Wymienniki ciepła wkomponowane w nawierzchnię asfaltową przechwytują ciepło z promieniowania słonecznego. Zgromadzone ciepło można wykorzystać do celów grzewczych w budynkach sąsiadujących z drogą. Na czym polega ta innowacyjna technologia?
Ciepło ze słońca może być również akumulowane w gruncie za pomocą sieci sond geotermalnych i wykorzystane do wspomagania ogrzewania domów w późniejszym czasie. Inny sposób wykorzystania zgromadzonej energii cieplnej to odladzanie dróg zimą. Latem z kolei, proces przechwytywania ciepła z nawierzchni może obniżać temperaturę warstw bitumicznych drogi, redukując tym samym efekt tzw. miejskich wysp ciepła. Inne wykorzystanie ciepła z systemu wymienników: podgrzewanie wody w basenach, usuwanie śniegu i lodu z parkingów i lotnisk.
System można wykorzystywać w formie autonomicznej lub w połączeniu z istniejącymi systemami grzewczymi i magazynowania ciepła. W zależności od wykorzystania i eksploatacji systemu Power Road® proces może łączyć się z zastosowaniem:
- płytkiej geotermii wykorzystującej pompy ciepła (poziome kolektory ciepła lub pionowe sondy geotermiczne)
- solarnych pomp ciepła (rozwiązania łączące w sobie pompę ciepła wspomaganą panelami solarnymi)
- źródeł ciepła niskowęglowego (obieg wody ciepłej, sieć grzewcza itp.)
Pierwsze przeprowadzone przez firmę Eurovia próby systemu Power Road® dotyczyły usuwania śniegu. Obejmowały one:
- zastosowanie wymienników ciepła umieszczanych w górnej warstwie (do 10 cm) nawierzchni drogi podczas układania warstw nawierzchniowych; wymienniki ciepła zwracają ciepło, które następnie roztapia śnieg i lód w sezonie zimowym.
- komplementarny proces geotermicznego gromadzenia ciepła; energię geotermiczną można gromadzić np. za pomocą zestawu poziomych rur rozmieszczonych na głębokości ok. 1 m lub zestawu/obszaru pionowych sond geotermicznych posiadających zdolności do magazynowania i/lub wymiany ciepła. Energia zgromadzona w gruncie wykorzystywana jest do podgrzewania nawierzchni drogowej.
- zastosowanie pompy ciepła odzyskującej ciepło z gruntu i przekazującej je do nawierzchni. Proces ten aktywowany jest w szczególności podczas opadów śniegu w celu podgrzania nawierzchni i eliminacji konieczności stosowania ciężkiego sprzętu drogowego.
Power Road® to dość nowa technologia. Jest skuteczna zarówno z ekonomicznego punktu widzenia, jak i pod kątem ogólnej sprawności energetycznej układu.
Czytaj też: Jak zmagazynować energię z odnawialnych źródeł energii
Gromadzenie ciepła Power Road® – możliwości
Gromadzenie ciepła Power Road® – realizacja
W ramach wdrażania systemu przeprowadzono we Francji dwie próby. Były to instalacje domonstracyjne. Sprawdzono działanie systemu w warunkach rzeczywistych oraz opracowano metody montażu.
Fot. Instalacja demonstracyjna Saint Arnoult D1. Budowa systemu grzewczego i drogi dla intensywnego ruchu drogowego pojazdów.
Utworzona w lipcu 2017 r. instalacja demonstracyjna D1 znajduje się na drodze dojazdowej do parkinu dla ciężarówek przy punkcie poboru opłat na Autoroute A1 w Saint-Arnoult-en-Yvelines (na południe od Paryża) w sieci Cofiroute (VINCI Autoroutes), a jej powierzchnia wynosi 500 m2. Parking ten ma budynek (strefę klienta), którego główna kondygnacja będzie docelowo ogrzewana z zastosowaniem procesu Power Road, wykorzystując międzysezonowe gromadzenie ciepła (przez zastosowanie pola sond geotermicznych)
Sondy umieszczone są pod powierzchnia parkingu. Ich liczba, rozmieszczenie i głębokość instalacji zostały dostosowane do potrzeb energetycznych budynku. Ciepło wytwarzane jest przez pompę ciepła. Obiekt ten jest wyposażony w sprzęt służacy do pozyskiwania i rejestracji wszystkich danych dotyczących wymiany energii pomiedzy poszczególnymi urządzeniami oraz produkcji geotermalnej. Zostało również zamontowne zdalne urządzenie monitorująco-obsługowe w celu współdziałania w zakresie regulacji z różnymi trybami pracy obiektu.
W celu zbadania odporności mechanicznej systemu Power Road® na ciężki ruch kołowy, została stworzona symulacja ruchu drogowego (analogicznego jaki wywołują ciężarówki) – wielkowymiarowe urządzenie przeznaczone do badania wytrzymałości zmęczeniowej nawierzchni (karuzela), obsługiwanej przez Francuski Instytut Nauk i Technologii Transportowych. Przeprowadzono analizy zachowania mechanicznego nawierzchni w warunkach symulowanego ruchu drogowego. Urządzenie to może symulować przejazd 3-5 milionów ciężarówek przez drogę testową w ciągu zaledwie kilku miesięcy.
Więcej na: www.power-road.com
Eurovia Polska SA
Zobacz też: Fotowoltaika w Polsce
