Система отопления и кондиционирования воздуха, использующая в качестве теплоносителя углекислоту (её стоимость составила 4 млн франков) проходит сейчас испытания в Швейцарии на территории кампуса Energypolis. Это первая подобная система в мире, добравшаяся до стадии проектного действующего образца. У её разработчиков еще есть год, чтобы доказать, что данная технология нормально работает и годится для вывода на рынок.
Проблема модернизации систем отопления и кондиционирования воздуха в швейцарских жилых домах и офисных зданиях возникла задолго до войны России против Украины и появления на горизонте первых признаков возникновения возможного энергетического кризиса. Швейцария все еще отапливает свои дома соляркой, а тепло, выделяемое приборами и оборудованием, все еще без толку уходит в атмосферу. А между тем оно вполне могло бы использоваться там, где в этом тепле существует острая необходимость. То же самое касается и проблем, связанных с кондиционированием (охлаждением) воздуха.
Созданная в Швейцарии так называемая anergy system позволяет потребителям обмениваться между собой по сути даровым теплом.
Сегодня эта энергия транспортируется при помощи водопроводов. Однако гораздо перспективнее и экономичнее, как утверждают авторы упомянутого проекта, использовать в качестве теплоносителя двуокись углерода (CO2). В начале июня 2022 года они запустили первый опытный образец этой революционной технологии в трех зданиях на территории инновационного кампуса Energypolis, входящего в состав Высшей Школы прикладных наук Западной Швейцарии (HES-SO Valais-Wallis) в городе Сьон, кантон Вале.
Ускорение энергетического перехода
Идея заменить воду на CO2 давно уже циркулирует в ученом мире, и это не случайно: такая технология позволяет использовать трубопроводы, которые значительно компактнее и гораздо дешевле в строительстве. Такие трубы можно легко проложить через весь город, подключив к ним все нужные здания. Кроме того, они не подвержены риску разморозки, чем страдают обычные водяные сети, и именно поэтому такую сеть не нужно глубоко закапывать. Ее можно легко интегрировать, например, в тротуары, тем более, что в Швейцарии плитку и бордюры не меняют каждые три месяца.
Подобная система, вкупе с интеллектуальной системой управления, способна любой город с энергетической точки зрения сделать едва ли не полностью автономным. Таково мнение Франсуа Марешаля (François Maréchal), профессора Лозаннского политеха EPFL и одного из руководителей проекта. «Преимущество этой системы состоит в способности использовать в качестве источника тепла все то, что обычно выбрасывается в атмосферу. А мы теперь можем возвращать это тепло обратно. Это одно из самых значительных инженерных решений, способствующих реальной реализации процесса энергетического перехода (от ископаемых видов топлива к экологически чистым, возобновляемым источникам)».
«Город будущего будет отапливаться и охлаждаться именно с помощью CO2»,
— уверен Франсуа Марешаль. На разработку и создание опытного образца такой сети, мощность которой составляет около 500 кВт⋅ч, уже ушло два года. Они были потрачены на разработку и монтаж системы в натуральную величину. «В течение третьего года у нас будут идти испытания, в частности, мы замерим КПД сети и по итогам тестов уже более точно поймем, каковы ее эксплуатационные характеристики в сравнению с теплосетями на воде, идентичны ли они, лучше или хуже», — объясняет Джессен Пейдж (Jessen Page), профессор HES-SO и один из авторов проекта.
Интерес из-за границы
«Этот этап испытаний также позволит замерить степень доверия к данной системе со стороны рынка. Если она продемонстрирует достаточную степень эффективности и безопасности, то это может стать для бизнеса весомым аргументом в пользу данной технологии», — подчеркивает Альберто Миан (Alberto Mian), исполнительный директор компании ExerGo, намеренной взять на себя риск вывести систему на рынок. По его словам, интерес к данной технологии уже проявил Дубай.
Разработка тестовой демонстрационной установки проходит при финансовой поддержке кантона Вале и федерального центра,
а также локальных партнеров из числа ведущих валезанских промышленников и предпринимателей. «Этот проект полностью соответствует целям швейцарской энергетической стратегии», — говорит Филипп Мюллер, руководитель отдела чистых энергетических технологий Федерального Ведомства по делам энергетики (Bundesamt für Energie BFE, подразделение Министерства транспорта, энергетики и коммуникаций UVEK). Чиновник особо отмечает тот факт, что «в реализацию проекта вовлечены партнеры как из сферы науки, так и бизнеса, а это предвещает проекту хорошее будущее».
В самом деле, как уже заявила местная энергопоставляющая компания Oiken, если все испытания пройдут успешно, то она будет готова взять на себя «полевую» реализацию проекта и внедрить его, в дополнение к уже существующим теплосетям, сначала в городском районе Сьона, прилегающем к центральному железнодорожному вокзалу, а затем и в более широком масштабе. Что касается научно-технических и инженерных компетенций, необходимых для корректного внедрения таких технологий, то тут Джессен Пейдж особенно не беспокоится. По его словам, «возможность создать такую городскую действующую сеть появится уже через два-три года, а к 2050 году можно было бы уже начать подключать к ней всех желающих. Кроме того к середине века страна уже будет иметь достаточно специалистов, знающих как устанавливать подобные системы и как их обслуживать».
