Warszawa, jako jedno z pierwszych miast w Europie, wprowadza w życie testową instalację do pozyskiwania energii cieplnej z kolei podziemnej za pomocą pomp ciepła, w celu zasilania nią miejskiej sieci ogrzewania. Specjalista dr inż. Piotr Ziętek uważa, że systemy do rekuperacji ciepła mogą mieć istotny wpływ i zwiększyć wydajność energetyczną instalacji technicznych.
Sprawy dotyczące odzyskiwania ciepła z podziemnej struktury metra są aktualnie rozważane dla dwóch linii metra: M2 oraz planowanej M3 – przekazała PAP rzeczniczka Metra Warszawskiego, Anna Bartoń.
– Na drugiej nitce instalacja demonstracyjna ma być zamontowana na stacji Bemowo. W chwili obecnej jesteśmy w finalnym etapie procedowania umowy pomiędzy Metrem Warszawskim a Veolią przy udziale Biura Infrastruktury UM. Dla linii M3 trwają działania projektowe i równocześnie prowadzone są ustalenia związane z rozwiązaniami technicznymi co do przyszłej lokalizacji instalacji – poinformowała rzeczniczka.
Jak wspomniał dla PAP dr inż. Piotr Ziętek z Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej, odzyskiwanie ciepła z infrastruktury metra najczęściej opiera się na użyciu powietrza wentylacyjnego z tuneli i stacji metra do napędzania pomp ciepła typu powietrze-woda. Te urządzenia – przeprowadzając obieg termodynamiczny – są w stanie podwyższyć temperaturę pobranego ciepła na wyższy poziom i przesłać je do instalacji odbiorczej.
– Zbudowanie instalacji do użytkowania ciepła z powietrza wentylacyjnego z metra, by zasilać w ciepło pobliskie budynki, jest bardzo skomplikowanym zadaniem inżynierskim, które wykorzystuje innowacyjne technologie, na przykład pompy ciepła dużej mocy z ekologicznymi czynnikami roboczymi. Może to doprowadzić do redukcji emisji zanieczyszczeń, dzięki zmniejszeniu konsumpcji energii wytwarzanej w konwencjonalny sposób – podkreślił Ziętek.
Ekspert zwrócił uwagę, że obecnie poszukuje się rozwiązań, które umożliwią poprawę sprawności energetycznej instalacji technicznych, w tym źródeł ciepła, a układy do rekuperacji ciepła mogą w tym pełnić ważną rolę.
Na chwilę obecną koncepcja odzysku ciepła z metra nie jest powszechna na całym świecie, jednak – jak wspomniał ekspert – jego potencjał został zauważony. – Trwają analizy i powstają pierwsze instalacje pilotażowe oraz pokazowe w różnych państwach, jak np. w Niemczech, Szkocji, Polsce – powiedział.
Instalacja wykorzystująca ciepło z metra do ogrzewania pobliskich budynków została zrealizowana na przykład w Londynie. – Bunhill 2 Energy Centre wykorzystuje energię cieplną z tuneli metra i zasila w ciepło między innymi 1350 budynków mieszkalnych i kilka obiektów użyteczności publicznej – przekazał Ziętek.
W szykowanym w Warszawie modelu, ciepło generowane przez działające urządzenia i systemy wentylacyjne w warszawskim metrze będzie odzyskiwane za pomocą pomp ciepła i przekazywane do miejskiej sieci grzewczej.
– Metro zużywa bardzo obfite strumienie powietrza, które są konieczne, między innymi, do zapewnienia odpowiedniej jakości powietrza dla pasażerów, ale również do odbierania przyrostów ciepła wytwarzanych przez ludzi oraz pociągi i resztę wyposażenia stacji i tuneli – wyjaśnił Ziętek.
Dodał, że temperatura powietrza w metrze jest względnie stała i wysoka przez cały rok – w okresie zimowym raczej nie spada poniżej 10 st. C, a latem podczas upałów może przekraczać nawet 25 st. C. – Dzięki temu powietrze z metra stanowi wartościowe źródło ciepła dla pomp, których sprawność i efektywność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury dolnego źródła ciepła – stwierdził ekspert.
Jego zdaniem, pompy ciepła to technologia idealna do odzyskiwania strumieni ciepła o zróżnicowanej, często nietypowej temperaturze, i ponownego wykorzystywania ich w innym miejscu.
– Ciepło o niskiej temperaturze pobierane z powietrza wewnątrz metra jest przetwarzane przez pompy ciepła na wyższy poziom temperatury i staje się tym samym przydatne do celów grzewczych, np. do wspomagania miejskiej sieci grzewczej – powiedział Ziętek. Dodatkowym atutem jest to, że schłodzone powietrze wentylacyjne, przy odpowiednim jego rozprowadzeniu, może obniżać temperaturę na stacji metra, co jest korzystne zwłaszcza w trakcie letnich upałów.
Pomysłodawcy rozwiązania w Warszawie podkreślają, że technologia i metoda odzyskiwania ciepła z infrastruktury metra umożliwi ponadto zmniejszenie temperatury na peronach – nawet o 4 stopnie C. Według eksperta Politechniki Warszawskiej jest to temperatura odczuwalna dla użytkowników metra. – Nie powinna ona wywołać dużego dyskomfortu zimą, a latem na pewno może poprawić warunki komfortu cieplnego na danej stacji – ocenił.
Urząd Miasta Warszawa poinformował, że po zainstalowaniu pomp ciepła na Bemowie, wybrane zostaną nowe lokalizacje, czyli stacje metra, na których rozpoczną się przygotowania do montażu i uruchomienia kolejnych instalacji odzyskowych.
Zdaniem Ziętka, warto iść w tym kierunku, „jeżeli istnieją odpowiednie do tego warunki techniczne, m.in. dostępna przestrzeń techniczna do instalacji pomp ciepła, możliwość właściwego skierowania przepływu powietrza wentylacyjnego oraz bliskość odbiorcy ciepła, na przykład w postaci sieci ciepłowniczej lub budynków, do których ciepło będzie można przekazać”.
Projekt odzyskiwania ciepła z tuneli warszawskiego metra powstał w ramach III edycji Konkursu Innowacyjności w Veolii Energii Warszawa w 2021 roku. Pomysł zdobył główną nagrodę – Grand Prix i został włączony do programu projektów dotyczących źródeł odzysku ciepła w mieście.
Anna Mikołajczyk-Kłębek (PAP)
wl/ bar/ ktl/
