La refrigeración urbana es el equivalente a la calefacción urbana . Al trabajar con principios muy similares a los de la calefacción urbana, la refrigeración urbana suministra agua fría a edificios como oficinas y fábricas que necesitan refrigeración. En invierno, la fuente de enfriamiento a menudo puede ser agua de mar, por lo que es un recurso más barato que usar electricidad para hacer funcionar los compresores de enfriamiento. Alternativamente, la refrigeración de distrito puede ser proporcionada por una red de intercambio de calor que permite que cada edificio del circuito utilice una bomba de calor para rechazar el calor a un circuito de temperatura ambiente del suelo. [1]
También hay sistemas de calefacción y refrigeración de distrito de quinta generación (las llamadas redes de calefacción de distrito fría ) que pueden proporcionar calefacción y refrigeración simultáneamente. En estos sistemas, el calor residual de las enfriadoras se puede reciclar y utilizar para calefacción de espacios o producción de agua caliente. [2]
Aplicaciones
Finlandia
El sistema de refrigeración del distrito de Helsinki utiliza el calor desperdiciado de las unidades de generación de energía de CHP durante el verano para hacer funcionar los refrigeradores de absorción para la refrigeración durante el verano, lo que reduce en gran medida el uso de electricidad. En invierno, la refrigeración se consigue de forma más directa utilizando agua de mar. Se estima que la adopción de la refrigeración urbana reducirá el consumo de electricidad con fines de refrigeración hasta en un 90% y se prevé un crecimiento exponencial del uso. [3] La idea se está adoptando ahora en otras ciudades finlandesas.
Suecia
El uso de la refrigeración urbana también crece rápidamente en Suecia, de forma similar a Finlandia. [4]
Estados Unidos
El sistema de enfriamiento Lake Source de la Universidad de Cornell utiliza el lago Cayuga como disipador de calor para operar el sistema central de agua fría para su campus y también para proporcionar enfriamiento al distrito escolar de la ciudad de Ithaca. El sistema ha funcionado desde el verano de 2000 y se construyó a un costo de 55 a 60 millones de dólares. Enfría una carga de 14.500 toneladas (50 MW ).
Suiza
En funcionamiento desde 1985, el sistema de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne combina, según las necesidades, refrigeración y extracción de calor. Esto permite una mayor eficiencia energética general del sistema de 19 MW . [5]
En 2009, se instaló un sistema de refrigeración de distrito en la zona de las Naciones Unidas en Ginebra , extrayendo agua del lago de Ginebra . El sistema está en proceso de expansión a otras áreas de Ginebra. [6]
Canadá
En agosto de 2004, Enwave Energy Corporation, una empresa de energía de distrito con sede en Toronto, Ontario , Canadá , comenzó a operar un sistema que utiliza agua del lago Ontario para enfriar los edificios del centro, incluidas las torres de oficinas, el Centro de Convenciones Metro Toronto, una pequeña cervecería y un centro de telecomunicaciones. El proceso se conoce como Deep Lake Water Cooling (DLWC). Proporcionará más de 40.000 toneladas (140 MW ) de refrigeración, un sistema significativamente más grande que el que se ha instalado en otros lugares. Otra característica del sistema Enwave es que está integrado con el suministro de agua potable de Toronto. El suministro de agua potable de Toronto requería una nueva ubicación de toma que estaría más lejos de la costa y más profunda en el lago. Esto planteó dos problemas para la empresa de servicios públicos que administraba el suministro de agua potable de la ciudad: 1. el costo de capital de trasladar la ubicación de la toma de agua y 2. la nueva ubicación suministraría agua que estaba tan fría que requeriría calefacción antes de que pudiera distribuirse. La cooperación de la agencia de refrigeración del distrito, Enwave, resolvió ambos problemas: Enwave pagó el costo de mover la toma de agua y también suministró el calor para calentar el suministro de agua potable a niveles aceptables extrayendo efectivamente el calor de los edificios a los que servía. El contacto entre el agua potable y el sistema de enfriamiento Enwave está restringido al contacto térmico en un intercambiador de calor. El agua potable no circula a través de los sistemas de enfriamiento Enwave. [ cita requerida ]
Emiratos Árabes Unidos
Tabreed actualmente ofrece más de 1 millón de toneladas de refrigeración en 72 plantas ubicadas en toda la región, proyectos de infraestructura de refrigeración icónicos como la Gran Mezquita Sheikh Zayed, la Clínica Cleveland, Ferrari World, Yas Mall, Aldar HQ, Etihad Towers, Marina Mall, World Trade Center en Abu Dhabi con el Burj Mohammed Bin Rashid, el metro de Dubai, Dubai Parks & Resorts y el desarrollo de Jabal Omar en la Ciudad Santa de La Meca, junto con varios otros hoteles, hospitales, torres residenciales y comerciales. [7]
En enero de 2006, PAL Technology es una de las empresas emergentes de gestión de proyectos en los Emiratos Árabes Unidos que participa en el negocio diversificado de desalinización, tratamiento de aguas residuales y sistemas de refrigeración urbana. Se planean más de 400.000 toneladas (1400 MW ) de proyectos de refrigeración urbana. Palm Jumeirah utiliza el sistema de refrigeración de distrito suministrado por Palm Utilities LLC para proporcionar aire acondicionado a los edificios en el tronco y la media luna de Palm. El sistema de metro de Dubai, inaugurado en 2009, es la primera red de transporte público del mundo que utiliza la refrigeración de distrito para reducir las temperaturas en estaciones y trenes. [8]
Países Bajos
En 2006, se puso en funcionamiento un sistema de refrigeración de distrito en Zuidas de Ámsterdam, extrayendo agua del Nieuwe Meer [9] [10]
India
El primer sistema de refrigeración de distrito de la India está operativo en GIFT City (la primera ciudad inteligente operativa de la India). Actualmente, la capacidad de ~ 10,000 TR está operativa, que tiene capacidad para actualizar hasta 50000 TR. [11] Gujarat International Finance Tec-City en Gujarat. [12]
Katar
El 9 de noviembre de 2010, se inauguró la planta de refrigeración de distrito más grande del mundo en The Pearl-Qatar . Esta planta es propiedad y está operada por Qatar District Cooling Company (conocida como Qatar Cool ). Es capaz de enfriar una carga de 130.000 toneladas (450 MW ). [13] La planta fue construida por el grupo CAT, un contratista general libanés-internacional con vasta experiencia en refrigeración de distrito.
El sistema de refrigeración del distrito de la ciudad de Lusail suministrará agua refrigerada a los usuarios finales a través de una red integrada con una refrigeración conectada de 500.000 toneladas de refrigeración mediante la utilización de varias plantas de refrigeración que son Marina, Wadi, West y North. Este será uno de los sistemas de refrigeración de distrito más grandes del mundo.
Kuwait
En 2012 se inició un proyecto en Kuwait para la ciudad universitaria de Sabah Al-Salem con refrigeración de distrito. Tiene capacidad para enfriar una carga de 72000 TR y cuenta con dos plantas de servicios centrales con 36 enfriadoras, 36 torres de enfriamiento y 2 tanques TES (Almacenamiento de energía térmica). [ cita requerida ]
Alemania
En Alemania, entre otros proyectos , Munich estableció un sistema de rápido crecimiento en 2011 con su núcleo debajo de Karlsplatz (Stachus) , extrayendo agua del subterráneo Stadtgrabenbach. Hay una red de 24 km, que actualmente abastece a 16 organizaciones más grandes. [14] [15] En 2011, la producción de energía térmica total estimada de todos los sistemas de refrigeración de distrito en Alemania fue de 160 megavatios distribuidos en 90 km. [dieciséis]
Almacenamiento en frio
Si las otras alternativas renovables son demasiado cálidas durante el verano o demasiado caras, se puede investigar el almacenamiento en frío. En aplicaciones a gran escala, el almacenamiento subterráneo y de nieve son las alternativas más probables. En un almacenamiento subterráneo, el frío del invierno se intercambia calor del aire y se carga en el lecho rocoso o en un acuífero mediante uno o más pozos. En un almacenamiento de nieve, el agua congelada (nieve y / o hielo) se guarda en algún tipo de almacenamiento (pila, pozo, caverna, etc.). El frío se utiliza bombeando agua derretida al objeto de enfriamiento, directamente en un sistema de enfriamiento de distrito o indirectamente mediante un intercambiador de calor. El agua derretida tibia se bombea de regreso a la nieve donde se enfría y se mezcla con agua derretida nueva. El enfriamiento de la nieve funciona como una única fuente de frío, pero también se puede utilizar para un enfriamiento máximo, ya que no existe un límite de enfriamiento relevante. [17] [18] En Suecia hay una planta de enfriamiento de nieve en Sundsvall, construida y propiedad del condado. La carga de refrigeración en Sundsvall es de unos 2000 kW (570 toneladas de refrigeración) y 1500 MWh / año. [19]
Deshumidificante
Especialmente en las regiones subtropicales, no solo se vuelve importante el enfriamiento, sino también la deshumidificación del aire. El enfriamiento con desecante líquido permite generar de manera remota y eficiente un líquido que absorbe la humedad. Este líquido se puede bombear o transportar largas distancias sin pérdida de energía. [20]
Ver también
- Enfriamiento de fuente de agua profunda
- Calefacción urbana
- Almacenamiento de energía térmica estacional (STES)
- Esquema energético del distrito de Southampton , un sistema combinado de calefacción y refrigeración de distrito
Referencias
- ^ "Redes de refrigeración de distrito: uso de agua subterránea para calentar o enfriar edificios con bombas de calor" . Consultado el 26 de octubre de 2017 .
- ^ Simone Buffa; et al. (2019), "Sistemas de calefacción y refrigeración de quinta generación: una revisión de casos existentes en Europa", Renewable and Sustainable Energy Reviews , 104 , pp. 504–522, doi : 10.1016 / j.rser.2018.12.059
- ^ [1] Archivado el 2 de febrero de 2008 en la Wayback Machine.
- ^ "Energiläget 2007" (PDF) . Swedishenergyagency.se . Consultado el 25 de septiembre de 2011 .
- ^ "Departamento de Bienes Raíces e Infraestructuras, EPFL" . Consultado el 23 de diciembre de 2013 .
- ^ "SIG. Usar agua del lago para calentar o enfriar" . Consultado el 26 de octubre de 2015 .
- ^ https://www.tabreed.ae/
- ^ Esperanza, Gerhard. "Distrito de refrigeración por primera vez en el mundo para el metro de Dubai - ConstructionWeekOnline.com" . www.constructionweekonline.com .
- ^ El aire acondicionado del agua del lago reduce las emisiones de CO2 en un 70% en comparación con el enfriamiento convencional. Archivado el 18 de noviembre de 2009 en la Wayback Machine.
- ^ "Refrigeración del distrito en Zuidas de Amsterdam" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2011-10-05 . Consultado el 25 de septiembre de 2011 .
- ^ https://www.rehva.eu/rehva-journal/chapter/indias-first-district-cooling-system-at-gift-city
- ^ "GIFT City en Gujarat - Diez desarrollos de infraestructura notables en India - The Economic Times" .
- ^ "Se abre la planta de refrigeración de distrito más grande del mundo en The Pearl Qatar" . Gulf-times.com. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2012 . Consultado el 25 de septiembre de 2011 .
- ^ http://www.sueddeutsche.de/muenchen/fernkaelte-muenchens-kaltes-herz-1.3506876
- ^ https://www.swm.de/english/m-fernwaerme/m-fernkaelte.html
- ^ "Immer mehr Städte setzen auf Fernkälte" . swp.de (en alemán). Neue Pressegesellschaft mbH & Co. KG. 31 de julio de 2013 . Consultado el 21 de febrero de 2020 .
- ^ http://epubl.ltu.se/1402-1544/2005/30/LTU-DT-0530-SE.pdf
- ^ "Tratamiento de agua de refrigeración" .
- ^ "La planta de enfriamiento de nieve de Sundsvall - enfriamiento de nieve a gran escala | Snowpower" . Snowpower.se . Consultado el 25 de septiembre de 2011 .
- ^ "L-DCS en sistemas de refrigeración de distrito" . Archivado desde el original el 4 de mayo de 2012.
enlaces externos
- Caja de herramientas Celsius: información sobre soluciones energéticas de distrito y transición energética.
- Sistema de refrigeración del distrito: descripción general (Science Direct)