Chauffage urbain

Le chauffage urbain de (moins généralement appelé le teleheating ) est un système pour la chaleur de distribution produite dans un endroit centralisé pour des conditions de chauffage résidentielles et commerciales telles que le chauffage des locaux et le chauffage d'eau . La chaleur est souvent obtenue à partir d'une usine de la cogénération , bien que le chauffage géothermique des stations de chaudière de la Chaleur-seulement de et le chauffage solaire central soient également employés. Les usines de chauffage urbain peuvent fournir des rendements plus élevés et une meilleure lutte contre la pollution que les chaudières localisées.

Génération de chaleur

L'élément de noyau d'un système de chauffage urbain est habituellement une usine de la cogénération (également appelée la production combinée de chaleur et d'électricité , PCCE) ou une station de chaudière de la Chaleur-seulement de . Tous les deux ont en commun qu'elles sont typiquement basées sur la combustion des porteurs d'énergie primaire. La différence entre les deux systèmes est que, à une usine de cogénération, la chaleur et l'électricité sont produites simultanément, tandis que dans des stations de chaudière de la chaleur-seulement - pendant que le nom suggère - seulement la chaleur est produite.

La combinaison de la cogénération et du chauffage urbain est très le de rendement optimum. Une centrale électrique et à vapeur qui produit seulement de l'électricité peut convertir moins qu'approximativement 50 ; % du carburant ont entré dans l'électricité. La partie de l'énergie est gaspillée sous la forme de la chaleur et absorbée à l'environnement. Une usine de cogénération récupère cette chaleur et peut atteindre des efficacités énergétiques totales approchant 100 ; %.

D'autres sources de chaleur pour des systèmes de chauffage urbain peuvent être la chaleur géothermique, énergie solaire, chaleur en surplus des processus industriels, et énergie nucléaire. De l'énergie nucléaire a été suggérée pour être employée pour le chauffage urbain. Les principaux pour une combinaison conventionnelle de cogénération et de chauffage urbain applique la même chose pour nucléaire qu'elle fait pour n'importe quelle centrale électrique et à vapeur . Une utilisation de génération de chaleur nucléaire était avec la centrale nucléaire de Ågesta en Suède. En Suisse, la centrale nucléaire de Beznau fournit la chaleur à environ 20.

Distribution de la chaleur

Après génération, la chaleur est distribuée au client par l'intermédiaire d'un réseau des pipes isolées. Les systèmes de chauffage urbain se compose de l'alimentation et des canalisations de retour. Habituellement les pipes sont installées sous terre mais il y a également des systèmes avec des pipes d'overground. Dans les stockages de chaleur de de système peut être égaliser des demandes installées de charge maximale. Le milieu commun utilisé pour la distribution de la chaleur est l'eau, mais également la vapeur est employée. L'avantage de la vapeur est celui en plus de chauffage qu'il peut être employé dans les processus industriels dus à sa température plus élevée. L'inconvénient de la vapeur est une perte de chaleur plus élevée due à la température. En outre, l'efficacité thermique des usines de cogénération est sensiblement inférieure si le milieu de refroidissement est vapeur à hautes températures, entraînant à un plus petit la génération du courant électrique .

Au niveau de client le réseau de la chaleur est relié au chauffage central des logements par les échangeurs de chaleur (sous-stations de la chaleur). L'eau (ou la vapeur) utilisée dans le système de chauffage urbain n'est pas mélangée avec de l'eau du système de chauffage central du logement.

Le pour - et - escroqueries

Le chauffage urbain a de divers avantages comparés à différents systèmes de chauffage. Habituellement le chauffage urbain est plus de rendement optimum, dû à la production simultanée de la chaleur et de l'électricité aux usines de génération de production combinée de chaleur et d'électricité. Les chambres de combustion plus grandes ont également un nettoyage plus avancé de la fumée que les systèmes simples de chaudière. Dans le cas de la chaleur en surplus des industries, les systèmes de chauffage urbain n'emploient pas le carburant additionnel parce qu'ils emploient la chaleur (nommée rétablissement de chaleur) qui serait déboursée à l'environnement.

Le chauffage urbain est un engagement à long terme qui équipe mal d'un foyer sur des retours sur investissement à court terme. Les avantages à la communauté incluent des coûts d'énergie évités, par l'utilisation de l'excédent et de l'énergie gaspillée de la chaleur, et l'investissement réduit dans l'équipement de chauffage individuel de houshold ou de bâtiment. Le réseau de chauffage urbain, les stations de chaudière de la chaleur-seulement, et les usines de cogénération exigent des dépenses d'investissement et le financement d'investissement initial élevées. Seulement si considéré en tant qu'investissements à long terme ceux-ci peuvent traduire en opérations profitables pour les propriétaires des systèmes de chauffage urbain, ou des exploitants de l'installation de production combinée de chaleur et d'électricité. Le chauffage urbain est moins attrayant pour des secteurs avec de basses densités de population, car l'investement par ménage est considérablement plus haut.

Variation nationale

Puisque les conditions de la ville à la ville diffèrent, chaque système de chauffage urbain est uniquement construit. En outre les nations ont accès différent aux porteurs d'énergie primaire et ainsi elles ont une approche différente comment adresser le marché de chauffage dans leurs frontières. Ceci mène non seulement à un degré différent de diffusion mais également à différents systèmes de chauffage urbain en général dans le monde entier.

L'Europe

Depuis le 1954 , le chauffage urbain a été favorisé dans le l'Europe par le Euroheat et la puissance . Ils ont compilé l'analyse du chauffage urbain et des marchés de refroidissement du l'Europe dans leur projet d'Ecoheatcool soutenu par la Commission européenne . Le cadre juridique dans les Etats membres de l'Union européenne est actuellement influencé par la PCCE directif de d'UE.

L'Amérique du Nord

Dans le Amérique du Nord , ranger de systèmes de chauffage urbain dans deux catégories générales. Ceux qui sont possédés près et servent les bâtiments d'une entité simple sont considérés les systèmes institutionnels. Tous les autres se rangent dans la catégorie commerciale. Edison consolidé par New York (escroquerie Ed) actionne les opérations de vapeur d'Edison d'escroquerie de , le plus grand système commercial de chauffage urbain aux Etats-Unis et le monde. Le système a fonctionné sans interruption depuis mars 1882 et sert l'île de Manhattan de de la batterie par la quatre-vingt-seizième rue. Tout en fonctionnant sans à-coup pendant la majeure partie de son temps en service, les incidents se sont produits, sur le la personne du 2007 un du 18 juillet a été tué et nombreux autres blessé quand le une tuyauterie de vapeur a éclaté sur la quarante-et-unième rue et Lexington. Dans 1989 trois personnes ont été également tués dans un événement semblable. En plus de fournir le chauffage de l'espace et d'eau, la vapeur du système est employée dans de nombreux restaurants pour la préparation de nourriture, la chaleur de processus dans les blanchisseries et les nettoyeurs à sec, aussi bien que pour actionner les réfrigérateurs d'absorption pour la climatisation .

Le Danemark

Au Danemark le chauffage urbain couvre plus que 60 ; % du chauffage des locaux et du chauffage d'eau .4 ; % de cette chaleur a été produit sur des usines de de la production combinée de chaleur et d'électricité . La chaleur a récupéré de l'incinération 22.9 expliqué par de perte de ; % de toute la production de chaleur danoise de zone. La plupart des villes importantes au Danemark ont de grands réseaux de chauffage urbain comprenant l'opération de réseaux de transmission avec jusqu'à 125 ; °C et 25 ; barrer les réseaux de pression et de distribution fonctionnant avec jusqu'à 95 ; °C et entre 6 et 10 ; pression de barre. Le plus grand système de chauffage urbain au Danemark est dans la région de Copenhague actionnée par CTR I/S et VEKS I/S. À Copenhague centrale le réseau de CTR couvre 275.000 ménages (90-95 ; % de la population de secteurs) par un réseau de 54 ; pipes de distribution de chauffage urbain de kilomètre fournissant une livraison maximale de 663 ; MW. Le prix à la consommation à la consommation de la chaleur du CTR est le per approximativement €42 ; MWh plus des impôts.

La Finlande

En Finlande le chauffage urbain explique environ 50 pour cent de tout le marché de chauffage. Plus de 90 pour cent de résidences, plus que la moitié de toutes les maisons en terrasse, et la partie d'édifices publics et de locaux commerciaux sont reliés à un réseau de chauffage urbain. Le gaz naturel est la plupart du temps employé dans les secteurs au réseau du sud-est de gazoduc, le charbon importé est employé dans les secteurs près des ports, et la tourbe est employée dans des secteurs nordiques où la tourbe est une ressource naturelle. Cependant, d'autres énergies renouvelables telles que des déchets de bois et d'autres sous-produits combustibles d'industrie du papier sont également employées, de même que l'énergie récupérée par l'incinération des déchets solides municipaux . Dans quelques villes, l'incinération de rebut peut contribuer pas moins de 8% de la condition de la chaleur de chauffage urbain. La disponibilité est 99.98% et les ruptures quand elles se produisent réduisent habituellement les températures par seulement quelques degrés.

L'Allemagne

En Allemagne le chauffage urbain a une part de marché de autour de 14 ; % dans le secteur des bâtiments résidentiels. La charge thermique reliée est autour de 52. La chaleur vient principalement des usines de cogénération (83 ; %). Approvisionnement 16 de chaudières de la Chaleur-seulement ; % et 1 ; % est la chaleur en surplus de l'industrie. Les usines de cogénération emploient le gaz naturel (42 ; %), charbon (39 ; %), lignite (12 ; %) et gaspillent/d'autres (7 ; %) comme carburant.

Le plus grand réseau de chauffage urbain est situé dans le Berlin tandis que la diffusion la plus élevée du chauffage urbain se produit dans le Flensburg avec la part de marché environ de 90%.

Le chauffage urbain a plutôt peu de cadre juridique en Allemagne. Il n'y a aucune loi là-dessus car la plupart des éléments du chauffage urbain sont réglés dans des ordres gouvernementaux ou régionaux. Il n'y a aucun soutien gouvernemental des réseaux de chauffage urbain mais d'une loi pour soutenir des usines de cogénération. Comme dans l'Union européenne la PCCE que directif viendra efficace, cette loi a besoin probablement d'un certain ajustement.

L'Italie

Dans le Italie , chauffage urbain est employé dans quelques villes ( Bergame , Brescia , Reggio Emilia , Torino ).

La Norvège

En Norvège le chauffage urbain constitue seulement approximativement 2 % de besoins énergétiques du chauffage. C'est un nombre très peu élevé comparé aux pays semblables. Une des raisons principales que le chauffage urbain a une basse pénétration en Norvège est accès à l'électricité basée hydraulique bon marché. Cependant, il y a chauffage urbain dans les villes principales.

La Russie

À la plupart des villes du , de zone-niveau usines russes de la production combinée de chaleur et d'électricité ( ТЭЦ, Тепло-электроцентраль ) produit plus que 50 ; % de l'électricité de la nation et fournissent simultanément l'eau chaude pour les blocs de ville voisins. Ils emploient la plupart du temps le charbon et le pétrole - les turbines à vapeur de vapeur actionnées de pour la cogénération de la chaleur. Maintenant, les turbines à gaz et les conceptions du cycle combiné commencent à être employées couramment aussi bien. Un Soviétique - l'approche d'ère d'employer les stations centrales très grandes pour chauffer de grandes zones d'une grande ville ou de petites villes entières se fane loin comme en raison de l'inefficacité, beaucoup de chaleur est perdue dans le réseau sifflant en raison des fuites et le manque de l'isolation thermique approprié.

La Serbie

Dans le Serbie , chauffage urbain a été employé dans toutes les villes principales, en particulier dans la capitale, Belgrade . l'OTAN a visé une des usines principales de CAD, l'usine de chauffage urbain de nouveau Belgrade (" de JKP ; Elektrane" de Beogradske ;) pendant la guerre de Kosovo de [http://news.uk/1/hi/world/europe/311779. Cette usine a été considérée le commencement de la fourniture centralisée de chauffage vers Belgrade, établi dans 1961 en tant que des moyens de fournir le chauffage efficace aux banlieues nouvellement construites du Novi Beograd . Le système de chauffage urbain de Belgrade possède 112 sources de chaleur de 2,454 ; Capacité de MW et par les canalisations plus que 500 ; kilomètre long et 4365 stations de raccordement, fournissant le chauffage urbain à 240.000 appartements et 7.500 bureaux/bâtiments commerciaux de toute la surface couverte dépassant 17.

La Suède

Le Suède a une longue tradition pour l'usage du chauffage urbain dans les zones urbaines. La ville du Växjö a réduit sa consommation de combustible fossile de 30% de 1993-2006 et vise la réduction de 50% en 2010. Ce doit en grande partie être réalisé par le chauffage urbain mis le feu par biomasse

Le Royaume-Uni

Dans le Royaume-Uni , chauffage urbain est également devenu populaire après la deuxième guerre mondiale , mais sur une échelle restreinte, pour chauffer les grands domaines résidentiels qui ont remplacé des secteurs dévastés par l'attaque éclaire . La photo (droite) montre l'accumulateur à l'entreprise de chauffage urbain de Pimlico (PDHU), juste nord du fleuve la Tamise . Le PDHU est devenu opérationnel en 1950 et a continué la première fois à augmenter vers le haut jusqu'environ à 1960. Le PDHU s'est par le passé fondé sur la chaleur résiduelle de la centrale électrique de Battersea de maintenant-hors d'usage du côté sud du fleuve la Tamise . Il est encore en fonction, l'eau maintenant chauffé localement par un nouveau centre d'énergie qui incorpore 3.1 ; de MWe /4.0 ; MWTh des moteurs et de 3 x 8 de PCCE ; Chaudières à gaz de MW. Beaucoup d'autres telles centrales thermiques opèrent toujours des domaines à travers la Grande-Bretagne. Bien qu'elles serait efficaces, une plainte fréquente des résidants est que les niveaux de chauffage sont souvent placés trop élevés - les conceptions originales n'ont pas tenu compte pour que les différents utilisateurs aient leurs propres thermostats

Histoire

Le chauffage urbain trace ses racines aux bains et aux serres chaudes eau-heated chauds de l'empire romain antique. Les systèmes de zone ont gagné la proéminence dans le l'Europe pendant les Moyens Âges et la Renaissance , avec un système en France dans l'opération continue depuis le XIVème siècle . L'Académie Navale des États-Unis de dans le Annapolis a commencé le service de chauffage urbain de la vapeur dans le 1853 .

Bien que ceux-ci et nombreux d'autres systèmes aient fonctionné au cours des siècles, le premier système commercialement réussi de chauffage urbain a été lancé dans le Lockport , le New York , dans le 1877 par le houx hydraulique américain de Birdsill de d'ingénieur, a considéré le fondateur du chauffage urbain moderne.

Le futur de plusieurs de ces systèmes est dans le doute. Le même genre de problèmes beaucoup d'opérations de chauffage urbain l'ex-Union soviétique et en Europe de l'Est ont aujourd'hui, beaucoup de systèmes nord-américains de chauffage urbain de vapeur ont commencé à éprouver dans les années 60 et les années 70. En Amérique du Nord, les propriétaires (dans beaucoup de cas entreprises d'électricité) ont perdu l'intérêt pour les affaires de chauffage urbain et si le placement insuffisant pour l'entretien, et les systèmes et le service aux clients commençaient à détériorer. Le résultat était que les systèmes ont commencé les clients perdants. La fiabilité a diminué et finalement le système entier a fermé. Par exemple, au Minnesota dans les années 50 il y avait environ 40 systèmes de vapeur de zone, mais aujourd'hui seulement uns restent.

lobalize

Le Paris avait employé le chauffage géothermique d'un 55-70 ; source de °C 1-2 kilomètres au-dessous de la surface depuis les années 70 pour le chauffage domestique. Dans le Southampton des années 80 a commencé à utiliser le chauffage urbain de production combinée de chaleur et d'électricité, tirant profit du " géothermique de la chaleur ; trapped" ; dans le secteur. La chaleur géothermique a fourni par les travaux bons en même temps que l'arrangement de production combinée de chaleur et d'électricité. L'énergie géothermique fournit entre 15-20 ; % de l'entrée de chaleur totale pour cet arrangement et des générateurs de production combinée de chaleur et d'électricité emploient les carburants conventionnels pour faire l'électricité. " ; Heat" de rebut ; de ce processus est récupéré pour la distribution par le 11 ; réseau de forces de kilomètre.org/db/southampton_140_en.

Diffusion du chauffage urbain

La pénétration du chauffage urbain (DH) dans le marché de la chaleur varie par pays. La pénétration est influencée par différents facteurs, y compris des conditions environnementales, la disponibilité des sources de chaleur et le cadre économique et juridique.

En l'an 2000 le pourcentage des maisons fournies par la chaleur de zone dans quelques pays européens avait lieu comme suit :

Consommation d'énergie

Selon Helsingin Energia, consommation d'énergie par le chauffage urbain à Helsinki depuis 1970 faits une pointe en 1971, à 67 ; ³ /year de kWh/m, tombant à 43 ; ³ /year de kWh/m en 1997, depuis quand il n'a pas flotté considérablement.

Les figures pour la Suède suggèrent que le Suédois moyen using le chauffage urbain reçoive 4500 KWHs/année du système.

Refroidissement de zone

L'opposé du chauffage urbain est zone de refroidissant . Travaillant aux principes largement semblables au chauffage urbain, le refroidissement de zone livre l'eau effrayante aux bâtiments comme des bureaux et des usines ayant besoin de refroidissement. En hiver, la source pour le refroidissement peut souvent être eau de mer, ainsi c'est une ressource meilleur marché qu'using l'électricité pour courir des compresseurs pour le refroidissement.

Les utilisations de système de refroidissement de zone de Helsinki ont autrement gaspillé la chaleur à partir des unités de production d'électricité de PCCE d'heure d'été pour courir des condensateurs pour se refroidir pendant l'heure d'été, réduisant considérablement l'utilisation de l'électricité. En horaire d'hiver, le refroidissement est réalisé plus directement using l'eau de mer. On estime que l'adoption du refroidissement de zone réduit la consommation de l'électricité pour le refroidissement près pas moins 90 pour cent et une croissance exponentielle d'utilisation sont prévus. L'idée maintenant est adoptée dans d'autres villes finlandaises.

Le le système de refroidissement de source de lac de s d'Université de Cornell 'emploie le lac Cayuga de comme un radiateur pour actionner le circuit de refroidissement effrayant central pour son campus et pour fournir également le refroidissement au secteur scolaire de ville d'Ithaca. Le système a fonctionné depuis l'été de 2000 et a été construit à un coût de $55-60 millions.500 une charge des tonnes .

En août 2004, Enwave Energy Corporation, une compagnie d'énergie de zone basée dans le Toronto , Canada , a commencé du système d'exploitation que les utilisations arrosent du lac Ontario pour refroidir les bâtiments du centre, y compris le bureau domine, le centre de convention de Toronto de métro, une petite brasserie et un centre de télécommunications. Le processus est devenu notoire en tant que refroidissement par l'eau profond de lac (DLWC). Il prévoira plus de 40.000 tonnes (140 mégawatts de de cooling&mdash ; un système sensiblement plus grand qu'a été installé ailleurs. Un autre dispositif du système d'Enwave est qu'il est intégré avec l'offre de l'eau potable potable de Toronto.

Apostilles

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