En el ámbito de la climatización, existe una búsqueda constante para lograr alcanzar un equilibrio entre el confort térmico y la eficiencia energética. En este sentido, las redes urbanas de calor y frío, también conocidas como District Heating&Cooling, se presentan como una solución innovadora y sostenible para climatizar edificios en entornos urbanos.
Las redes de calor y frío permiten aprovechar, de manera eficiente, la energía térmica disponible en el entorno para abastecer el funcionamiento de los equipos climáticos y reducir, en consecuencia, las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo energético de los mismos.
En el siguiente artículo, desde Tecna, como especialistas en sistemas y equipos de climatización, exploraremos a fondo el concepto de redes de calor y frío, destacando sus ventajas y conociendo algunos casos de éxito con estas redes en España. Además, entraremos en detalle en los equipos de climatización de la marca TECNA que son ideales para su implementación. ¡Sigue leyendo!
¿Qué son las redes de calor y frío urbanas?
Las redes de calor y frío hacen referencia a sistemas integrados de producción, distribución y consumo de energía térmica destinados a atender los servicios de calefacción, refrigeración y ACS en los entornos urbanos. Así, estos sistemas energéticos pueden suministrar calor o calor y frío a edificios residenciales, comerciales e industriales localizados en una zona geográfica determinada.
El funcionamiento de estas redes se basa en el intercambio eficiente de energía térmica entre los diferentes puntos de generación y consumo. Es decir, en una red de calor o frío urbana, un sistema centralizado produce energía a través de diferentes procesos, ya sea geotermia, energía solar térmica, biomasa, etc. Este calor o frío generado se distribuye a través de la red de calor o red de frío concreta hacia los diferentes edificios conectados, donde se utiliza para abastecer equipos climáticos de calefacción o refrigeración, producir agua caliente sanitaria u otras aplicaciones térmicas.
Lo cierto es que el uso de las redes de calor y frío cada vez es más frecuente en un mayor número de ciudades. De hecho, en España, a finales de 2022, según datos de ADHAC (Asociación de empresas de redes de calor y frío), había censadas 516 redes, de las cuales 474 corresponden a redes de calor y 42 a redes de calor y/o frío; un dato que pone de manifiesto que, hasta el momento, las redes censadas son mayoritariamente redes de calor.
¿Qué diferencia existe entre una red de calor y una red de frío?
De manera general, las redes de calor y las redes de frío son sistemas energéticos que operan de una forma similar, suministrando como fin último energía térmica a múltiples edificios en un mismo entorno urbano. Sin embargo, existen algunas ligeras diferencias entre las redes de calor y las redes de frío.
En primer lugar, la diferencia fundamental entre las redes de calor y las redes de frío radica en la función principal de cada tipo de red. Así, las redes de calor están diseñadas principalmente para suministrar calefacción y agua caliente sanitaria a los edificios conectados. En cambio, las redes de frío basan su funcionamiento en el suministro de refrigeración a estas mismas superficies.
Basándonos en la principal diferencia, la siguiente idea está directamente relacionada con la temperatura del fluido térmico que se suministra a los edificios. De esta manera, en las redes de calor, el fluido térmico se distribuye a una temperatura entre los 70 y 120 ºC, aunque la tendencia actual de las redes de calor de 4ª generación es reducir esta temperatura de manera que se facilite la integración de las bombas de calor y se reduzcan las pérdidas en distribución; a diferencia de las redes de frío, en las que el fluido térmico suministrado presenta una temperatura de aproximadamente entre 5 y 15 ºC.
Por último, otra de las diferencias más habituales entre las redes de calor y frío suele estar en las fuentes de energía utilizadas para generar calor o frío. Mientras que las redes de calor aprovechan fuentes de energía como gas natural, biomasa, geotermia, aerotermia o energía solar térmica; las redes de frío se sirven de tecnologías de refrigeración mediante compresión o mediante sistemas de absorción que pueden utilizar la electricidad o energía térmica respectivamente como fuente de energía primaria.
¿De qué se componen las redes de calor y frío urbanas?
Como hemos comentado, las redes de calor y frío urbanas comprenden sistemas energéticos sofisticados que proporcionan o bien calefacción, o bien calefacción y refrigeración de manera eficiente a múltiples edificios en áreas urbanas.
Estas redes están compuestas por una serie de elementos interconectados que trabajan en conjunto para suministrar calor y/o frío de manera centralizada. Entre estos elementos se encuentran la central de generación, la red de distribución, las subestaciones de intercambio, y los edificios conectados a la red.
Como es evidente, cada uno de estos componentes desempeña un papel fundamental en el funcionamiento de estas redes de calor y frío, permitiendo aprovechar así las fuentes de energía renovable o residual y reducir el consumo de energía en los edificios, al mismo tiempo que consiguen mejorar la eficiencia energética y reducir la huella de carbono.
¿Qué papel cumple cada uno de los componentes de las redes de calor y frío? Desde Tecna, te lo contamos a continuación:
- Central de generación: En primer lugar, la central de generación es el elemento que permite centralizar la producción de calor y frío para los distintos edificios conectados a la red.
De este modo, gracias a la central de generación, se pueden eliminar los equipos individuales en los puntos de consumo, ya sean viviendas o edificios comerciales e industriales. Al mismo tiempo, es posible disponer de tecnologías con mejor eficiencia energética, el uso del calor residual o la integración de energías renovables; principalmente biomasa, energía solar, aerotermia y geotermia.
De manera general, el número y la ubicación de las centrales de generación dependen principalmente de la ubicación, el tipo de combustibles empleados y la longitud de la red.
- Red de distribución: En segundo lugar, la red de distribución hace referencia a una red de tuberías aisladas que, dependiendo del tipo de red, transportan el calor o el frío desde la central de generación hasta los diferentes edificios conectados.
En el caso de las redes de calor; una vez generado el mismo, se distribuye a través de una red de tuberías enterradas a los diferentes edificios conectados. Estas tuberías están aisladas para minimizar las pérdidas de calor durante el transporte.
En el caso de las redes de frío; el funcionamiento es similar. El frío generado se distribuye a través de la red y se utiliza en los sistemas de refrigeración de los edificios conectados.
- Subestaciones o estaciones de intercambio: Por otro lado, la transferencia térmica entre la red de distribución y los consumidores se realiza a través de estos equipos, a partir de los cuales se distribuye el calor, el frío y el ACS al sistema específico de cada edificio.
Es importante saber que, sobre las subestaciones o estaciones de intercambio es habitual realizar la medición de la energía térmica entregada, permitiendo así gestionar el coste energético consumido por el edificio.
- Por último, se encuentran los edificios conectados a la red que, dependiendo de los servicios de confort de los que disponga, contarán con elementos terminales que utilicen la energía térmica proporcionada por las redes de calor y frío para satisfacer los mismos. Generalmente, estos servicios de confort hacen referencia a radiadores, fancoils y suelo radiante.
¿Qué ventajas aportan las redes de calor y frío?
Sin duda, cómo veíamos antes con los datos proporcionados por la Asociación de empresas de redes de calor y frío, estos sistemas centralizados de suministro de calor y frío conectados a múltiples edificios en áreas urbanas están, cada vez, ganando una mayor popularidad debido, entre muchos factores, a los numerosos beneficios que presentan.
De manera general, las redes de calor y frío destacan en el sector de la climatización debido a su contribución positiva en términos de eficiencia energética, reducción de emisiones y beneficios económicos, siendo evidentes las ventajas que aportan tanto para los usuarios, como para el medio ambiente.
A continuación, desde Tecna, enumeraremos y explicaremos con detalle las siete ventajas más importantes de estas redes de calor y frío. ¡Sigue leyendo!
Alta eficiencia energética
Una de las principales ventajas de las redes urbanas de calor y frío es su alta eficiencia energética, y es que este tipo de sistemas centralizados están diseñados para maximizar la eficiencia en la generación, distribución y uso de calor y frío en comparación con los sistemas de calefacción y refrigeración individuales de los edificios.
Al utilizar fuentes de energía renovable o de alta eficiencia para la generación de calor y frío centralizado, las redes de calor y frío evitan el desperdicio de energía y optimizan su utilización.
Además, el intercambio de energía térmica entre los edificios conectados permite aprovechar las energías residuales, reduciendo así el consumo global de energía. Este intercambio, además, se lleva a cabo mediante tuberías diseñadas con materiales aislantes de alta calidad que están instaladas de manera eficiente para reducir al máximo las fugas de energía.
Reducción de emisiones
Al utilizar fuentes de energía renovables y reducir el consumo energético, las redes de calor y frío contribuyen a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Esto tiene un impacto positivo en la lucha contra el cambio climático y en la mejora de la calidad del aire en entornos urbanos.
Confort térmico
Por otro lado, las redes de calor y frío también garantizan un confort térmico óptimo en los edificios conectados. Al utilizar sistemas centralizados de climatización, se evitan las fluctuaciones de temperatura y se asegura una distribución uniforme y constante del calor o frío en todo momento. Además, al eliminar la necesidad de calderas individuales en cada edificio, se reduce el ruido y se libera espacio útil.
Por otro lado, al centralizar la generación y distribución de calor o frío, se pueden implementar sistemas de control más sofisticados y precisos, manteniendo así una temperatura interior óptima de acuerdo con las necesidades de los ocupantes y las condiciones ambientales.
Ahorro económico
Sin duda, otro de los beneficios más relevantes de las redes de calor y frío es el importante ahorro económico que pueden alcanzar a largo plazo. Al compartir la infraestructura de generación y distribución de calor y frío, se reducen los costes de instalación y gastos iniciales para los propietarios de los edificios.
Por otro lado, estos sistemas también pueden aprovechar economías de escala y tecnologías más eficientes, así como variedad de fuentes de energías renovables o residuales, lo que resulta en una reducción de los gastos de calefacción y refrigeración en comparación con los sistemas individuales.
Por último, al tener una planta centralizada y una red de distribución compartida, el mantenimiento y la gestión de los sistemas de calefacción y refrigeración se simplifica en comparación con los sistemas de climatización individuales.
Flexibilidad y adaptabilidad
Otra de las ventajas a destacar es que estas redes permiten adaptarse a las necesidades cambiantes de los usuarios y del entorno. Es decir, estos sistemas permiten ajustar la producción de calor y frío según la demanda, lo que garantiza un suministro eficiente y adecuado en todo momento.
Además, las redes de calor y frío son compatibles con diferentes tipos de sistemas de climatización, lo que brinda flexibilidad a la hora de elegir los equipos de climatización más adecuados para cada edificio.
Diversificación de fuentes de energía
Por otro lado, la diversificación de las fuentes de energía es otro de los aspectos más importantes de las redes de calor y frío urbanas, y es que estas redes están diseñadas para aprovechar una variedad de fuentes de energía, lo que proporciona beneficios significativos en términos de sostenibilidad y eficiencia energética.
Al integrar energías renovables, como la solar térmica y fotovoltáica, la biomasa, la aerotermia o la geotermia, se reduce la dependencia de los combustibles fósiles y se promueve la transición hacia un modelo energético más sostenible. Esto contribuye a la seguridad energética y a la mitigación de los riesgos asociados a la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles.
Mejora de la calidad del aire
Por último, al reducir las emisiones de gases contaminantes, las redes urbanas de calor y frío contribuyen a la mejora de la calidad del aire del entorno. Esto tiene un impacto positivo en la salud de las personas, especialmente en la reducción de enfermedades respiratorias y cardiovasculares.
En definitiva, al aprovechar fuentes de energía renovables y residuales, utilizar tecnología de combustión más limpia y disminuir la dependencia de sistemas individuales de calefacción y refrigeración, estas redes ayudan a reducir el impacto ambiental y promueven un entorno urbano más limpio y saludable.
¿Con qué casos de éxito de redes urbanas de calor y frío contamos en nuestro territorio?
Como comentábamos antes, cada vez son más las instalaciones de redes de calor y frío que se llevan a cabo. De hecho, según el último censo realizado a finales de 2022, son ya 516 redes en todo el territorio nacional, 22 más que en el año anterior.
Además, este informe también ha calculado la potencia total instalada, que asciende a 1.681 MW repartidos entre los 6.089 edificios adheridos y los 918 kilómetros de longitud que completan las instalaciones.
Este mismo análisis confirma también que, gracias a la apuesta por este tipo de tecnologías de climatización, se han evitado 276.138 toneladas de emisiones de CO2, ahorrando, al mismo tiempo, un 73% de combustibles fósiles.
Por otro lado, la biomasa destaca por estar presente en la gran mayoría de las instalaciones de las redes de calor y frío, en concreto, en un total de 401, seguida del gas natural con 105 y del gasóleo/GLP con 16.
Por último, en cuanto a la tipología de instalaciones, el 74% pertenece al sector terciario, el 20% al de la vivienda y el 6% al industrial. Por su parte, el 59% de las redes censadas son de titularidad pública, el 39% privada y el 2% mixta.
Como es evidente, en España, existen varios casos de éxito de implementación de redes urbanas de calor y frío que han demostrado su eficacia y beneficios.
Entre algunos de los casos más representativos podemos destacar el proyecto de instalación de Valladolid, así como la red de calor de Guadalajara, Barcelona y Ur Beroa.
Estos son sólo algunos ejemplos de los numerosos proyectos exitosos de redes de calor y frío en España. Entre otras cosas, estos casos demuestran la viabilidad y los beneficios económicos y ambientales de este tipo de sistemas en los entornos urbanos.
¿Hacia dónde avanzan este tipo de instalaciones de climatización?
Desde 2015, el crecimiento es continuo, tanto en el número de instalaciones de redes de calor y frío como de la potencia instalada en cada una de ellas.
Sin duda, las redes de calor y frío urbanas constituyen una tecnología que está jugando un papel clave en la descarbonización del sector de las instalaciones de climatización. Con la incorporación de la aerotermia y geotermia en las centrales de producción, se está dando entrada de una manera más eficiente a otras tecnologías renovables, entre las que podemos diferenciar la solar térmica, la solar fotovoltaica o la solar híbrida; permitiendo, además, disminuir la temperatura de las redes de distribución y ampliar las posibilidades de climatización en las subcentrales. Con todo ello, actualmente, esta tecnología está viviendo su 4ª generación.
¿Qué equipos de climatización suministra TECNA para las redes de calor y frío urbanas?
En TECNA, con más de 25 años de experiencia en la distribución de soluciones integrales para ventilación, calefacción, climatización y eficiencia energética, nos enorgullece ofrecer una amplia gama de unidades terminales de climatización que son ideales para su uso en las redes urbanas de calor y frío.
Entre otros muchos atributos, nuestros equipos de climatización combinan una total eficiencia energética junto con el rendimiento óptimo necesario y un completo confort térmico. A continuación, presentamos los equipos de nuestra marca que son utilizables en estas redes:
Equipos de calefacción para las redes de calor
Como explicábamos al inicio del artículo, las redes de calor hacen referencia a sistemas centralizados de suministro de energía térmica que proporcionan calefacción y agua caliente a múltiples edificios o instalaciones en un área determinada.
De esta manera, en cada edificio receptor, se utilizan intercambiadores de calor con el objetivo de transferir el calor de la red a los sistemas de calefacción y agua caliente del edificio. Son muchos los sistemas de calefacción que se pueden instalar. A continuación, desde Tecna, entramos en detalle en algunos de nuestros modelos más frecuentes:
Radiadores KERMI X2 y X-FLAIR
La marca de radiadores Kermi persigue el propósito de demostrar una mayor eficiencia energética en cada uno de sus modelos, siendo la elección perfecta cuando se trata de combinar confort y eficiencia.
Gracias a las tecnologías patentadas X2 y X-FLAIR, nuestros radiadores permiten reducir el tiempo de calentamiento de cada estancia, maximizar el calor aportado por radiación a baja temperatura y, en el caso de los radiadores X-FLAIR, disponer la función de refrescamiento; algo realmente innovador en las instalaciones por radiadores.
Operando como un radiador convencional, los ventiladores se encienden y apagan automáticamente según sea necesario. Además, al tratarse de ventiladores axiales, reducen el ruido al máximo, contribuyendo a un completo confort y bienestar térmico.
Por otro lado, sus paneles de acero cuentan con una tecnología altamente diferencial, pudiendo contribuir a un ahorro energético de hasta un 11% gracias a la tecnología de circulación patentada en la serie X2.
Estos radiadores destacan, además, por su diseño moderno y elegante en todas las versiones, que les confieren una adaptación a cualquier tipo de ambiente.
Fancoils SABIANA CARISMA WHISPER
En segundo lugar, los fancoils de la serie CARISMA WHISPER se caracterizan por su alta eficiencia energética, su funcionamiento super silencioso y su moderno y elegante diseño, especialmente pensados para su instalación en viviendas.
Perfectamente apto para satisfacer cualquier exigencia de climatización, este modelo de fancoil combina un diseño elegante y una reducida profundidad, de 126 mm, ofreciendo unas prestaciones inmejorables en cuanto a nivel sonoro y consumo energético, con valores de potencia absorbida inferiores a 10 W según modelos, gracias a su elevada eficiencia incluso con un bajo número de revoluciones.
Fancoils SABIANA CARISMA CRC
En tercer lugar, los fancoils SABIANA CARISMA CRC destacan por su diseño compacto y su versatilidad, lo que los hace ideales para espacios reducidos ofreciendo, en cualquiera de los casos, un excelente rendimiento térmico.
El modelo Carisma CRC hace referencia a un fancoil a la vanguardia en cuestión de diseño, prestaciones, silencio, consumo y funcionalidad, apto para distribución por conductos, y fabricado en acero galvanizado con aislamiento de celda cerrada.
Diseñado en 5 versiones diferentes, su amplia gama incluye unidades de pared y techo, con una instalación en horizontal o vertical, obteniendo como resultado soluciones de climatización expuestas u ocultas con opciones de ventilación tangencial o centrífuga, lo que la convierte en una de las gamas de fancoils más versátiles del mercado actual.
Bombas de calor
Por último, las bombas de calor hacen referencia a equipos muy utilizados en las redes de calor y frío debido a su capacidad para proporcionar tanto calefacción como refrigeración de manera eficiente, aprovechando la energía térmica disponible en el entorno para transferirla al sistema de distribución de calor o frío.
En Tecna, nuestras bombas de calor con refrigerantes naturales R290 y R744 (CO2) en las versiones aire-agua y agua-agua comprenden una solución perfecta tanto para las centrales de generación, como para las estaciones de intercambio o subcentrales.
Equipos de climatización para las redes de calor y frío
De la misma manera que ocurre en las redes de calor, las redes de calor y frío proporcionan calefacción y refrigeración a través de una red centralizada utilizando, para ello, tanto generadores de calor como generadores de frío.
En cuanto a los equipos de climatización de Tecna que se pueden instalar en los edificios, podemos diferenciar:
Radiadores X-FLAIR
Los radiadores X-FLAIR son una opción versátil y eficiente para las redes de calor y frío al proporcionar calefacción en invierno y refrescamiento en verano, lo que los convierte en una opción de climatización óptima en cualquier estación del año.
De entre todos los radiadores Kermi, el modelo X-FLAIR destaca por su alto rendimiento a baja temperatura en combinación con una bomba de calor capaz de distribuir la calefacción de manera eficaz en la estancia al coordinar la tecnología patentada X2 con los ventiladores axiales.
Fancoils SABIANA CARISMA WHISPER
Por otro lado, el fancoil SABIANA CARISMA WHISPER, especialmente pensado para su instalación en viviendas debido a su funcionamiento súper silencioso y su elegante y moderno diseño, ofrece el máximo rendimiento en dimensión reducida, disponiendo del ventilador más eficiente y compacto para este tipo de unidades.
SABIANA CARISMA WHISPER cuenta con un motor eléctrico trifásico de imanes permanentes sin escobillas, controlado para electricidad en forma de onda sinusoidal BLAC. Además, es posible modificar el caudal de aire de forma continua por medio de una señal 0 – 10 V para mejorar el confort acústico, ofrecer una respuesta adecuada a la variación de las cargas térmicas, y una mayor estabilidad de temperatura ambiente.
Fancoils SABIANA CARISMA CRC
En tercer lugar, los fancoils SABIANA CARISMA CRC destacan por su diseño compacto y su versatilidad, siendo ideales para espacios reducidos y ofreciendo, en cualquiera de los casos, un excelente rendimiento térmico.
Con 2 y 4 tubos, la serie CRC con ventiladores centrífugos se presenta, además, en 9 tamaños, 18 modelos con simple serpentín y 27 modelos con doble serpentín, con caudales de aire de 100 a 1.500 m3/h, potencias térmicas de 1 a 17 kW y capacidades frigoríficas de 1 a 8 kW, siendo la gama más completa y perfectamente apta para satisfacer cualquier exigencia de climatización.
Fancoils SABIANA CARISMA FLY
El modelo Carisma FLY destaca por su diseño de pared alta moderno y atractivo, y por su elevada eficiencia y por su versatilidad, proporcionando una climatización óptima tanto en viviendas como en edificios comerciales alimentados desde redes de calor y frío y garantizando un confort térmico excepcional.
Con un consumo eléctrico muy reducido, permiten su instalación en cualquier ambiente, pudiendo montar válvulas de 2 o 3 vías y una bomba de condensado en la carcasa. Además, con instalaciones a 2 tubos, cuenta con una potencia de 1,24 a 3,76 kW en 4 modelos, estando disponible en motor ECM inverter en toda la gama.
En cuanto a su ventilación, ofrece una ventilación tangencial a 6 velocidades, de las que 3 son conectables, garantizando una elevada eficacia. Además, dispone de una batería de intercambio térmico construida con tubos de cobre y aletas de aluminio, y cuenta con unidades de mando a pared, en la serie CVP, con mando a rayos infrarrojos, en la serie CVP-T), y con tarjeta MB, en la serie CVP-MB.
Fancoils SABIANA SKY
Los fancoils de cassette SKY destacan por su avanzada tecnología y diseño, así como por su eficiencia energética, siendo ideales para la climatización de edificios de oficinas, universidades, hoteles y, en general, cualquier edificio comercial con demanda de refrigeración.
El modelo Sabiana SKY es sinónimo de innovación y elegancia y constituye el resultado de una importante investigación técnica y de diseño centrada en proporcionar un producto vanguardista en términos de rendimiento y bajo nivel sonoro.
Esta gama de fancoils cuenta con 18 modelos diferentes, con un rango de potencia de 2 a 11 kw, que destacan por su alta flexibilidad de control y su facilidad de mantenimiento. Además, todas las unidades se pueden suministrar en versión MB, posibilitando la conexión a los sistemas automáticos de gestión de edificios.
Bombas de calor
Por último, las bombas de calor hacen referencia a equipos muy utilizados en las redes de calor y frío debido a su capacidad para proporcionar tanto calefacción como refrigeración de manera eficiente, aprovechando la energía térmica disponible en el entorno para transferirla al sistema de distribución de calor o frío.
En Tecna, nuestras bombas de calor con refrigerantes naturales R290 y R744 (CO2) en las versiones aire-agua y agua-agua comprenden una solución perfecta tanto para las centrales de generación, como para las estaciones de intercambio o subcentrales.
En definitiva, las redes de calor y frío ofrecen una solución eficiente y sostenible para la calefacción y refrigeración en entornos urbanos. Estos sistemas integrados aprovechan las fuentes de energía renovables y residuales, proporcionando un rendimiento energético superior y reduciendo las emisiones de carbono.
Además, las redes de calor y frío urbanas garantizan un confort térmico óptimo en los edificios conectados, al mismo tiempo que optimizan el uso de recursos y reducen los costes de mantenimiento.
¿Quieres conocer más información sobre alguno de nuestros equipos de climatización? Nuestros especialistas estarán encantados de proporcionarte toda la información que necesites. ¡Contacta con nosotros!
