Calefacción Urbana - District Heating

Volver

La Calefacción Urbana o Distric Heating, es un sistema para distribuir el calor generado en una ubicación centralizada para exigencias de calefacción residenciales y comerciales, como para la calefacción de grandes espacios y para la generación de ACS. El calor a menudo es obtenido de una planta de cogeneración que quema combustibles fósiles, pero cada vez más la biomasa, la calefacción geotérmica y la calefacción central solar también son utilizadas, así como la potencia nuclear. Las plantas de calefacción urbana pueden proporcionar la eficacia más alta y el mejor control de contaminación que calderas individuales.

Generación del calor

El elemento principal de un sistema de calefacción urbana es por lo general una planta de cogeneración (también llamado calor combinado) o una estación de caldera únicamente de producción de calor. Ambos tienen en común que ellos están típicamente basados en la combustión de portadores de energía primarios. La diferencia entre los dos sistemas es que, en una planta de cogeneración, el calor y la electricidad son generados simultáneamente, mientras que con estaciones de caldera únicamente de calor - como el nombre sugiere - sólo el calor es generado.

La combinación de cogeneración y calefacción urbana es muy la energía eficiente. Una central eléctrica termal que genera sólo la electricidad puede convertir menos aproximadamente del 50 % de la entrada de combustible en la electricidad. La parte principal de la energía es gastada en la forma de calor y disipada al ambiente. Una planta de cogeneración recupera aquel calor y puede alcanzar la eficacia de energía total más allá del 90 %.

Otras fuentes de calor para sistemas de calefacción urbana pueden ser el calor geotérmico, el calor solar, el calor de sobra de procesos industriales, y la potencia nuclear.

Distribución del Calor

Después de la generación, el calor es distribuido al cliente vía una red de tubos aislados. Los sistemas de calefacción urbana consisten en líneas de ida y vuelta. Por lo general los tubos son instalados subterráneos, pero hay también los sistemas con tubos abiertos. Sistemas de acumulación de calor pueden ser instalados para en momentos de consumo valle almacenar energía para los momentos de consumo pico.

El medio común usado para la distribución de calor es el agua, pero también se utiliza vapor. La ventaja de vapor consiste en que además ser utilizado en la calefacción, también puede ser usado en procesos industriales debido a su temperatura más alta. La desventaja del vapor es una pérdida de calor más alta debido a la alta temperatura. También, la eficacia termal de plantas de cogeneración es considerablemente inferior si el medio que se enfría, es vapor de altas temperaturas, provocando esto una menor generación de energía. Los aceites de transferencia de calor generalmente no son usados para la calefacción urbana, aunque ellos tengan capacidades de calor más altas que el agua, debido a que son considerablemente más caros y tienen posibles problemas medioambientales.

La pérdida típica anual de energía termal por la distribución está alrededor del 10 %, como visto en la red de calefacción urbana de Noruega.

Pros y contras

La calefacción urbana tiene varias ventajas comparadas a sistemas de calefacción individuales. Por lo general la calefacción urbana es más eficiente, debido a la producción simultánea de calor y electricidad en el calor combinado en plantas de cogeneración. Las unidades de combustión más grandes también tienen un conducto gas de más avanzado que limpia que sistemas de caldera solos. En el caso de calor residual procedente de industrias, los sistemas de calefacción urbana no usan el combustible adicional porque ellos usan el calor (recuperación de calor) que evacuarían al ambiente.

La calefacción urbana es un compromiso a largo plazo que cabe mal con un enfoque sobre rendimientos de la inversión a corto plazo. Las ventajas a la comunidad incluyen los gastos evitados de energía, por el empleo de energía de calor sobrante, y la inversión reducida en la casa individual. La calefacción urbana conecta a una red, estaciones de caldera únicamente de calor, y las plantas de cogeneración requieren un alto gasto de capital inicial y disponer de la financiación. Sólo de ser considerado las inversiones a largo plazo van a estos traducir en operaciones provechosas para los propietarios de sistemas de calefacción urbana, o el calor combinado y operadores de central eléctrica. La calefacción urbana es menos atractiva por áreas con la densidad baja demográfica, debido a que la inversión por casa es bastante más alta. También es menos atractivo en las áreas de muchos pequeños edificios; p.ej. casas individuales que en áreas con unos edificios mucho más grandes; p.ej. edificios de apartamentos, porque cada conexión a una casa de una familia es bastante cara.

District Heating con energía solar

El éxito de el Distric Heating Solar, pasa por la correcta alineación de la demanda de calor con la oferta, para maximizar la rentabilidad de las instalaciones de calefacción, y pasa también por la el correcto dimensionamiento del campo solar.

Hechos a tener en cuenta:

0. La mayor demanda de calor para calefacción se produce en los meses de invierno, cuando menos horas solares hay y más luz difusa frente a cualquier otra época del año, y por lo tanto menos producción de calor.
0. Si se dimensiona un campo solar para los meses de invierno, en verano se producirá un excedente de calor importante.

Debido a estos hechos, las soluciones que propone SRB Energy y que se encuentran en fase de proyecto avanzad, integran los siguientes puntos:

0. La utilización de los Colectores UHV de SRB Energy que captan al menos un 40% de la luz difusa disponible, debido a su diseño plano y al diseño específico de los concentradores.
0. En el caso de que se dimensione el campo solar para abastecer a los clientes para los meses de invierno, se producirá un exceso de calor en verano que será utilizado por industrias cercanas, en sus procesos variando la longitud de los lazos.
0. Por otra parte el exceso de calor en verano también puede utilizarse generando agua sobre enfriada con equipos de absorción, bien localmente en cada unidad familiar o bien con máquinas mayores, por edificios o pequeñas áreas.

Las claves para obtener un retorno adecuado en las plantas de District Heating para por un único concepto que es alinear la generación con la demanda y esto se puede conseguir con las siguientes acciones:

0. Dimensionamiento del campo solar adecuado al consumo energético anual.
0. Utilización tanto para sistemas de calefacción como para aire acondicionado a través de sistemas de absorción.
0. Localización de la planta cercana de centros consumidores de calor, como industrias, o parques industriales.
0. Utilización de sistemas de acumulación adecuados a los patrones de consumo.

Proyectos en fase de ofertas

Actualmente estamos involucrados en proyectos de District heating en localizaciones de latitudes muy superiores a las de la geografía española.

Volver