El proyecto de calefacción central de Londres con bombas de calor GEA define una nueva referencia global
La idea es ingeniosa y posiblemente se convierta en un modelo de función global: el proyecto de red de calor y energía de Bunhill (BHPN) para el centro de Londres. Ahora reciben calefacción y agua caliente 1.350 hogares, un colegio y dos centro de ocio de Londres utilizando el calor residual que genera el metro de Londres. Debido a la naturaleza y las peculiaridades de este proyecto, el contratista principal Colloide Engineering Systems se asoció con ingenieros consultores, proveedores y subcontratistas para constituir un equipo con capacidad de llevar a cabo el proyecto. GEA, especialista tecnológico global, como parte integrante de este equipo, suministró una solución de bomba de calor diseñada específicamente para dicho proyecto. GEA, Colloide y todas las partes implicadas brindan todos su apoyo a Islington en su esfuerzo por reducir las emisiones de carbono y conseguir la neutralidad en CO2 en 2030.
El Ayuntamiento de Islington establece su objetivo de cero emisiones de carbono para 2030
El Ayuntamiento de Islington se comprometió con la reducción de emisiones de carbono hace muchos años y ha declarado la emergencia climática. En la correspondiente declaración, se comprometió a trabajar a favor de un objetivo de cero emisiones, es decir, conseguir la neutralidad en CO2, en 2030. Para lograr esta meta en beneficio de sus ciudadanos, Islington está tomando medidas para suministrar una energía más económica y respetuosa con el medio ambiente.
Una de estas medidas es el revolucionario Centro de Energía Bunhill 2, el primero de su tipo en el mundo. Representa una verdadera referencia en el uso de calor residual generado por los servicios públicos, en este caso, por el metro de Londres. Al suministrar calefacción y agua caliente a hogares, un colegio, y centros de ocio en Islington, se ahorra energía, se reducen las emisiones de carbono, mejora la calidad del aire, y se abaratan los costes de calefacción para los residentes de Islington que se benefician de este programa, muchos de ellos en una situación de pobreza energética.
Centro de Energía Bunhill 2 - Exterior (Foto: Ayuntamiento de Islington)
El nuevo centro de energía utiliza tecnología avanzada en una estación del metro de Londres que ha estado fuera de servicio más de 100 años. Dicha estación, conocida como City Road, se ha convertido en un gigantesco sistema subterráneo de extracción de aire que absorbe el aire caliente de los túneles, los cuales pertenecen a la línea norte del metro de Londres.
Solución de bomba de calor GEA
GEA, en estrecha colaboración con el Ayuntamiento de Islington, con Transport for London (TfL) y con Colloide Engineering Systems, el principal contratista, instaló una bomba de calor por amoníaco de 1.000 kW en un contenedor a nivel de la calle.
Colloide siguen buscando maneras de conseguir el éxito económico, social y medioambiental. Con el fin de garantizar que nuestros valores se implementen en cada uno de los proyectos, tenemos implantado un sistema de cualificación previa que evalúa las políticas de sostenibilidad de todos nuestros subcontratistas y proveedores. GEA y su bomba de calor de amoníaco, desde luego, cumple dichos criterios”.– Paddy McGuinness, Director Gerente de Colloide Engineering Systems
– Paddy McGuinness, Director Gerente de Colloide Engineering Systems
La bomba de calor extrae la energía del aire residual caliente que hay en los túneles del metro. El aire, algo más fresco, se ventila al entorno y la energía se utiliza para que la bomba de calor caliente el agua, que es bombeada por una red de 1,5 km de tuberías a los edificios de la proximidad, donde se utiliza para la calefacción de los edificios.
La bomba de calor desarrollada y construida por GEA para este sistema consiste de un evaporador y separador combinados, 3 compresores y cuatro intercambiadores de calor en el circuito de calefacción. Los intercambiadores de calor optimizan el circuito de calefacción de acuerdo con criterios basados en el retorno de agua de calefacción a 55 ˚C y su provisión a hasta 80 ˚C.
Bomba de calor GEA instalada en el Centro de Energía Bunhill 2 para reutilizar el calor residual del metro de Londres.
De acuerdo con Kenneth Hoffmann, Director de Producto para Bombas de Calor en GEA Refrigeration Technologies, hubo muchos retos a la hora de diseñar el sistema. Por ejemplo, las pruebas exhaustivas para garantizar que el polvo y la suciedad absorbidas en el aire de ventilación no obstruyesen los serpentines de los intercambiadores de calor. Kenneth Hoffmann explica: La red de calefacción central de Bunhill necesitaba el agua caliente de la bomba de calor a una temperatura de 80˚C. Utilizamos compresores alternativos de dos etapas, también conocidos como "compresores de pistón", para alcanzar un coeficiente de rendimiento (COP) o eficiencia por encima de 3,5. Como el proyecto está localizado cerca de un edificio residencial, la instalación también incluyó tecnología de depuradores para filtrar el aire de ventilación proveniente de la sala de la planta. El objetivo es impedir que, en el caso improbable de que una pequeña cantidad de amoníaco escape a la sala de la planta, los residentes locales no se vean expuestos al amoníaco en el aire, pues será absorbido por el depurador antes de expulsarse al entorno”.
Paddy McGuinness observa por qué se eligió esta solución: “Colloide ha participado en una gran cantidad de proyectos de energía renovable. Nos asociamos con GEA para este proyecto por los conocimientos que tiene sobre la refrigeración con amoniaco y por su tecnología de bombas de calor. Gracias a la experiencia de GEA, el 95 por ciento de las plantas de refrigeración industrial instaladas durante los últimos 10 años se basan en amoníaco. Con la gran presión que sufren los usuarios finales para reducir sus facturas de energía, ha aumentado enormemente el interés que suscitan las bombas de calor de amoníaco”.
“El uso de bombas de calor es mucho más respetuoso con el medio ambiente que las calderas de gas, sobre todo en grandes ciudades, pues no emiten óxidos de nitrógeno (NOx). Por lo tanto, las bombas de calor causan que el aire de las ciudades esté más limpio y tienen ventajas económicas. El amoníaco, además, es un refrigerante natural que no contribuye al calentamiento global”, afirma Kenneth Hoffmann.
El resultado inspirador
El Centro de Energía Bunhill 2 añade 550 hogares más y una escuela de educación primaria a su red de calefacción central integrada en el proyecto de calor y energía de Bunhill, iniciado por el Ayuntamiento de Islington en 2012. La red ya suministraba calefacción más barata y ecológica diariamente a dos centros de ocio locales y más de 800 hogares, pero el nuevo centro de energía proporciona al sistema un potencial de suministro a 2.200 hogares. Los costes de calefacción para los residentes conectados a la red se reducen un 10 por ciento comparado con los demás sistemas de calefacción comunales, que a su vez cuestan aproximadamente la mitad que los sistemas de calefacción individuales de cada hogar. Por eso, representa un gran beneficio para el entorno, los residentes y para Islington en su esfuerzo por terminar con la pobreza energética.
La escuela de educación primaria Moreland fue el primer colegio en ser conectado a la red, que suministra calor a la piscina y las instalaciones de Ironmonger Row y al centro de ocio Finsbury. Colloide también ha implementado iniciativas para invertir en personas jóvenes del área circundante relacionadas con colegios y universidades locales. El objetivo del contratista es ofrecer oportunidades de experiencia laboral y visitas a sus lugares de trabajo, con objeto de mejorar la capacitación e incrementar la confianza de la infancia en las instituciones de Islington.
El sistema de calefacción es muy respetuoso con el medio ambiente pues reutiliza el calor que, de otra manera, sería malgastado. Suministrar el calor residual reciclado a los servicios públicos y los domicilios conectados ayudará a reducir en unas 500 toneladas por año las emisiones de CO2.
Gracias a la colaboración de todas las partes implicadas, tenemos un programa vanguardista para suministrar calefacción central. La tecnología más importante utilizada es la de bomba de calor de amoníaco y, como resultado, el proyecto suministra a la comunidad una energía más barata y limpia”.– Shaun Hannon, Director de Contratos de Colloide
– Shaun Hannon, Director de Contratos de Colloide
Potencial de la calefacción central en el futuro
El principio de recuperación del calor utilizando bombas de calor puede aplicarse tanto en Londres como en redes subterráneas en todo el mundo. Pero tomemos Londres como ejemplo: En este caso, la investigación de más de 150 pozos de ventilación permitirá descubrir cuáles tienen un potencial de recuperación del calor residual. La tecnología de bomba de calor que posee GEA, unido a la experiencia obtenida con el innovador proyecto Bunhill, convierte a la compañía en el socio de elección. Analicemos el ejemplo de los ferrocarriles subterráneos en todo el mundo: también en este caso, la tecnología de bomba de calor propiedad de GEA ofrece un enorme potencial de recuperación del calor residual y, en consecuencia, de protección climática y del medio ambiente.
Datos del proyecto:
Inicio: 2017
Finalización: 2019
Superficie interna de suelo: 617 m²
Contrato: JCT Design and Build Contract
Arquitecto: Cullinan Studio (diseño)
McGurk Chartered Architects (ejecución)
Cliente y gestor de proyecto: Ayuntamiento de Islington
Proveedor: TfL
Ingeniero de estructuras: Ramboll (diseño), McMahon Associates (ejecución)
Consultor M&E: Ramboll
QS: Gleeds
Consultor de urbanismo: J&L Gibbons
Coordinador de CDM: AECOM
Inspector de edificación certificado: Islington Building Control
Contratista de diseño y construcción: Colloide Engineering
Artista: Toby Paterson
Sistema de bomba de calor: GEA (diseño, construcción e instalación)
Pruebas y puesta en servicio: Topic Plan
Consultores del proyecto: Inner Circle Consulting
Derechos de iluminación: Right of Light Consulting
Software CAD: MicroStation, Revit
Contact
Alcance del suministro de GEA
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Solución GEA: sistema de bomba de calor a medida
- Heating capacity: 1000 kW
- Heat source: London underground ventilation air (18 to 30˚C / 64.4 to 86°F)
- Heat sink: District heating water (55 to 80˚C / 131 to 176°F)
- COP: 3.5 (annual average) (1 kWh electricity = 3.5kWh heating)
- Compressor type: GEA Grasso reciprocating compressor
- Natural refrigerant: Ammonia
