiwaniu innego rozwiązania energetycznego dla Vällingby Centrum, była instalacja grzewczo-chłodząca w Centrum Chemicznym przy Instytucie Technicznym w Lund (Szwecja). Tutaj Malmberg zainstalował instalację wykorzystującą energię odnawialną, w skład której wchodzą 153 odwierty o głębokości 230 m każdy. Ten „magazyn skalny” (rock storage) został zaprojektowany w celu dostarczenia chłodu o mocy 1,2 MW, wspólnie z chillerami/pompami ciepła jest on w stanie zapewnić moc chłodzącą 3,0 MW dla systemu klimatyzacyjnego. Natomiast podczas okresu grzewczego instalacja, oparta na zbiornikach i pompach ciepła o mocy 1,75 MW, jest w stanie zapewnić ogrzewanie budynków oraz ciepłej wody użytkowej, a przy maksymalnym zapotrzebowaniu Centrum korzysta z ciepła komunalnego.

Geoenergetyczny system składający się z 132 odwiertów o głębokości 230 m

W Vällingby Centrum firma wykonała instalację wykorzystującą energię odnawialną, w skład instalacji  wchodzą 132 odwierty o głębokości 230 m każdy. Magazyn skalny zaprojektowany w celu chłodzenia posiada moc 1,0 MW. G podziemny skalny magazyn został przykryty gruntem, możliwe stało się wybudowanie nowego obiektu na jego szczycie. Serce nowej instalacji grzewczo-chłodzącej, czyli: trzy chillery/pompy ciepła (ze sprężarkami typu screw odpowiednimi dla potrzeb przemysłowych), wymienniki ciepła, pompy cyrkulacyjne, system kontroli i nadzoru, elektryczne transformatory itp., zainstalowane zostały w pomieszczeniu znajdującym się na terenie podziemnego parkingu.

 

Nowy system zaprojektowany w celu zapewnienia głównego zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie

Nowy system powinien zapewnić przynajmniej 50-60% rocznego zapotrzebowania na ciepło i około 90% rocznego zapotrzebowania na chłodzenie wymaganego przez Vällingby Centrum. Obliczono, iż przynajmniej 50% rocznego zapotrzebowania na chłodzenie można uzyskać ze zgromadzonego „darmowego zimna” w zbiorniku skalnym, wykorzystując jedynie cyrkulację i transfer zimna ze zbiornika skalnego bez użycia pomp ciepła (chłodzenie pasywne). W takim przypadku osiągnięto pozytywnie zaskakujący COP na poziomie 40, w odróżnieniu do COP równemu 3,2, obliczonemu podczas korzystania z chillerów/pomp ciepła. Należy zaznaczyć, że są to dane oparte na rzeczywistych pomiarach (zbiornik skalny funkcjonuje już od dwóch lat, natomiast pompy ciepła od 1,5 roku).

Kluczowe komponenty

Podstawowymi składowymi systemu są: kompletny magazyn skalny, chillery/pompy ciepła, wymienniki ciepła do transferu ciepła i zimna z medium skalnego do medium chłodzenia, wymienniki ciepła do transferu nadwyżki ciepła skraplacza do sześciu ogromnych chłodnic powietrznych (używanych tylko wybiórczo podczas największego zapotrzebowania na chłodzenie), oraz chłodnic powietrznych. Cała instalacja zawiera 18 głównych pomp cyrkulacyjnych. Większość z nich jest często kontrolowana w celu zminimalizowania zużycia energii. Ważną częścią systemu jest instalacja elektryczna wymagająca 12 kV z transformatorami zaprojektowanymi na 2200 kVA, której stworzenie było istotną częścią kontraktu dla Malmberg .

 

Autor: Peter Bäckström, Malmberg Water AB
Tłumaczyła i uzupełniła: Alicja Kawalec-Majka

 

Cały artykuł – GLOBEnergia 2/2009