Soluciones de calefacción y refrigeración urbanas

Ya no cabe duda de que la quema de combustibles fósiles y la consiguiente liberación de carbono a la atmósfera están calentando el planeta. Esta dependencia de los combustibles fósiles tiene que terminar.

La actual inestabilidad política y las volátiles condiciones comerciales de estos combustibles añaden énfasis al hecho de que necesitamos encontrar formas más limpias, inteligentes, sostenibles y asequibles de calefaccionar las viviendas y los edificios comerciales.

Durante décadas, las redes de calefacción urbana se han implementado con éxito en toda Europa y son un método probado para proporcionar calefacción a las propiedades y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de carbono.

Los siguientes gráficos muestran el creciente volumen de calor suministrado a los edificios a través de los sistemas de calefacción urbana suecos entre 1969 y 2015 por tipo de fuente de calor. El segundo gráfico muestra el cambio en el combustible de entrada durante ese aumento y detalla la gran reducción posterior de emisiones de CO2 durante ese tiempo, a pesar del aumento de la producción.

Actualmente, existe una variedad aún mayor de fuentes de energía renovables disponibles y el concepto de acoplamiento sectorial hace que la cantidad de energía disponible sea aún mayor. Pero, ¿cómo utilizamos las diversas opciones?

¡Los sistemas de calefacción urbana son el gran facilitador!

Los sistemas de calefacción urbana son independientes de las fuentes y permiten el uso de múltiples fuentes de energía, a veces incluso en la misma red. Por lo tanto, la calefacción urbana aumenta la resiliencia del suministro de calor y, al mismo tiempo, crea la oportunidad para que propietarios de edificios, ayuntamientos, pueblos y ciudades reduzcan sus emisiones de carbono.

¿Qué hace que la calefacción urbana sea eficiente o ineficiente?

Como es de esperar, existen múltiples factores que afectan la eficiencia o ineficiencia de la red urbana. Cada problema generalmente se reduce a aumentar o disminuir el delta T de la red. Los deltas T pequeños equivalen a una red ineficiente, los deltas T grandes equivalen a una red eficiente. Cuanto mayor sea el delta T, menor será el caudal necesario para suministrar una determinada cantidad de energía. Normalmente, la temperatura de flujo será fija y, por lo tanto, el enfoque debe estar en reducir la temperatura de retorno, ya que esto aumentará el delta T.

En cada etapa del diseño, la instalación, la puesta en servicio y la operación, la atención debe centrarse en maximizar el delta T. Si el resultado de un cambio de diseño, cambio de sistema, etc. sería la reducción del delta T, se debería considerar esto con mucho cuidado antes de realizar el cambio.

También cabe señalar que reducir la temperatura de retorno permitirá que la mayoría de las fuentes renovables proporcionen una mayor parte de la producción total. Las bombas solares y de calor, por ejemplo, tendrán dificultades para aumentar la temperatura mucho más allá de los 55 °C (131 °F). Si el retorno de la red es de 55 °C (131 °F) o más, no pueden proporcionar energía al edificio. Algunas fuentes de calor de “grado superior” que producen temperaturas de salida más altas también pueden verse afectadas. La cogeneración (Combined Heat and Power, CHP), por ejemplo, tendrá dificultades para “deshacerse” de su calor y el motor puede apagarse independientemente de la demanda térmica o eléctrica del edificio.

Resumen de consideraciones de diseño para maximizar la eficiencia de la calefacción urbana: