El aterrizaje Comunidad solar Drake (DLSC) es una comunidad planificada en Okotoks , Alberta , Canadá , equipado con una calefacción solar central del sistema y otra tecnología de eficiencia energética. Este sistema de calefacción es el primero de su tipo en América del Norte, aunque se han construido sistemas mucho más grandes en el norte de Europa. Las 52 viviendas (algunas variaciones de tamaño y estilo, con superficie construida de grado por encima del promedio de 145m 2 ) en la comunidad se calientan con un sistema de calefacción urbana solar que se carga con el calor procedente de los colectores solares en los techos de garaje y está habilitado Calefacción durante todo el año mediante almacenamiento subterráneo de energía térmica estacional (STES).[1]
El sistema fue diseñado para modelar una forma de abordar el calentamiento global y la quema de combustibles fósiles . La energía solar es captada por 800 colectores solares térmicos [2] ubicados en los techos de los garajes de las 52 casas. [3] Se anuncia como la primera subdivisión de energía solar en América del Norte , [4] aunque sus necesidades de electricidad y transporte provienen de fuentes convencionales.
En 2012, la instalación alcanzó un récord mundial de fracción solar del 97%; es decir, proporcionar esa cantidad de las necesidades de calefacción de la comunidad con energía solar durante un período de un año. [5] [6]
En la temporada 2015-2016 la instalación alcanzó una fracción solar del 100%. [7] Esto se logró gracias a que el sistema de almacenamiento térmico del pozo (BTES) finalmente alcanzó una temperatura alta después de años de carga, además de mejorar los métodos de control, operar bombas a menor velocidad la mayor parte del tiempo, reducir la necesidad de energía adicional y utilizar pronósticos meteorológicos. para optimizar la transferencia de calor entre diferentes tanques de almacenamiento y circuitos. Durante algunos otros años, los calentadores de gas auxiliares se utilizan durante una pequeña fracción del año para proporcionar calor a un circuito de distrito. El sistema funciona con un coeficiente de rendimiento de 30.
Cómo funciona
Hay 52 casas en esta subdivisión que contienen una serie de 800 colectores solares térmicos (2293 m 2 de área bruta total). Estos colectores solares están dispuestos en los techos de los garajes ubicados detrás de las viviendas. Durante un día típico de verano estos colectores pueden generar 1,5 mega- vatios de energía térmica . Una solución de glicol (una solución anticongelante; una mezcla de agua y glicol no tóxico) se calienta con la energía del sol y viaja a través de tuberías aisladas subterráneas a través de un sistema de zanjas hasta el intercambiador de calor dentro del Centro de Energía de la comunidad. Esto se conoce como bucle de colector solar. La solución de glicol luego transfiere su calor al agua ubicada en los tanques de almacenamiento a corto plazo. El bucle de calefacción de distrito comienza con el agua que se calienta en el intercambiador de calor a una temperatura de 40-50 ° C dentro del centro de energía. Esta temperatura más baja es más eficiente desde el punto de vista energético, ya que la captación solar es más compatible con temperaturas más bajas. Esto aumenta la cantidad total de calor disponible para cada hogar.
En los meses más cálidos, el agua previamente calentada se lleva del tanque de almacenamiento a corto plazo al Almacenamiento de Energía Térmica del Pozo (BTES). La unidad de almacenamiento de energía térmica de pozo tiene 144 pozos ubicados a 37 m (121 pies) por debajo del suelo y se extiende sobre un área aproximada de 35 m (115 pies) de diámetro. El agua regresa a los tanques de almacenamiento a corto plazo en el Centro de Energía para ser calentada nuevamente con el fin de completar el circuito. Durante los meses más fríos, el agua del BTES vuelve al tanque de almacenamiento a corto plazo y luego se dirige a cada hogar. Similar a un tanque de agua caliente , el agua caliente pasa a través de un intercambiador de calor que sopla aire a través de la bobina del ventilador caliente. El calor viaja del agua al aire y se dirige a través de la casa a través de conductos. Cuando la temperatura alcanza la indicada en el termostato, una válvula automática apaga la unidad de transferencia de calor. [8]
Centro de energía
El edificio del Energy Center es un edificio de 232 metros cuadrados (2500 pies cuadrados) que comenzó a operar en 2007. [9] Está ubicado muy cerca de las 52 casas que lo utilizan. Es el hogar de los tanques de almacenamiento a corto plazo y la mayoría de los equipos mecánicos, como bombas, intercambiadores de calor y controles. El circuito del colector solar, el circuito de calefacción de distrito y el circuito de almacenamiento de energía térmica del pozo pasan por el centro de energía. Dos tanques de agua horizontales ocupan la mayor parte del espacio dentro del Energy Center. Estos tanques tienen 12 pies (3,7 m) de diámetro y 36 pies (11 m) de longitud. El espacio restante dentro del Centro de Energía alberga bombas, válvulas, intercambiadores de calor y otros equipos necesarios para operar y controlar el sistema de energía. Estos tanques se conocen como almacenamiento térmico a corto plazo (STTS). [8]
El Centro de Energía también tiene una instalación fotovoltaica de 22 kW para ayudar con el equipo de bombeo y los sensores de alimentación y otra automatización en el Centro de Energía. No hay personal en el sitio, durante el funcionamiento normal, y se supervisa y controla de forma remota y, en su mayoría, de forma automatizada.
Sistema de energía térmica de pozo
El sistema de energía térmica de pozo (BTES) está ubicado bajo tierra para almacenar grandes cantidades de calor recolectado en el verano para ser utilizado en el invierno. Consta de 144 pozos , que se extienden hasta una profundidad de 37 m (121 pies). En la superficie, las tuberías se unen en grupos de seis para conectarse al Centro de Energía. Todo el BTES está cubierto por una capa de aislamiento, sobre la cual se construye un parque. Cuando se va a almacenar el agua calentada, se bombea a través de la serie de tuberías. El calor se transfiere al suelo circundante a medida que el agua se enfría y regresa al Centro de Energía. Cuando las casas necesitan calor, el agua fluye hacia el centro del campo BTES y recoge el calor del suelo circundante. El agua calentada luego va al tanque de energía a corto plazo en el Centro de Energía y se bombea a través del Circuito de Calefacción del Distrito a los hogares. [8]
El BTES está muy cerca del Energy Center y, más allá de las tuberías, también contiene varios sensores de temperatura. La construcción comenzó en 2005 y estuvo en pleno funcionamiento en 2007. Se necesitaron aproximadamente 4 años para cargar completamente con calor durante los veranos, alcanzando el máximo en el quinto año.
Patrocinadores y socios
Este proyecto fue concebido por CanmetENERGY de Natural Resources Canada en asociación con organizaciones gubernamentales e industrias canadienses. De los $ 7 millones necesarios para este proyecto, este fue el desglose de los fondos:
- $ 2 millones de agencias del gobierno federal.
- $ 2.9 millones de la Federación de Municipios Canadienses y Fondo de Inversión Municipal Verde.
- $ 625,000 del gobierno de Alberta. [10]
Miembros de la comunidad
Los propietarios estaban dispuestos a pagar por estas viviendas energéticamente eficientes porque garantizaban una construcción de alta calidad. Hasta que el sistema de calefacción solar comenzó a funcionar, ATCO Gas (una empresa de distribución de gas natural con sede en Alberta) fijó los costos de calefacción en $ 60 por mes para los propietarios de viviendas en Drake Landing Solar Community. Con el aumento de los costos del combustible, este fue un poderoso incentivo para que los propietarios apoyaran el proyecto DLSC. Incluso si el proyecto hubiera fracasado, ATCO Gas habría reemplazado los hornos especiales de agua caliente por los tradicionales de gas natural. Existía un riesgo limitado para los propietarios y esto los animó a apoyar el proyecto. [11]
Sostenibilidad local
Las 52 casas en Drake Landing Solar Community están certificadas con el estándar R-2000 de Natural Resource Canada, así como con el estándar Built Green ™ Alberta Gold. [12]
Costos y financiamiento
- Cada casa se vendió por un promedio de $ 380,000.
- Los propietarios están recibiendo un promedio de $ 60 por mes en la factura de servicios solares para calefacción.
- $ 7 millones para la puesta en marcha inicial del proyecto Drake Landing Solar Community.
- Si este proyecto se repitiera, costaría $ 4 millones, ya que aproximadamente $ 3 millones fueron para investigación y desarrollo únicos.
- El tamaño óptimo de la comunidad sería de 200 a 300 hogares para realizar las economías de escala. El número de sistemas seguirá siendo el mismo; sólo sería necesario aumentar el número de perforaciones. [13]
Efectos internacionales
Un grupo de investigadores de Corea del Sur visitó Drake Landing Solar Community en abril de 2012 para estudiar la tecnología de calefacción geotérmica y cómo se puede aplicar a las comunidades de Corea del Sur, particularmente antes de los Juegos Olímpicos de Invierno de 2018 en Pyeongchang . El enfoque principal de este viaje de investigación fue aprender sobre la economía y la confiabilidad de la tecnología. [14]
Actuación
El 5 de octubre de 2012, el DLSC estableció un nuevo récord mundial al cubrir el 97% de las necesidades de calefacción de espacios con energía solar térmica. [15] En la temporada de calefacción 2015-2016, el 100% de las necesidades de calefacción de espacios se cubrió con energía solar. [dieciséis]
Ver también
Referencias
- ^ "Comunidad Solar Drake Landing" . Consultado el 10 de febrero de 2008 .
- ^ Central de Cambio Climático. "Estudio de caso: Drake Landing" . Archivado desde el original el 16 de mayo de 2008 . Consultado el 9 de febrero de 2007 .
- ^ Recursos naturales de Canadá . "Comunidad única un modelo para un Canadá más verde y saludable" . Archivado desde el original el 6 de noviembre de 2007 . Consultado el 9 de febrero de 2008 .
- ^ "Primera subdivisión de energía solar de América del Norte - Drake Landing" . Ciudad de Okotoks . Archivado desde el original el 3 de enero de 2008 . Consultado el 9 de febrero de 2008 .
- ^ "La comunidad solar canadiense establece un nuevo récord mundial de eficiencia e innovación energética" . Recursos naturales de Canadá . 5 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 30 de abril de 2013 . Consultado el 8 de enero de 2013 .
- ^ Wong, B .; Thornton, J. (2013). "Integración de bombas solares y de calor" (PDF) . Presentación en el Taller de Calor Renovable . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ "Comunidad solar Drake Landing: 10 años de funcionamiento" (PDF) .
- ^ a b c "Comunidad Solar Drake Landing" . dlsc.ca .
- ^ https://www.dlsc.ca/reports/bjul15/DLSC_SHC_2012_final.pdf pg5
- ^ "CanmetENERGY" (PDF) . nrcan.gc.ca .
- ^ http://qspace.library.queensu.ca/bitstream/1974/1696/1/Wamboldt_Jason_M_200901_Master.pdf
- ^ Canadá, Recursos naturales (5 de octubre de 2012). "ARCHIVADO - Comunidad Solar Drake Landing" . www.nrcan.gc.ca . Consultado el 19 de febrero de 2019 .
- ^ "CanmetENERGY" . nrcan.gc.ca .
- ^ "Los investigadores coreanos aprenden de Drake Landing" . Rueda occidental de Okotoks .
- ^ "La comunidad canadiense de Drake Landing establece el récord mundial de calefacción solar" . solarserver.com .
- ^ https://www.dlsc.ca/ Consultado el 1 de junio de 2018.
enlaces externos
- Drake Landing Solar Community. Consultado el 30 de septiembre de 2009.
- Drake Landing Solar Community: Workings Obtenido el 30 de septiembre de 2009
Coordenadas :50 ° 43′51 ″ N 113 ° 57′01 ″ O / 50.73095 ° N 113.95029 ° W / 50,73095; -113.95029