La refrigeración urbana es el equivalente de refrigeración de la calefacción urbana . Trabajando con principios muy similares a los de la calefacción urbana, la refrigeración urbana suministra agua fría a edificios como oficinas y fábricas. En invierno, la fuente de refrigeración suele ser el agua de mar, por lo que es un recurso más barato que utilizar electricidad para hacer funcionar los compresores de refrigeración. Alternativamente, el enfriamiento del distrito puede ser proporcionado por una red de calor compartido que permite que cada edificio en el circuito use una bomba de calor para rechazar el calor a un circuito de temperatura ambiente del suelo. [1]
También existen sistemas de calefacción y refrigeración urbanas de quinta generación (las llamadas redes de calefacción urbana fría ) que pueden proporcionar calefacción y refrigeración simultáneamente. En estos sistemas, el calor residual de los enfriadores se puede reciclar y utilizar para calefacción o producción de agua caliente. [2]
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 enfriamiento por agua de lago profundo (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 requirió 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 tan fría que requeriría calefacción antes de poder distribuirla. La cooperación de la agencia de refrigeración urbana Enwave resolvió ambos problemas: Enwave pagó el coste de trasladar la toma de agua y también suministró el calor para calentar el suministro de agua potable a niveles aceptables extrayendo eficazmente el calor de los edificios a los que daba servicio. El contacto entre el agua potable y el sistema de refrigeración Enwave se limita al contacto térmico en un intercambiador de calor. El agua potable no circula por los sistemas de refrigeración de Enwave. [ cita necesaria ]
La "Red de Frío de París " existe en la ciudad desde 1991. Las ocho instalaciones de producción (400 MW) proporcionan refrigeración a 500 clientes por 412 GWh al año. Esta red está completamente gestionada por Climespace. Desde 2002, otras dos instalaciones de producción proporcionan refrigeración reforzada con hielo, en los centros de refrigeración de Opéra/Galfa; Tienen una capacidad de refrigeración total de unos 20.000 kWh. [3] París también propone desarrollar su red de frío en el marco de su plan de cambio climático. [4] En el marco del plan de cambio climático de la ciudad, en 2006 se integraron en la red dos "glaciares" en el centro de refrigeración de Les Halles , que tiene una capacidad total de refrigeración de unos 30.000 kWh: 44 MW proceden de máquinas de refrigeración y 13 MW Se puede añadir durante periodos cortos a la Red Fría de París gracias a las reservas de hielo. Enertherm, situada en La Défense , dispone de la mayor reserva de hielo de Europa, con una capacidad de 240 MWh. [5]
Lyon dispone también de una red de frío, gestionada por Dalkia , que compró la red a Prodith. [6]
El sistema de refrigeración del distrito de Helsinki utiliza el calor que de otro modo se desperdiciaría de las unidades de generación de energía CHP en verano para hacer funcionar refrigeradores de absorción para enfriar 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 para fines de refrigeración hasta en un 90 por ciento y se pronostica un crecimiento exponencial en su uso. [7] La idea está siendo adoptada ahora en otras ciudades finlandesas.
En Alemania, entre otros proyectos, Munich creó en 2011 un sistema de rápido crecimiento con su núcleo debajo de Karlsplatz (Stachus) , que extrae agua del Stadtgrabenbach subterráneo. Existe una red de 24 km que actualmente abastece a 16 organizaciones más grandes. [8] [9] En 2011, la producción total estimada de energía térmica de todos los sistemas de refrigeración urbana en Alemania fue de 160 megavatios distribuidos en 90 km. [10]
El primer sistema de refrigeración de distrito de la India está operativo en GIFT City ( Gujarat International Finance Tec-City en Gujarat. [11] ). Actualmente está operativa una capacidad de ~10.000 TR, que tiene capacidad para actualizar hasta 50.000 TR. [12]
En 2012 se inició en Kuwait un proyecto para la ciudad universitaria Sabah Al-Salem con refrigeración urbana. Es capaz de enfriar una carga de 72000 TR y cuenta con dos plantas centrales de servicios con 36 enfriadoras, 36 torres de enfriamiento y 2 tanques TES (Almacenamiento de Energía Térmica). [ cita necesaria ]
En 2006, se puso en funcionamiento un sistema de refrigeración urbana en Zuidas de Ámsterdam, que extrae agua del Nieuwe Meer [13] [14]
El 9 de noviembre de 2010, se inauguró la planta de refrigeración de distrito más grande del mundo en The Pearl Island . Esta planta es propiedad de Qatar District Cooling Company, Qatar Cool, y está operada por ella. Es capaz de enfriar una carga de 130.000 toneladas (450 MW ). [15] El proyecto fue construido por CAT International (parte del Grupo CAT). [dieciséis]
El sistema de refrigeración del distrito de la ciudad de Lusail suministrará agua helada a los usuarios finales a través de una red integrada con una refrigeración conectada de 500.000 toneladas de refrigeración mediante la utilización de múltiples plantas enfriadoras en Marina, Wadi, West y North.
Singapur inició el enfriamiento de distrito con One Raffles Quay , ubicado en Marina Bay en mayo de 2006. [17] La planta de enfriamiento de distrito es operada por la filial del Grupo SP , Singapore District Cooling. [17] En mayo de 2010 se puso en funcionamiento una segunda planta de refrigeración de distrito, [17] que suministrará agua fría para el aire acondicionado de los edificios de la zona a través de tuberías alojadas dentro del túnel de servicios comunes en Marina Bay. La segunda planta de refrigeración urbana entró en funcionamiento el 3 de marzo de 2016. [18]
Tengah , un área de planificación y ciudad de la Junta de Desarrollo y Vivienda (HDB), será la primera zona residencial en tener un sistema de refrigeración centralizado a gran escala. Los enfriadores centralizados instalados en los tejados de algunos apartamentos HDB canalizan el agua enfriada directamente a unidades individuales para su uso en acondicionadores de aire. [19]
El uso de la refrigeración urbana está creciendo en Suecia, como en Estocolmo, cuyo sistema de refrigeración tiene 71.000 TR. [20]
En funcionamiento desde 1985, el sistema de la Escuela Politécnica Federal de Lausana combina, según las necesidades, refrigeración y extracción de calor. Esto permite una mayor eficiencia energética general del sistema de 19 MW . [21]
En 2009, se instaló un sistema de refrigeración de distrito en el área de las Naciones Unidas en Ginebra , extrayendo agua del lago Lemán . El sistema está en proceso de ampliarse a otras zonas de Ginebra. [22]
Emirates District Cooling (Emicool) es un proveedor de servicios de refrigeración urbana y una filial de propiedad absoluta de Dubai Investments con sede en el parque de inversiones de Dubai. Actualmente cuenta con 355.000 toneladas de capacidad de refrigeración (TR) que conectan más de 2.200 edificios en los EAU . Es miembro de la primera Asociación de Operadores de Refrigeración de Distrito del Consejo Supremo de Energía de Dubai. [23] [24] [25] [26] [27]
Tabreed, con sede en Abu Dhabi, la capital de los Emiratos Árabes Unidos, entrega actualmente más de 1,2 millones de toneladas de refrigeración, desde su cartera de 86 plantas ubicadas en toda la región. La empresa, fundada en 1998, proporciona refrigeración sostenible a proyectos de infraestructura emblemáticos como el Burj Khalifa, la Gran Mezquita Sheikh Zayed, el Louvre Abu Dhabi, la Clínica Cleveland, Ferrari World, The Dubai Mall, Yas Mall, Aldar HQ, Etihad Towers y Marina Mall. , el World Trade Center en Abu Dhabi, el Metro de Dubai, el Puerto Financiero de Bahrein y el Desarrollo Jabal Omar en la Ciudad Santa de La Meca, junto con muchos más hoteles, hospitales y torres residenciales y comerciales. Durante 2022 Tabreed ingresó al mercado egipcio y amplió sus operaciones en el Sultanato de Omán. [ cita necesaria ]
En enero de 2006, PAL Technology es una de las empresas de gestión de proyectos emergentes en los Emiratos Árabes Unidos involucradas en el negocio diversificado de desalinización, tratamiento de aguas residuales y sistemas de refrigeración urbana. Están previstos más de 400.000 toneladas (1400 MW ) de proyectos de refrigeración urbana. Palm Jumeirah utiliza refrigeración urbana suministrada 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 Dubái, inaugurado en 2009, es la primera red de transporte público del mundo que utiliza refrigeración urbana para reducir las temperaturas en las estaciones. [28]
El sistema de refrigeración Lake Source de la Universidad de Cornell utiliza el lago Cayuga como disipador de calor para operar el sistema central de agua fría de su campus y también para proporcionar refrigeración al distrito escolar de la ciudad de Ithaca. El sistema ha estado en funcionamiento desde el verano de 2000 y su construcción costó entre 55 y 60 millones de dólares. Enfría una carga de 14.500 toneladas (50 MW ).
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 invernal se intercambia con calor del aire y se carga en el lecho de roca o en un acuífero mediante uno o más pozos perforados. En un depósito de nieve el agua congelada (nieve y/o hielo) se guarda en algún tipo de depósito (montón, foso, caverna, etc.). El frío se aprovecha bombeando agua derretida al objeto enfriado, directamente en un sistema de refrigeración urbana o indirectamente a través de un intercambiador de calor. Luego, el agua tibia derretida se bombea de regreso a la nieve, donde se enfría y se mezcla con agua nueva derretida. El enfriamiento por nieve funciona como una única fuente de frío, pero también se puede utilizar para el enfriamiento máximo, ya que no existe un límite de enfriamiento relevante. [29] [30] 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. [31]
Especialmente en las regiones subtropicales, no sólo es importante enfriar, sino también deshumidificar el aire. La refrigeración por desecante líquido [32] permite generar de forma remota y eficiente un líquido absorbente de humedad. Este líquido puede bombearse o transportarse a largas distancias sin pérdida de energía. [33]
DCS consume entre un 35 y un 20 por ciento menos de electricidad en comparación con los sistemas de aire acondicionado tradicionales enfriados por aire y los sistemas de aire acondicionado individuales enfriados por agua que utilizan torres de enfriamiento, respectivamente. Con su alta eficiencia energética, la implementación de DCS en KTD logrará un ahorro anual estimado de 85 millones de kilovatios-hora (kWh) en el consumo de electricidad, con una reducción correspondiente de 59.500 toneladas de emisiones de dióxido de carbono por año.
Además del ahorro de energía, DCS también traería los siguientes beneficios a los consumidores: