Dálkové vytápění a chlazení je energeticky účinné řešení. A pokud je využíváno správně, může být také nejudržitelnější. Ale jak to vlastně funguje? A jak je energie dopravována z elektrárny až ke spotřebiteli? Zaprvé, aby systém dálkového vytápění a chlazení správně fungoval, je zapotřebí mnoho čerpadel, která budou spolupracovat.

Ta zajišťují, že se voda z elektrárny dostane do všech domácností tak, aby byl tento proces co nejúčinnější a nejspolehlivější. V tomto modulu začneme v elektrárně na výrobu elektřiny i tepla, takzvané kogenerační elektrárně. Projdeme celý proces krok za krokem a ukážeme si, jak čerpadla využívají energii k ohřátí či ochlazení vody.

Podrobně rozebereme všechny kroky a ukážeme si význam každého jednotlivého čerpadla. Začneme s již zmíněnými kogeneračními elektrárnami. V těchto elektrárnách se využívá biomasa nebo solární či větrná energie, z nichž se získává energie pro dálkové vytápění a chlazení. Tímto procesem začíná cesta rozvodu vody do domácností a průmyslových budov. Jakmile je voda přečerpána do předávacích stanic, je možné ji rozvést do domácností, kde se využívá k vytápění a regulaci vnitřní teploty.

Tento příklad se zaměřuje na to, jak lze energii vyrábět v kogenerační elektrárně. Proces se však nijak zásadně neliší od situací, v nichž je využíván jiný typ elektrárny. Každé čerpadlo představuje nepostradatelné ozubené kolečko ve stroji, který se nazývá systém dálkového vytápění a chlazení. Dohromady čerpadla představují to nejudržitelnější, nejúčinnější a nejekonomičtější řešení výzev v oblasti energií.

Vše začíná v centrální elektrárně. Hlavní čerpadla této elektrárny jsou srdcem celého systému. Jejich úkolem je rozvádět velké množství vody do distribuční sítě. Vzhledem k délce celého potrubí je zásadní, aby čerpadla byla masivní, spolehlivá a vydržela co nejdéle. Ještě než se voda vydá na svoji cestu, je třeba zajistit, aby byla dostatečně kvalitní. Z toho důvodu musí být neustále filtrována.

Čerpadla s průtokovým filtrem přefiltrují zhruba 10 % celkového průtoku. Filtr je obvykle umístěn blízko regulačních ventilů a pomáhá zachycovat nečistoty jako například suť a další materiál, který se do potrubí může dostat. Odstranění nečistot je opravdu důležité, protože jinak by mohla účinnost systému klesat. Obtoková kotlová čerpadla udržují výkon soustavy tím, že přečerpávají vodu v kotli. Díky tomu se zajistí, že rozdíl teplot u hladiny a u dna nebude příliš vysoký.

Tím se snižuje riziko kondenzace, což je důležité hlavně pro kotle s nízkou odolností proti kondenzaci. V nejhorším může kondenzace způsobovat korozi, což zkracuje životnost soustavy. Obtokové čerpadlo pomáhá tyto problémy vyřešit, což ve výsledku zajišťuje jeho mnohem delší životnost. Udržovací tepelná čerpadla zajistí rychlé spuštění kotlů a optimální ochranu. Zajišťují stálý průtok vody kotlem, i když je v pohotovostním režimu.

Díky tomu může systém rychle obnovit svůj provoz, aniž by musel čekat na to, až se voda ohřeje. Teplota spalin může výrazně ovlivnit celkovou účinnost kotle. Pokud mezi kotel a komín nainstalujete ekonomizér, můžete spaliny z kotle využít. Díky tomu se zužitkuje veškerá energie. Instalací ekonomizéru můžete snížit náklady za palivo o 15–25 %.

Záleží na typu elektrárny a palivu. V této fázi je voda, jejíž cestu z elektrárny jsme sledovali, na cestě k jednotlivým domácnostem. Distribuční čerpadla rozvádí vodu z předávacích stanic ke spotřebitelům a než se nadějete, je topení plné teplé vody a vy můžete regulovat vnitřní teplotu. Pro větší dosah i do vzdálených oblastí lze do systému přidat další čerpadla. Pomocí směšovacích smyček lze navíc snížit tlak v systému.

Teplotní zóna iGRID je chytrá směšovací smyčka, která umožňuje rozvod vody o přesné teplotě. Pokud města rozdělíme do menších zón, kde je poptávka nižší, můžeme teplotu snížit na určitou úroveň. Také lze směšovat návratovou vodu s tou přívodní, čímž se dosáhne požadované teploty pro danou zónu. Pokud je systém propojen s technologií iGRID, je teplota optimalizována na základě dat v reálném čase.

Tato data pochází ze strategických bodů rozmístěných v síti. Optimalizátor teploty iGRID pak dokáže vypočítat, jaká je optimální přívodní teplota rozvodné sítě. Tím se omezí vysoké průtoky, vyhnete se extrémům a kompenzujete aktuální povětrnostní podmínky. iGRID tak řídí průtok a teplotu dálkového vytápění.

Tak lze zajistit různé teploty pro různé uživatele a v určitých oblastech sítě se využijí udržitelné zdroje energie. To vše dohromady tvoří fungující systém dálkového vytápění a chlazení, který jasně ukazuje, že dálkové vytápění a chlazení je řešením budoucnosti. Ještě jednou si zopakujme výhody jednotlivých čerpadel: Hlavní čerpadlo: Rozvádí vodu do distribučních centrál. Obtokové kotlové čerpadlo: Zajišťuje oběh vody a zabraňuje kondenzaci.

Čerpadlo s průtokovým filtrem: Odstraňuje všechny nečistoty z přečerpané vody. Udržovací tepelné čerpadlo: Zajišťuje rychlé spuštění kotle a jeho optimální ochranu. Ekonomizér spalin: Ochlazuje spaliny, čímž snižuje náklady za palivo o 15–25 %. Distribuční čerpadlo: Rozvádí energii do jednotlivých domácností. iGRID: Řídí další čerpadla v systému, která zajišťují různou teplotu pro různé uživatele.