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Abastecer a varios edificios, bloques de pisos o ciudades enteras con calor rentable y respetuoso con el medio ambiente para calefacción y agua caliente es posible gracias a la calefacción urbana. Con este tipo de generación de calor, el agua caliente no se produce in situ en el propio edificio, sino en una central eléctrica o de calefacción cercana. Lea nuestro blog para saber cómo funciona, qué ventajas tiene en términos de costes y sostenibilidad y qué debe tener en cuenta al instalar una tubería de calefacción urbana.

¿Qué significa calefacción urbana?

La calefacción urbana es un sistema de generación y distribución centralizada de calor para calentar edificios y suministrar agua caliente. El calor generado se transporta a los consumidores conectados a través de una red de tuberías aisladas, la llamada red de calefacción.

Diferencia entre calefacción local y calefacción urbana

La principal diferencia entre la calefacción urbana y los sistemas de calefacción local radica en la distribución geográfica y el tipo de generación de calor. Las redes de calefacción urbana suelen concentrarse en zonas urbanas, donde suministran calor desde una fuente central a numerosos hogares y empresas. Las redes de calefacción local, en cambio, suelen encontrarse en zonas rurales o barrios donde la fuente de calor está más cerca de los consumidores. La tecnología de ambos sistemas es la misma.

Cómo funciona la calefacción urbana: calor por combustión

En una central combinada de calor y electricidad, el calor se genera quemando, por ejemplo, combustibles fósiles como el gas natural o la hulla. Sin embargo, el calor generado durante la incineración de residuos o los procesos industriales también se utiliza como calefacción urbana. La proporción de energías renovables hace que la calefacción urbana sea más respetuosa con el medio ambiente. Por ejemplo, la energía geotérmica y solar térmica, así como el calor ambiental, que se utiliza con la ayuda de grandes bombas de calor, ya se introducen en los sistemas de calefacción urbana.

Un análisis de la Oficina Federal de Estadística proporciona los siguientes datos sobre generadores de calor para calefacción urbana:

• Gas natural 46,7
• Energías renovables 17,5
• Hulla 14,7
• Residuos 8,6

Ventajas e inconvenientes de la calefacción urbana

Las centrales de cogeneración funcionan mediante un proceso combinado de calor y electricidad. Esto significa que no sólo producen calor, sino también electricidad en el mismo proceso. El funcionamiento es el siguiente: La combustión genera vapor de agua, que se hace pasar por una turbina. El vapor pone en movimiento el eje de la turbina, generando energía mecánica. Ésta se convierte en energía eléctrica mediante un generador. Este principio ahorra combustible en comparación con la generación separada de electricidad y calor, lo que a su vez tiene un efecto duradero en las emisiones de dióxido de carbono de la calefacción urbana.

La utilización del calor residual, por ejemplo el procedente de la incineración de residuos y de las energías renovables, también hace que la calefacción urbana se considere una forma de calefacción respetuosa con el medio ambiente. En su estudio actual "Perspectivas de la calefacción urbana", la Asociación de Eficiencia Energética para Calefacción, Refrigeración y Producción Combinada de Calor y Electricidad, AGFW, muestra que la continua expansión y conversión de la calefacción urbana en Alemania podría ahorrar 39 millones de toneladas adicionales de emisiones de CO2 en el sector de la construcción para 2030 -tanto como la huella de CO2 de 6,5 millones de personas al año- y aumentar la cuota de la calefacción urbana en las necesidades de calefacción de los edificios hasta el 30%. La calefacción urbana se utiliza actualmente en alrededor del 14% de los edificios. La calefacción urbana es, por tanto, un elemento de futuro para la transición de la calefacción.

¿Qué otras ventajas ofrece la calefacción urbana?:

• precios estables porque los combustibles utilizados sólo representan una pequeña parte de los costes
• Ahorro de espacio, ya que no se necesita caldera, almacén de combustible ni chimenea. Sólo se necesita una estación de calefacción urbana
• regional, lo que significa seguridad, distancias cortas y contactos locales

¿Cómo puede llegar la calefacción urbana a mi edificio de forma sostenible y sin grandes pérdidas de energía?

Una vez generada el agua caliente, hay que transportarla desde la central combinada de calor y electricidad hasta el consumidor, y preferiblemente de forma que llegue a varios kilómetros de distancia con la mínima pérdida de calor. Esto se debe a que cuanto mayores son las pérdidas de calor, más energía hay que utilizar para generar la calefacción urbana, lo que tiene un impacto menos sostenible en la huella de CO2 y en los costes.

El agua se transporta con ayuda de la llamada red de calefacción, una red de tuberías diseñada como un circuito cerrado. El sistema transporta el agua caliente hasta el edificio. Allí, un intercambiador de calor extrae el calor del agua, pero ésta permanece en las tuberías. A continuación, el agua enfriada vuelve a la central de cogeneración a través de la tubería de retorno y se recalienta.

El sistema de tuberías suele tenderse bajo tierra, pero en algunos casos, por ejemplo debido a obstáculos estructurales, puede ser posible tenderlo por encima del suelo. En cualquier caso, la tubería debe aislarse para evitar la pérdida de calor durante el transporte.

Las tuberías preaisladas se utilizan casi exclusivamente. Esto significa que el aislamiento térmico ya está fijado a la tubería por el fabricante, y sólo se realiza la conexión del sistema en la obra. Esto ahorra tiempo en la obra y la calidad del aislamiento sigue siendo alta. El aislamiento con espuma de poliuretano (PUR) ha demostrado su eficacia. El poliuretano tiene muy buenas propiedades aislantes y una baja conductividad térmica (valor lambda 0,022 - 0,029 W/mK) en comparación con otros materiales aislantes como la lana mineral. Los sistemas de plástico o acero se utilizan generalmente como tubos portadores para las tuberías de calefacción urbana. A diferencia del metal, los tubos de plástico tienen la ventaja de que no se corroen. Su ligereza también es un punto a su favor y facilita su instalación in situ. Los tubos de plástico también ofrecen muy buenas propiedades de aislamiento térmico, lo que minimiza la pérdida de calor o frío durante el transporte. También son muy sostenibles: son 100% reciclables y su huella de carbono es un 50% menor que la de los sistemas metálicos.

Calefacción urbana preparada para el futuro: el proyecto de Gateshead

El Centro de Energía de Gateshead (Inglaterra) muestra cómo la calefacción urbana puede reducir los costes energéticos y ahorrar dióxido de carbono. Aquí se amplió la red de calefacción existente para poder suministrar electricidad a 5.000 hogares de forma rentable y respetuosa con el medio ambiente. En lugar de utilizar tuberías de acero, la ciudad de Gateshead optó por tuberías de plástico de polipropileno al ampliar la red de calefacción urbana. Esto supuso un ahorro estimado de unos 460 euros por metro de tubería instalada. Más información aquí.

Conclusión: La calefacción urbana como solución sostenible para el suministro de calor

La calefacción urbana seguirá impulsando la transición térmica de forma sostenible y con garantía de futuro. La distribución de agua caliente a través de un sistema de tuberías con aislamiento térmico es especialmente importante para la producción de calor en la central combinada de calor y electricidad. Esto se debe a que la calefacción urbana sólo puede funcionar de forma eficiente seleccionando el sistema adecuado.

Solución para la calefacción urbana: aquatherm energy

Con su producto aquatherm energy, aquatherm ofrece un sistema de tuberías compuesto por tubos, accesorios y juntas de polipropileno preaislado. Todas las tuberías de servicio y accesorios utilizados para aquatherm energy están fabricados con el plástico resistente a la corrosión Fusiolen PP-R/PP-RCT.