Φεύγουν τα κλιματιστικά, έρχεται το παγωμένο νερό – Πώς η Ευρώπη θα μπορούσε να μειώσει το αποτύπωμά της

Καθώς η κλιματική αλλαγή θερμαίνει τον πλανήτη, πρέπει όλο και περισσότερο να βρίσκουμε τρόπους για να ψύχουμε αποτελεσματικά τα κτίρια – μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές μας για να προσπαθήσουμε να σταματήσουμε την αύξηση της θερμοκρασίας όσο το δυνατόν περισσότερο. Τα παραδοσιακά κλιματιστικά είναι μια κακή μέθοδος για την επίτευξη οποιουδήποτε στόχου, αλλά τι θα γινόταν αν υπήρχε άλλος τρόπος;

Σε πρόσφατο άρθρο του περιοδικού Horizon, που εκδίδει η Γενική Διεύθυνση Έρευνας και Καινοτομίας της Ευρωπαϊκής Επιτροπής σχετικά με τα καινοτόμα ερευνητικά έργα που χρηματοδοτούνται από την ΕΕ, αναφέρεται η παλαιότερη, αλλά πολλά υποσχόμενη μέθοδος της ψύξης περιοχής ως μια πολύ αποτελεσματικότερη και φιλικότερη προς το περιβάλλον μέθοδος κλιματισμού.

Η ψύξη περιοχής, είναι μια μέθοδο ψύξης κτιρίων όπου το παγωμένο νερό από μια κεντρική εγκατάσταση περνά μέσα από σωλήνες σε πολλά κτίρια, επιτρέποντάς τους να ψύχονται χωρίς να χρειάζονται τα δικά τους ενεργειακά συστήματα κλιματισμού. Αυτό όχι μόνο μειώνει το αποτύπωμα άνθρακα κάθε κτιρίου, αλλά παρέχει επίσης έναν φθηνότερο τρόπο ψύξης εσωτερικών χώρων κτιρίων.

Οι ιδέες πίσω από την ψύξη της περιοχής υπήρχαν από τη δεκαετία του 1960. Αν και διαδεδομένη σε θερμές περιοχές όπως το Κατάρ και το Ντουμπάι, η τεχνολογία τώρα αρχίζει να χρησιμοποιείται και σε όλη την Ευρώπη, καθώς η ζήτηση για ψύξη αρχίζει να αυξάνεται όσο αυξάνεται η παγκόσμια θερμοκρασία.

Ενώ σε ολόκληρη την Ευρώπη λιγότερο από το 1% των μονάδων ψύξης είναι μονάδες ψύξης περιοχής, σε ορισμένες χώρες έχει υιοθετηθεί σε μεγαλύτερη έκταση – όπως στη Σουηδία, όπου το μερίδιο αγοράς της είναι περίπου 25%.

Στην ψύξη περιοχής, το νερό μεταφέρεται στα κτίρια με σωλήνες από μια κεντρική εγκατάσταση όπου έχει παγώσει. Αυτό το νερό μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα εξαερισμού. Ο αέρας που ρέει γύρω ​​από τους σωλήνες ωθεί τον κρύο αέρα σε ένα κτίριο μέσω αεραγωγών για να λειτουργήσει ως κλιματισμός, με το νερό να ανακυκλώνεται για να ψυχθεί ξανά.

Η ψύξη περιοχής μπορεί να είναι πολύ πιο αποτελεσματική από τα παραδοσιακά συστήματα κλιματισμού, τα οποία συχνά βασίζονται σε εξοπλισμό που χτίζεται πάνω από ένα κτίριο και καταναλώνει πολλή ενέργεια. Η ψύξη περιοχής μπορεί επίσης να ωφεληθεί από τη λήψη κρύου νερού από φυσικές πηγές, όπως μια λίμνη, για τη μείωση των ενεργειακών απαιτήσεων.

Αυτό μπορεί να σημαίνει δωρεάν ψύξη εάν έχετε πρόσβαση σε ποτάμια, βαθιές λίμνες ή ωκεανούς.  Σε περιοχές με κρύο κλίμα όπως στη Στοκχόλμη ή την Κοπεγχάγη, μπορείτε να πάρετε το κρύο από τον αέρα του περιβάλλοντος. Συνηθέστερα έχετε ψύκτες που ψύχουν το νερό, το οποίο τρέχει σε σωλήνες από τις κεντρικές εγκαταστάσεις προς τους καταναλωτές.

Η ψύξη περιοχής ταιριάζει καλύτερα σε εμπορικά κτίρια στην Ευρώπη, τα οποία απαιτούν ψύξη όλο το χρόνο, σε αντίθεση με τα κτίρια κατοικιών, τα οποία για τις περισσότερες τοποθεσίες χρειάζονται μόνο ψύξη έως και τρεις μήνες στο πιο ζεστό μέρος του καλοκαιριού.

Παρ ‘όλα αυτά, η ψύξη  περιοχής μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής στην Ευρώπη. Μπορεί να είναι έως και δέκα φορές πιο αποτελεσματική από τα συμβατικά συστήματα ψύξης, μειώνοντας σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας σε μεγάλο αριθμό κτιρίων και επιτρέποντας ένα σημαντικό βήμα προς την ουδετερότητα του άνθρακα.

Υπάρχουν και άλλα οφέλη από την ψύξη περιοχής. Μειώνει τον θόρυβο αφαιρώντας την ανάγκη για δυνατές μονάδες κλιματισμού, ενώ απελευθερώνει επίσης χώρο στα κτίρια – όπως στις στέγες τους – όπου μπορούν να κατασκευαστούν άλλες εγκαταστάσεις, όπως κήποι ή κοινόχρηστοι χώροι. Και προσθέτει ευελιξία στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, επιτρέποντας τη χρήση περισσότερης ανανεώσιμης ενέργειας σε συστήματα ψύξης μετατοπίζοντας τις απαιτήσεις ισχύος σε περιόδους όπου είναι διαθέσιμη περισσότερη ανανεώσιμη ενέργεια.

Το έργο INDIGO εξέτασε το σκοπό αυτό χρησιμοποιώντας αλγόριθμους και άλλες τεχνικές για τη βελτίωση ενός συστήματος ψύξης σε νοσοκομείο στη βόρεια Ισπανία. Η ιδέα του INDIGO ήταν να αναπτύξει διαφορετικά συστήματα διαχείρισης για την παραγωγή, τη διανομή και την κατανάλωση ώστε να βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο παρέχεται την ψύξη σε ένα κτίριο, την αποδοτικότητα της διανομής και τη διαχείριση της παραγωγής.

Το έργο πραγματοποιήθηκε με τρεις τρόπους. Ο πρώτος ήταν να αναπτυχθεί ένας αλγόριθμος για τη βελτιστοποίηση των αντλιών που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά νερού μέσω του δικτύου. Παρά το γεγονός ότι ήταν μόνο ένα πιλοτικό έργο, το νοσοκομείο αποφάσισε να διατηρήσει το σύστημα στη θέση του λόγω της μεγάλης εξοικονόμησης που πέτυχε.

Μια άλλη εξέλιξη ήταν η αύξηση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ του εισερχόμενου και του εξερχόμενου νερού, μειώνοντας τα κέρδη θερμότητας στο δίκτυο, οδηγώντας σε εξοικονόμηση ενέργειας περίπου 18%. Το τρίτο η ανάλυση της αναγκαίας ψύξης για να καθοριστεί η χωρητικότητα που χρειαζόταν για να τροφοδοτεί κρύο νερό στα κτίρια.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα υπάρχοντα συστήματα ψύξης θα μπορούσαν να γίνουν πιο αποτελεσματικά χωρίς την ανάγκη πρόσθετου εξοπλισμού ή υποδομής. Ενώ έργα όπως αυτό είναι πολλά υποσχόμενα, μια ευρύτερη υιοθέτηση της ψύξης περιοχής δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Ένα ζήτημα είναι ότι η εγκατάσταση των συστημάτων μπορεί να είναι ενοχλητική, με αποτέλεσμα δρόμοι να πρέπει να κλείσουν κατά την εγκατάσταση των σωλήνων.

Ένα άλλο είναι ότι η ψύξη περιοχής μπορεί αρχικά να είναι ακριβή και η εξοικονόμηση κόστους μπορεί να πάρει λίγο χρόνο για να φανεί. Παρ ‘όλα αυτά, μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο βιώσιμο μέλλον μας.