Drake Landing Solar Community (DLSC) es una comunidad planificada en Okotoks , Alberta , Canadá , equipada con un sistema de calefacción solar central y otras tecnologías energéticamente eficientes. Este sistema de calefacción es el primero de su tipo en América del Norte, aunque en el norte de Europa se han construido sistemas mucho más grandes. Las 52 casas (pocas variaciones de tamaño y estilo, con una superficie promedio sobre el nivel del suelo de 145 m 2 ) en la comunidad se calientan con un sistema de calefacción urbana solar que se carga con el calor proveniente de los colectores solares en los techos de los garajes y está habilitado para 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 tejados de los garajes de las 52 casas. [3] Se anuncia como la primera subdivisión con energía solar en América del Norte , [4] aunque sus necesidades de electricidad y transporte son cubiertas por fuentes convencionales.
En 2012 la instalación alcanzó un récord mundial de fracción solar del 97%; es decir, cubrir esa cantidad de 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 cuando el sistema de almacenamiento térmico de pozo (BTES) finalmente alcanzó una temperatura alta después de años de carga, además de mejorar los métodos de control, operar las 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 y circuitos de almacenamiento. Durante algunos otros años, los calentadores de gas auxiliares se utilizan durante una pequeña fracción del año para proporcionar calor a un circuito distrital. Los sistemas funcionan con un coeficiente de rendimiento de 30.
Hay 52 viviendas en esta subdivisión que contienen un conjunto de 800 colectores solares térmicos (2293 m 2 de superficie bruta total). Estos colectores solares están dispuestos en los tejados de los garajes situados detrás de las viviendas. Durante un típico día de verano, estos colectores pueden generar 1,5 megavatios 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 circuito del colector solar. Luego, la solución de glicol transfiere su calor al agua ubicada en los tanques de almacenamiento a corto plazo. El circuito de calefacción urbana comienza con el calentamiento del agua en el intercambiador de calor a una temperatura de 40-50 °C dentro del centro de energía. Esta temperatura más baja es más eficiente energéticamente, 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 de pozo (BTES). La unidad de almacenamiento de energía térmica de pozo tiene 144 orificios ubicados a 37 m (121 pies) 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 de corto plazo en el Centro de Energía para ser calentada nuevamente y 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. De manera similar a un tanque de agua caliente , el agua calentada pasa a través de un intercambiador de calor que sopla aire a través del fan coil 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]
El edificio 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 urbana y el circuito de almacenamiento de energía térmica de pozo pasan por el Centro de Energía. Dos tanques de agua horizontales ocupan la mayor parte del espacio dentro del Centro de Energía. Estos tanques tienen 3,7 m (12 pies) de diámetro y 11 m (36 pies) de largo. 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 cuenta con una instalación fotovoltaica de 22 kW para ayudar con los equipos de bombeo y la alimentación de sensores y otras automatizaciones en el Centro de Energía. Durante el funcionamiento normal, no hay personal en el sitio y se monitorea y controla de forma remota y, en su mayoría, de forma automatizada.
El sistema de energía térmica de pozo (BTES) está ubicado bajo tierra para almacenar grandes cantidades de calor recolectado en verano para su uso en 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. Luego, el agua calentada va al tanque de energía de corto plazo en el Centro de Energía y se bombea a través del Circuito de calefacción urbana hasta las casas. [8]
El BTES se encuentra 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 cargarse completamente de calor durante los veranos, alcanzando el máximo al quinto año.
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:
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 dólares al mes para los propietarios de viviendas de 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 sustituido las calderas especiales de agua caliente por calderas tradicionales de gas natural. El riesgo para los propietarios era limitado y esto los animó a apoyar el proyecto. [11]
Las 52 casas en Drake Landing Solar Community están certificadas según el estándar R-2000 de Natural Resource Canada, así como el estándar Built Green™ Alberta Gold. [12]
Un grupo de investigadores de Corea del Sur visitó la Comunidad Solar Drake Landing 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 objetivo principal de este viaje de investigación fue aprender sobre la economía y la confiabilidad de la tecnología. [14]
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 cubrieron con energía solar. [dieciséis]
{{cite web}}: Falta o está vacío |title=( ayuda ) [ falta título ]50°43′51″N 113°57′01″O / 50.73095°N 113.95029°W / 50.73095; -113.95029