Anonim

Sistem pemulihan panas baru menjadikan Stanford salah satu uni paling hemat energi di dunia

Lingkungan Hidup

John Anderson

27 April 2015

7 gambar

Sistem pemulihan panas Stanford, atau SESI, akan memangkas emisi gas rumah kaca sebesar 68 persen dan penggunaan bahan bakar fosil dikurangi hingga 65 persen

Di Stanford University di California, biasanya para peneliti pemenang Hadiah yang membuat berita. Tetapi dengan sistem energi terbarukan yang baru, sistem pemanasan dan pendinginan yang sederhana di kampus telah menjadi berita utama. Dengan menggunakan sistem pemulihan panas pertama-jenisnya, dan menggambar persentase substansial listriknya dari matahari, universitas menghijaukan operasinya dalam sebuah langkah yang akan melihat emisi gas rumah kaca dipotong sebesar 68 persen dan penggunaan bahan bakar fosil dipotong oleh 65 persen.

Untuk kampus yang lebih mirip dengan kota kecil, yang terdiri dari 8.000 hektar dan lebih dari 1.000 bangunan dengan luas lebih dari 15 juta kaki persegi (1, 39 juta meter persegi), emisi CO2 dapat menambahkan hingga dampak lingkungan yang cukup besar sekitar 150.000 ton. setiap tahun. Sistem baru ini menggantikan apa yang dulunya adalah pabrik kogenerasi gas alam bertenaga saat dioperasikan pada 1987, yang memanaskan bangunan melalui jaringan pipa uap bawah tanah, sementara mendinginkan bangunan dengan pipa air dingin. Bangunan sering membutuhkan panas dan pendinginan secara bersamaan tergantung pada kebutuhan suhu ruangan (ruang komputer dan laboratorium versus kantor dan ruang kelas).

"Pada dasarnya jika Anda berpikir tentang pendingin udara atau pendinginan bukan sebagai pengiriman dingin, melainkan sebagai pengumpulan panas, semuanya menjadi lebih jelas, " kata Joe Stagner, direktur eksekutif di Stanford 's Sustainability and Energy Management office.

Setelah menyelesaikan rutenya, uap kemudian dikembalikan ke pabrik dalam bentuk air yang sangat panas, yang dikenal sebagai kondensat, bersama dengan air dingin yang mengumpulkan panas limbah dari bangunan. Setelah kembali ke pabrik, kelebihan panas itu hanya dibuang ke atmosfer melalui menara pendingin evaporatif.

Tetapi pertumbuhan kampus telah mendorong sistem lama ke batas-batasnya, dan kegagalan intermiten memaksa universitas untuk membeli energi yang relatif mahal dari grid. Pada saat yang sama, insinyur pabrik melihat bahwa panas yang dikumpulkan dari kampus oleh loop air dingin yang tumpang tindih dengan panas yang dikirim ke kampus oleh lingkaran uap, yang terjadi sekitar 75 persen dari waktu. Dengan itu, ide untuk sistem pemulihan panas lahir.

Sebagai bagian dari sistem baru, yang dikenal sebagai SESI (Stanford Energy Systems Innovations), panas yang sebelumnya dibuang sekarang dikumpulkan dari loop air dingin oleh chiller pemulihan panas baru yang kemudian memindahkannya ke loop air panas yang baru. Universitas mengganti pipa uapnya dengan 22 mil pipa air panas, sementara retrofit koneksi uap 155 bangunan ke air panas.

"Apa yang SESI lakukan adalah menggunakan pompa panas bertenaga listrik untuk mengambil limbah panas dari sistem pendingin untuk membuat air panas untuk pemanasan kampus daripada membuangnya, sehingga sangat meningkatkan efisiensi, " kata Stagner. "Dan dengan menggunakan listrik untuk menggerakkan sistem ini daripada menggunakan gas alam, kita dapat menggunakan energi terbarukan dan tidak membakar gas dan menciptakan polusi udara."

Dioperasikan oleh perangkat lunak yang dipatenkan yang dirancang khusus untuk sistem, SESI diklaim 70 persen lebih efisien daripada pabrik kogenerasi sebelumnya, sementara mengurangi kehilangan panas yang merupakan masalah dalam sistem distribusi sebelumnya. Itu juga dibangun dengan tambahan kapasitas 25 persen, untuk menutup pertumbuhan kampus yang tak terelakkan melalui 2050. Dan karena uap tidak akan lagi dibuang, sistem baru akan menghemat sekitar 70 persen air yang digunakan di pusat pembangkit, yang diterjemahkan ke dalam penghematan 15-18 persen dalam jumlah total air yang digunakan di kampus.

Aspek hijau utama lainnya dari SESI adalah pembangkit listrik tenaga surya 68-megawatt yang dibangun di atas 300 acre (121 hektar) di California, bersama dengan 5 megawatt panel surya atap untuk dipasang di kampus, yang semuanya akan menyediakan sekitar 53 persen dari Stanford. listrik. Sisanya akan dibeli dari jaringan energi California, yang sekitar 25 persennya berasal dari sumber terbarukan (dan terus bertambah), yang berarti setidaknya 65 persen kekuatan universitas akan menjadi hijau.

"Kami tahu tidak ada sistem lain seperti ini di dunia, terutama pada skala ini, dengan penyimpanan energi panas dan dingin, didukung oleh listrik yang bersih dan dijalankan oleh perangkat lunak kontrol 'prediksi model' yang baru yang terus-menerus mengarahkan sistem yang efisien. operasi, "kata Stagner.

Video di bawah ini memberikan gambaran umum tentang proyek tersebut.

Sumber: Universitas Stanford

Tangki penyimpanan air di fasilitas pemulihan panas baru Stanford

Sistem pemulihan panas Stanford, atau SESI, akan memangkas emisi gas rumah kaca sebesar 68 persen dan penggunaan bahan bakar fosil dikurangi hingga 65 persen

Fasilitas pemulihan panas baru di tepi kampus Stanford juga akan mencakup panel surya atap

SESI Stanford dijalankan oleh perangkat lunak "kontrol prediktif model " yang baru ditemukan yang secara terus-menerus mengarahkan operasi sistem yang efisien

Pipa biru di fasilitas SESI Stanford menandakan air dingin yang dipompa melalui pipa bawah tanah untuk mendinginkan gedung kampus

Sistem pemulihan panas Stanford mengumpulkan dan menggunakan kembali panas yang sebelumnya dibuang ke atmosfer

Pemandangan udara fasilitas pemulihan panas Stanford selama konstruksi

Direkomendasikan Pilihan Editor