Más del 50% de la demanda de energía final en la UE viene del consumo de calefacción y refrigeración de los edificios. La instalación de “District Heating” en ciudades y municipios ayuda a los ayuntamientos a mejorar su eficiencia energética, consiguiendo un ahorro de energía y una reducción en los costes para sus habitantes.
Si en tu ayuntamiento os estáis planteando instalar una red central de este tipo, este artículo te ayudará a entender mejor el concepto y conocer ejemplos de otras ciudades como inspiración.
¿Qué es el District Heating?
Una Red de Calefacción Centralizada o District Heating en inglés, (también se utilizan las iniciales DH) es un sistema de suministro de agua caliente sanitaria y de calefacción que, a través de una red de tuberías, llega a los distintos edificios desde una planta central.
Fuera de esta definición, quizá es más fácil entender el concepto de red de calefacción centralizada con un ejemplo sencillo. Piensa en cómo funciona la calefacción en un hogar con gas natural. La caldera coge agua de la red, la calienta y la hace circular por la casa.
En una red de calefacción y refrigeración centralizada, el agua se calienta en una planta central que no está en nuestro domicilio. Puede estar en el edificio, en la urbanización, o incluso, aún más lejos, a la entrada de nuestro distrito.
Este tipo de sistemas centralizados pueden variar tanto en las fuentes energéticas utilizadas como en tamaño. Y pueden cubrir desde un pequeño número de edificios o viviendas hasta áreas metropolitanas completas, e incluso explotaciones ganaderas grandes.
Al igual que con la calefacción, se puede aplicar este modelo centralizado a la refrigeración. Es lo que se conoce como redes de refrigeración central o District Cooling (DC). Y, por supuesto, también existen los sistemas que combinan ambos, cuyas siglas en inglés son DHC. Aunque estos dos sistemas también se van haciendo más conocidos, la modalidad más extendida es la de las redes de calor, que representa aproximadamente el 90% en España.
Estructuras de las District heating y District Cooling
Para entender bien cómo funciona un sistema de District Heating (DH), District Cooling (DC) o combinado (DHC) hay que entender sus piezas. Esta es la estructura más habitual en las redes de calefacción y refrigeración central:
- La central térmica: aquí es donde se genera todo el calor, frío o agua caliente sanitaria que la red instalada en tu municipio o ciudad demande. Lo habitual es que estén fuera de zonas urbanas. Además, pueden producir su propia energía en base a combustibles fósiles, biomasa, energías renovables… La tendencia al alza es la biomasa.
- La red de distribución: es la red de tuberías soterradas que distribuye el producto de la central térmica hasta los edificios de tu ciudad. Las tuberías tienen dos direcciones: impulsión y retorno. La red de distribución puede ser tan extensa como sea necesario para llevar el calor, frío o agua caliente sanitaria de la producción a su consumo.
Debes tener en cuenta que esa extensión influirá en la efectividad de la red. Por ejemplo, cuanto más cercanos estén ambos puntos, menos pérdidas de energía en la red.
- Las subestaciones de transmisión térmica en los edificios: son las que permiten distribuir la energía a los consumidores. En un edificio de vivienda, facilitan la distribución piso a piso, por ejemplo. Las subestaciones son las encargadas de adecuar la presión y temperatura de la red de distribución a las condiciones de cada edificio.
Por qué las District Heating y las District Cooling son eficientes
Los sistemas de district heating no son siempre de origen renovable. En China y Rusia, por ejemplo, muchos se alimentan de carbón. En Europa aún hay algunos así, aunque la tendencia general es hacia las renovables, y las nuevas redes se desarrollan alrededor de la energía limpia. Algunos de los sistemas más utilizados incluyen tanto energías renovables como energías geotérmica y solar térmica, los residuos municipales y el calor residual. Algo muy interesante, si tu ciudad quiere aprovechar las fuentes de energía con las que ya cuenta.
En algunos casos, estas redes centralizadas cuentan, además, con un suministro de agua refrigerada procedente de la misma planta donde se produce el agua caliente.
Tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT) están permitiendo una mayor flexibilidad, control y sinergias en la gestión de edificios. Los sistemas inteligentes de gestión de edificios se pueden aplicar no solo a un edificio de forma individual, sino también a sistemas de suministros energéticos como los DH/DC. Estos sistemas pueden medir los consumos, las zonas donde más se demanda, dónde se puede ajustar su suministro si no está siendo consumido en ese momento y demás.
Los edificios inteligentes que se encuentran conectados a una red inteligente de control remoto o automatizada de calefacción y refrigeración podrán gestionar de forma más eficiente los aparatos en función de la fecha y hora, la humedad, la sensación térmica exterior, y por supuesto, de la ocupación del edificio.
Además, este tipo de instalaciones no solo son interesantes para ser instalados en barrios residenciales.Desde el punto de vista de eficiencia energética para ayuntamientos, las redes de calefacción central son una solución idónea en complejos comerciales, hoteleros y turísticos, industriales, u oficinas. Es decir, en cualquier conjunto de edificios que necesiten ser calefactados y/o refrigerados.
Al realizarse la generación de la energía calorífica de forma conjunta es una opción muy eficiente tanto para la medición de su eficiencia energética y su mejora.
Si tienes curiosidad por saber más sobre la gestión de edificios, este artículo sobre Tecnología para Edificios te interesará.
Por qué las ciudades están implementando District Heating
Los district heating o redes de calor central tienen una larga tradición en países con inviernos fríos como Finlandia, Suecia y Noruega. Por ejemplo en Finlandia las redes de calor son la principal fuente de calefacción en el país.
Las instalaciones de redes de calor y frío centralizado no solo tienen beneficios ecológicos, al disminuir las emisiones de CO2, también destacan ventajas económicas ya que:
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- Reduce el coste de explotación y mantenimiento de la instalación.
- Genera empleo local.
- Las instalaciones se amortizan en menos de 10 años y permiten acceder a subvenciones dentro de programas de Energías Renovables y de Eficiencia Energética de la UE o nacional. La Ley 8/2013, de 26 de junio, de rehabilitación, regeneración y renovación urbanas, es un ejemplo, facilitando las actuaciones en espacios que consigan reducir un 30% la demanda energética anual de calefacción y refrigeración a través, entre otras medidas, de sistemas centralizados y de energías renovables.
- Reduce la potencia instalada por vivienda y el consumo por vivienda.
- Evita los problemas asociados al bajo rendimiento en calderas antiguas.
- Evita la manipulación y almacenamiento de combustible en el edificio, mejorando aspectos como la seguridad, la suciedad y el espacio.
- Y reduce el ruido de las instalaciones en los edificios, al no poseer instalaciones de termos.
Todos estos beneficios son muy atractivos para tu ayuntamientos por varios motivos:
- La legislación vigente es cada vez más restrictiva y obliga a reducir las emisiones a las grandes ciudades, algo que se puede mejorar con DH y DC.
- Mejora la eficiencia energética en el municipio, con un ahorro de energía, y la posibilidad de poder controlarla y medirla a través de aplicaciones de gestión de energía como la Plataforma Dexma.
Ciudades españolas con District Heating
Según el censo de redes de calor y frío elaborado por la Asociación de Empresas de Redes de Calor y Frío, (ADHAC), junto con el IDAE, España cuenta ya con más de 500 redes de District Heating.
Según sus datos, estas redes suministran energía a más de 6.000 edificios, con una extensión de 900 km. Estas cifras suponen un ahorro de 275.000 toneladas de CO2 al año y un ahorro medio del 73% en el consumo de combustibles fósiles.
La intención de la ADHAC es impulsar el mercado en España, ya que este tipo de redes centralizadas aportan un ahorro en costes energéticos en el conjunto del país.
Algunos ejemplos de municipios españoles que tienen instalaciones de redes de calor central son las ciudades de San Sebastián, Barcelona, Soria, o Móstoles, la cuál es la más grande de España hasta el momento.
El caso de San Sebastián
La red de calor de Txomin Enea en San Sebastián se puso en marcha en un proyecto urbanístico de nueva construcción para abastecer a las viviendas de la zona de energía eléctrica y calefacción a través de biomasa.
Este proyecto se ha podido llevar a cabo gracias al impulso recibido con el proyecto europeo Replicate. Este tipo de proyectos de innovación son una fuente de financiación interesante para tus ideas de ahorro energético. Algo a tener en cuenta si te interesa desarrollar uno de estos proyectos.
El caso de la ciudad de Soria
En Soria existe una red de calefacción central de calefacción y agua caliente sanitaria de 28 km generada a partir de biomasa. La red cubre edificios públicos y privados, incluyendo administración pública y viviendas y está en funcionamiento desde 2015. Su generación anual es de 80 millones de KWh.
El caso de la ciudad de Móstoles
Móstoles, en el sur de Madrid, también se abastece gracias a la biomasa a través de su red de 4km y 12,5 MW anuales. El origen de la biomasa, como en Soria y San Sebastián, es de astillas de origen forestal.
El caso de la ciudad de Barcelona
Otro ejemplo de redes de calefacción y refrigeración central está en la ciudad de Barcelona en la zona norte de la ciudad. En vez de utilizar biomasa de origen forestal como los ejemplos anteriores, esta red dispone de una central que aprovecha vapor procedente de la incineración de residuos urbanos y condensa sus equipos mediante agua de mar, y una segunda central en el distrito 22@. La red tiene una longitud de 21 Km y da servicio a casi 150 edificios de distintos usos: comercial, educativo, viviendas… La potencia de calor conectada es de 51 MW, y la de frío de 73 MW. El proyecto sigue creciendo con el desarrollo de una tercera central.
Desde 2015 se ha duplicado el número de redes existentes, y se espera que el número siga creciendo. Además, las redes existentes también siguen mejorando y suministrando mayores áreas. Casi el 40% de estas redes en España están en Catalunya, seguida por Castilla-la Mancha, Navarra y el País Vasco.
Ciudades Europeas con Redes de Calefacción y Refrigeración Central
Como ya hemos mencionado la media europea en instalaciones de sistemas de district heating (red de calor) y district cooling (red de refrigeración) está por encima del 12%. Entre los países pioneros se encuentran sobre todos los países nórdicos y centro europa. Vamos a destacar Helsinki y Viena como ciudades ejemplares con redes de calor y frío central.
Helsinki posee una red de calor que cubre más del 90% de la demanda de calor total de la ciudad. Esta tiene una extensión de 1200 km y abastece a más de 10.000 usuarios, lo que refleja la importancia que tiene este tipo de sistemas de abastecimiento energético para la ciudad. Pero no por ser una ciudad con condiciones climáticas de frío extremas ha desaprovechado la opción de cohesionar el calor con el frío, por eso esta red cuenta también con una distribución de refrigeración. La UE la considera como todo un ejemplo en la red de calor y frío urbana.
En el caso de Viena, la ciudad cuenta con una red de calefacción y refrigeración abastecida por 3 centrales que se encuentran en la zona urbana. La central de Spittelau no es solo una gestora de residuos que proporciona la energía para parte del sistema de calefacción de la ciudad, es además un reclamo turístico por el diseño que tiene el edificio. Todo un ejemplo no solo de eficiencia energética sino de integración en la arquitectura urbana.
Si actualmente gestionas proyectos energéticos a gran escala en ayuntamientos, estarás de acuerdo en que apostar por una gestión inteligente de la energía es una de las mejores formas de reducir costes y ser más responsable con el medio ambiente. Por este motivo muchos ayuntamientos están invirtiendo en instalaciones de redes de calor y frío.
Monitorizar el consumo energético y el funcionamiento de estas instalaciones es crucial en este tipo de proyectos. ¿Por qué? Porque dependen de una gran inversión económica para llevarlos a cabo. Por eso, te propongo que vayas un paso más allá, haciendo análisis avanzados y obteniendo informes que te ayuden a demostrar el ROI del proyecto. La Plataforma Dexma te puede ayudar a gestionar los datos de producción y consumo para evaluar tus resultados y preparad informes personalizados.
