¿Qué es una red urbana de calor y frío?
Una red urbana de calor y frío (DHC o district heating and cooling en términos anglosajones) es una infraestructura que permite suministrar energía térmica a múltiples edificios a la vez. Esta energía se utiliza para producir la calefacción, la refrigeración y el agua caliente sanitaria de los edificios a los que suministra energía. Por lo tanto, es un sistema que sustituye a los equipos convencionales que producen calor y frío dentro de los edificios, como pueden ser calderas y enfriadoras eléctricas.
¿Cómo puede una red urbana de calor y frío ayudar a la descarbonización de la economía?
La escala de distrito favorece la incorporación de energías locales y renovables. Las redes de calor y frío se definen como eficientes por la Unión Europea cuando incorporan más de un 50% de energía renovable o residual. Con este objetivo, estos sistemas han ido evolucionando, disminuyendo las temperaturas de suministro de calor para poder aumentar la eficiencia energética e incorporar energías renovables y locales.
La siguiente imagen muestra la evolución y tendencia de las redes de calor y frío en las últimas décadas:
Ilustración 1: Fuente: United Nations District Energy Report
Las redes de distrito han tenido una constante evolución tecnológica en las últimas décadas. De manera natural, han avanzado hacia una mayor eficiencia, precisando cada vez más de temperaturas más bajas de trabajo. En los últimos años, hemos visto como las denominadas redes 4G han ido incorporando las energías renovables y el aprovechamiento de calor residual de otras plantas, hasta las redes 5G.
Existe bibliografía alrededor del concepto 5G como redes de ultra baja temperatura. Estas redes requieren equipos de producción en los edificios, generalmente bombas de calor, en lugar de las subestaciones de intercambio de energía que requieren los sistemas 4G. Por ello, no se debe entender la solución 5G como una solución más actual, porque en realidad la solución de transporte de agua atemperada es ampliamente utilizada desde hace décadas y muy típica, por ejemplo, en centros comerciales.
La tendencia a la electrificación está también presente en las redes de calor y frío, que pueden beneficiarse de los diferentes usos de los usuarios para producir simultáneamente calor y frío en base a bombas de calor, aprovechando la acumulación de calor y frío y aumentando sustancialmente la eficiencia energética respecto a las bombas de calor en soluciones individuales. Generalmente se diseña el sistema con una base de producción renovable como por ejemplo la geotermia o hidrotermia, para mejorar aún más la eficiencia energética respecto a las soluciones individuales.
Las redes de calor pueden completar la descarbonización que ofrecen a sus clientes en base a un consumo eléctrico de origen renovable, con garantías de origen o PPA’s.
Principales componentes de una red de calor y frío
- La red de distribución: las “arterias” del sistema
La red de distribución transporta la energía desde las centrales de producción a los puntos de intercambio o subestaciones de los clientes.
La distribución se realiza a 4 tubos, 2 para el frío y 2 para el calor, dispuestos en paralelo. Discurre enterrada en las calles o en galerías de servicio. Funciona con caudal variable, donde se bombea desde la central en función de la demanda, y con volumen constante en circuito cerrado.
- Las subestaciones: los “órganos” del sistema
En las subestaciones se entrega la energía del sistema desde la red de distribución a la instalación interior del cliente.
Sustituyen a las convencionales salas de calderas o de máquinas y está formada en el lado primario por los elementos de intercambio de energía o intercambiadores, el sistema de medición de la energía entregada, los elementos de control y los accesorios y valvulería asociada. El lado secundario no difiere sustancialmente.
El óptimo funcionamiento precisa que la instalación del cliente permita respetar un salto térmico mínimo para evitar el sobrecoste por mayor bombeo desde la central de energía.
¿Cuáles son los beneficios de las redes urbanas de calor y frío (DHC)?
Desde el punto de vista de las partes involucradas en un proyecto de red de distrito, los beneficios son cuantiosos, en concreto:
Beneficios para la Sociedad y las ciudades
- Reducción de emisiones de CO2.
- Aprovechamiento de energías locales renovables o gratuitas
- Menor dependencia energética del exterior
- Disminución del consumo eléctrico global
- Eliminación de riesgos sanitarios
- Reducción del consumo global de agua y de productos químicos
- Creación de empleo local
- Valorización del entorno arquitectónico
Beneficios para los usuarios
- Ahorro. Reducción de la factura energética
- Ausencia de ruidos y vibraciones en los edificios.
- Eliminación de costes de reposición de maquinaria.
- Reducción de costes de mantenimiento.
- Eliminación de averías.
- Reducción costes de suministro de energías convencionales (gas y electricidad). Menores potencias a contratar.
- Eliminación de riesgos (legionela, combustión…)
- Garantía de suministro energético
- Flexibilidad y adaptabilidad. Facilidad para disponer de mayor potencia
- Externalización del servicio de producción térmica y de los riesgos asociados (normativos, de compromiso de calidad de servicio…).
- Pertenencia a un proyecto de sostenibilidad y responsabilidad social, susceptible de promocionar la propia imagen corporativa.
- Mayor disponibilidad de espacio útil. Mínimos requerimientos de espacios técnicos
Beneficios para los promotores inmobiliarios
- Diferenciación de la oferta. Edificios innovadores, singulares y emblemáticos, sin restricciones a la creatividad arquitectónica.
- Edificios sostenibles y con elevada calificación energética.
- Menor inversión inicial en instalaciones
- Menores costes de mantenimiento futuro para el inquilino o comprador del inmueble
- Mayor espacio útil comercializable
Comparativo soluciones DHC vs solución convencional
Autor: Jordi Serra, Area Manager, Business Development DHC
