District Heating: Qué son y Cómo impulsan la Eficiencia Energética en Ayuntamientos

Más del 50% de la demanda de energía útil 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, que os servirán de inspiración.

¿Qué son las 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.

red de calor y frío centralAl 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 empiezan a desplegarse sistemas que combinan ambos, cuyas siglas en inglés son DHC.

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 generará 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

Más del 50% de la demanda de energía útil final en la Unión Europea vienen del consumo de calefacción y refrigeración. ¿Sabías que el consumo de calefacción urbana representa más del 9% de la calefacción consumida en la UE?

Además, un sistema urbano de calefacción puede integrar 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.

Los ya mencionados en otros artículos “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.

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 sitemas puden 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.

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 por parte de los ayuntamientos de su eficiencia energética como el logro de la mejora en el mismo.

Ahora tienes curiosidad por saber más sobre las tecnologías de gestión de edificio, ¿por qué no echas un vistazo a otros artículos de nuestro blog? Tecnología para Edificios: ¿Quién es quién?

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Por qué las ciudades están implementando Distring 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 la ciudad de Helsinki (Finlandia), el 90% del consumo de energía para sistemas de calefacción es producida por centrales térmicas que se reparte a través de redes de tuberías por toda la ciudad.

Las instalaciones de redes de calor y frío centralizado no solo tienen beneficios ecológicos, al disminuir las emisiones de CO2, también destacan ventajas económicas como:

  1. Reduce el coste de explotación y mantenimiento de la instalación.
  2. Genera empleo local.
  3. 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 une 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.
  4.   Reduce la potencia instalada por vivienda y el consumo por vivienda.
  5.   Evita los problemas asociados al bajo rendimiento en calderas antiguas.
  6.   Evita la manipulación y almacenamiento de combustible en el edificio, mejorando aspectos como la seguridad, la suciedad y el espacio.
  7.   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, DC.
  • Mejora la eficiencia energética en el municipio, con un ahorro de energía, y  la posibilidad de poder controlarla y medirla través de aplicaciones de gestión de energía que ofrecen hoy en día tecnologías como las IoT.
  • Un mayor acceso a ayudas y subvenciones para los municipios que reduzcan sus emisiones de CO2, IDAE 2017.

Ciudades españolas con District Heating

Según el censo de calor y frío 2018 presentado por la Asociación de Empresas de Redes de Calor y Frío, ADHAC, que elabora con el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energçia, IDAE, España cuenta ya con 402 redes de District Heating.

Estas redes suministran ya energía a más de 5.000 edificios, con una extensión de casi 680 km. Estas cifras suponen un ahorro de 305.945 Tn de CO2 al año y un ahorro medio del 79% en el consumo de combustibles fósiles. 

Fuente: http://www.adhac.es/Priv/ClientsImages/AsociacionPerso8_1540226118.pdf

Según ADHAC el mercado español de los district heating solo sobre el 1% de usuarios, muy lejos de la media europea, que es mayor al 12%”. Pero 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 los hogares y en el conjunto del país.

Algunos ejemplos de municipios españoles que tienns instalaciones de redes de calor central son las ciudades de Donosti, Barcelona, Soria, o la reciente District heating inaugrada hace tan solo 1 año en Móstoles, al cuál es la más grande de España hasta el momento. 

El caso de Donosti

El proyecto urbanístico Txomin Enea las viviendas de nueva construcción, serán prácticamente los primeros donostiarras que utilizaran el District Heating, abasteciendo a las 1.400 viviendas de energía eléctrica y calefacción a través de energías renovables. Está previsto que se entreguen a sus propietarios el próximo verano 2019.

Este proyecto se ha podido llevar a cabo gracias al impulso recibido con el proyecto europeo Replicate (recuerda que los proyectos de innovación son una fuente de financiación interesante para tus ideas de ahorro energético).  

Según los estudios realizados por el Ayuntamiento de San Sebastián, este proyecto conseguirán reducir las emisiones de CO2 en un 80% sobre los sistemas individuales de calefacción y agua caliente sanitaria. Además, existe un compromiso por el que al menos el 75% de la energía generada deberá generarse por biomasa.

El caso de la ciudad de Barcelona

Otro ejemplo de redes de calefacción y refrigeración central está en la ciudad de Barcelona, donde las zonas del Fórum y del distrito tecnológico del 22@ disponen de una central en zona Fòrum – 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 14  Km y da servicio a 80 edificios, climatizando una superficie de 760.000 m². La potencia de calor conectada es de 51 MW, y la de frío  de 73 MW. Potencia de frío instalada es de 35.9 MWh teniendo una potencia acumulada de agua fría de 40 MWh y otra en los tanques de acumulación de hielo de 80 MWh.

El caso de la ciudad de Soria

En Soria existe una red de calefacción central de servicio de calefacción y agua caliente sanitaria para aproximadamente 2.500 viviendas del centro y norte de la capital y 20 edificios públicos, y una 2ª fase de hasta 5.000 viviendas y 45 edificios públicos. La central de generación, prácticamente finalizada, es un edificio de más de 800 m2 situado en el extremo NE de la ciudad. El consumo total  previsto del conjunto de la Red es de 28.000.000 KWh anuales.

El caso de la ciudad de Móstoles

El pasado 2017 fue inaugurada la mayor red District Heating de España en la ciudad de Móstoles. Esta red de calor central dará servicio a 6.500 viviendas, correspondientes a 13 comunidades de vecinos, gracias a una planta de biomasa de 12 MW.

El 80% de la energía generada en la planta está destinada a producir calor para calefactar las viviendas y el 20% restante agua caliente sanitaria.

Fuente: http://www.adhac.es/Priv/ClientsImages/AsociacionPerso8_1540226118.pdf

EN 2018 hay un incremento de las redes locales en la mayoría de las comunidades autónomoas. Entre las que han registrado un incremento en el número de redes censadas, destaca Cataluña. Esta posee 12 instalaciones nuevas, donde el desarrollo de las redes de distrito ha sido notable en los últimos años.

El 32,3% de la potencia instalada se encuentra en Cataluña (495 MW), seguida de Madrid, cuyos 342 MW representan el 23,6% de los 1.448 MW instalados en todo el país.

Ciudades europeas con redes de calefacción y refrigeración central (DH y DC)

Como ya hemos mencionado la media europea en instalaciones de sistemas de district heating (red de calefacción) 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. De entre ellos vamos a destacar Hensilki 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 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 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.

El 45 % de la energía para calefacción y refrigeración en la UE se consume en el sector de la vivienda, el 37 % en industria y el 18 % en el sector de los servicios. Cada sector tiene potencial para reducir la demanda, incrementar la eficiencia y pasar a fuentes de energía renovables.

Si actualmente gestionas  proyectos energéticos en ayuntamientos, estarás de acuerdo conmigo en que apostar por una gestión inteligente de la energía es una de las mejores formas de reducir costes. Por este motivo muchos ayuntamientos están invirtiendo en instalaciones de redes de calor y frío centralizado(District Heating and Cooling).

Monitorizar el consumo energético y el funcionamiento de estas intalaciones es crucial en este tipo de proyectos. ¿Por qué? Porque dependen de una gran inversión económica para llevarlos a cabo. Por eso, te porpongo que vayas un paso más allá, haciendo análisis avanzados y obteniendo informes que te ayuden a demostrar el ROI del proyecto.  La plataforma DEXCell Energy Manager es la más avanzada del mercado y con la que te asegurarás resultados e informes personalizados, y puedes probarla gratis.

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