La red de calefacción urbana de Purmerend se ha rediseñado y renovado completamente con un sistema de tuberías sostenible Flexalen PB-1 de Thermaflex. Sobre una base anualizada, la pérdida de calor combinada se ha reducido en un consumo equivalente de 1.400 hogares, la pérdida de agua combinada en un equivalente de 7 piscinas de tamaño olímpico y el número de reparaciones no planeadas en un 84%. El elevado nivel de innovación para la renovación de los 4.000 edificios residenciales se debió en gran medida a la estrecha colaboración de todas las partes implicadas.
Purmerend tiene una población de aproximadamente 80.000 residentes y se ubica justo al norte de Ámsterdam en los Países Bajos. In 1981, el municipio local empezó la construcción de una red de calefacción urbana debajo de la recientemente establecida empresa Stadsverwarming Purmerend. El proyecto coincidió con una década de nuevos proyectos de gran amplitud en la ciudad para alojar el desbordamiento procedente de Ámsterdam. Como era bastante común en los años 80, se eligió un sistema de tuberías de acero para la construcción de la red de calefacción y cubiertas de aislamiento para aislar todo el sistema con el único objetivo de reducir las pérdidas de calor. La inversión total de la red de calefacción urbana está basada en una expectación de vida útil de 25 años.
Condiciones de entorno desafiantes
Purmerend se sitúa en una zona de meseta alta con agua subterránea. Este entorno geográfico propicia que la humedad se filtre por debajo de muchos hogares. El revestimiento aislante del sistema de tuberías absorbía esta humedad, lo que provocaba que el material aislante empapado redujera de forma considerable la eficiencia térmica prevista del sistema. "Ese no era el principal problema", explica Martijn van Lier, director técnico de SVP. "La humedad había destrozado las tuberías de acero. Se formó una corrosión importante mucho antes de lo previsto. Las fugas y averías en el sistema eran cada vez más frecuentes. Todos los años teníamos que intervenir con reparaciones de emergencia. Las expectativas de vida útil originales no se estaban cumpliendo".
Un estudio de SVP realizado en 2007-2009 demostró que la red funcionaba en características hidráulicas incontroladas y registraba pérdidas sustanciales de agua y energía calorífica. Además, las reparaciones realizadas resultaban insostenibles por el deterioro general de las tuberías de acero. El maltrecho sistema de calefacción aumentaba los costes para SVP, y no dejaba de causar daños y molestias a sus 25 000 consumidores. Había localidades con más de 10 cortes de suministro en breves periodos de tiempo. Especialmente durante los meses de invierno, en los que se demanda mayor suministro de calor para los hogares. Van Lier: "Los residentes pueden llegar a comprender un corte puntual, pero en gran parte de nuestro sistema la situación estaba fuera de control. Teníamos que hacer algo o, de lo contrario, la red de calefacción urbana corría peligro. En 2009 se elaboró un plan de emergencia. Era crucial acometer una renovación integral de la red de calefacción para 4000 hogares entre 2010-2015,".
Tiempo limitado, espacio limitado
Reducción de pérdidas de calor de un 10 %
Reducción del suministro de agua de un 50 %
Reducción de las intervenciones de mantenimiento no planificadas en un 84 %
El proyecto y el método de trabajo contemplaban una solución totalmente distinta a la instalación original de la red de calefacción urbana. Esta vez no se realizaría una construcción nueva, sino una renovación integral de la instalación existente. Todos los hogares estaban habitados, de modo que el proceso de renovación tenía que concluirse en el menor plazo posible. Por otra parte, los bajos de las casas son muy pequeños (menos de un metro de altura con un acceso muy estrecho).
Para realizar su trabajo, el instalador tiene que tumbarse y permanecer así en condiciones físicamente extenuantes. SVP pretendía minimizar el trabajo de canalizaciones subterráneas y en el interior de las casas.
Tras un estudio infructuoso de las alternativas posibles, SVP seguía sin encontrar una solución. Al parecer, en 2009 no había ningún producto disponible que fuera el indicado para el trabajo. "Para lo que nosotros pretendíamos, lo recomendable era un sistema de tuberías de plástico", apunta Martijn van Lier. "Necesitábamos un sistema altamente resistente a la humedad y que abarcara largas distancias de suministro. Un aspecto importante de nuestro proyecto era minimizar las molestias para los residentes".
Todo en uno
SVP se puso en contacto con Thermaflex, un fabricante de sistemas de distribución de energía térmica con sede en Holanda. En colaboración con Eneco, uno de los mayores proveedores de energía de los Países Bajos, Thermaflex se encargó de la renovación de la red urbana de Schollevaar en Capelle aan de IJssel. Para este proyecto de distribución de la energía calorífica, se instaló un sistema de tubos de plástico Flexalen de polibutileno-1. SVP observó que los proyectos de Eneco eran muy similares al proyecto que tenía entre manos y, por eso, se dirigió a Thermaflex.
Para SVP, un aspecto clave del sistema de tuberías Flexalen es que se trata de una solución "todo en uno", que incluye tuberías de polibutileno-1 (PB-1) aisladas con espuma de polietileno (PE). Las propiedades importantes del sistema Flexalen son la flexibilidad de las tuberías preaisladas y que los aislamientos de PB-1 y PE no absorben la humedad. Por tanto, el sistema cumplía los requisitos de SVP, aunque aún quedaban preguntas por responder. ¿Cómo trabajar debajo de los hogares en espacios de tan difícil acceso? Además, era primordial reducir al mínimo el número de canalizaciones. ¿Sería posible realizar las canalizaciones por adelantado, para que los trabajos in situ fueran más rápidos y eficientes?
Presentación de las conexiones en T prefabricadas
Las conexiones de Flexalink se personalizan en fábrica, están selladas y se prueban totalmente antes de entregarse.
El departamento de I+D de Thermaflex desarrolló la solución: una nueva conexión en T prefabricada para los ramales del sistema de tuberías. El innovador concepto fue patentado en 2009 con el nombre "Flexalink". Este tipo de conexión personaliza en fábrica está sellado y probado al 100 %.
Ya no era necesario perder tiempo fabricando y probando las conexiones in situ. La solución resultaba interesante para las condiciones tan complejas en los bajos de las casas y para todo el proyecto de Purmerend. El instalador, A. Hak Infranet, estaba preparado para adoptar este nuevo sistema en la ejecución del proyecto de renovación.
Dado el clima frío del país, no era posible apagar el sistema de calefacción de octubre a abril para su renovación. Por tanto, los meses viables para el proyecto se limitaban a 5, de mayo a finales de septiembre. El plan era renovar unas 700 casas al año, 40 por semana. El sistema de tuberías prefabricadas PB-1 de gran tamaño era labor del instalador, A. Hak Infranet. En un periodo relativamente breve, los instaladores lograron la cifra máxima de 55 casas a la semana, buena prueba de que la idea de combinar secciones prefabricadas de la red daba resultados. Los planes se siguieron al dedillo y los plazos se cumplieron fácilmente.
Sistemas urbanos de calefacción 2.0
SVP aprovechó el proyecto de renovación para rediseñar por completo la red. Se lograron grandes resultados para maximizar el rendimiento de cada tramo de la red residencial. "Además de sustituir las partes necesarias, aprovechamos la oportunidad para rediseñar toda la red de calefacción urbana. Las tuberías de PB-1 de Thermaflex son de menor diámetro, pero ofrecen un rendimiento térmico mucho mayor comparadas con las del antiguo sistema de acero. Gracias a ello, pudimos bajar la presión nominal en casi 1 bar, lo que reducía la necesidad de agua de la red, con el consiguiente ahorro energético. Para nuestra nueva e innovadora red de calefacción, se nos ocurrió el nombre "SlimNet" explica Martijn.
El corto periodo de producción entre mayo y septiembre, junto con la renovación del entorno existente, plantearon retos importantes de planificación. Se trabajaría en una sección de unas 40 casas a la vez. Siguiendo el diseño de ingeniería, Thermaflex pudo producir los volúmenes de material exactos, incluida la detallada fabricación de las conexiones en T listas para su uso. Los materiales se entregaron siempre en plazo y conforme a las planificaciones de trabajo. Los elementos que se iban a instalar se proporcionaban debidamente etiquetados conforme a los planos de diseño.
La importancia del refrendo popular
Además de la planificación estratégica y técnica de la obra, se prestó especial atención a la comunicación con los residentes y la ciudad. Debido a los numerosos fallos del sistema, la red de calefacción urbana no estaba muy bien valorada. Por otra parte, el proyecto de renovación se anunció con incluso más descontento esperado. Van Lier: "Teníamos que ser cuidadosos. La comunicación era muy importante en este proyecto. Por eso elaboramos protocolos de comunicación con un papel importante para el contratista. Se visitaría personalmente a cada cliente y se le informaría de la obra. Para obtener su apoyo, nos aseguramos de que todos los residentes tuvieran suministro de agua caliente de emergencia durante las obras. Ilustramos los planes y cumplimos nuestras promesas con total transparencia. Este enfoque realmente funcionó."
Finalmente, el temor a enfrentarnos a consumidores malhumorados fue infundado. En la ciudad pronto empezó a hablarse de que los trabajos de renovación se terminaban rápidamente y, aunque las obras en el interior de las casas eran intensivas, el proceso no resultó tan invasivo. Los residentes reaccionaron positivamente, también porque la comodidad de sus hogares mejoró inmediatamente tras la instalación del sistema. Como resultado, el apoyo entre los clientes fue mayor del previsto. Este refrendo fue determinante para concluir con éxito el proyecto de varios años.
Datos y cifras
4000 clientes de 25 000 en total disfrutan de una red de calefacción urbana de PB-1 nueva y mejorada. La preparación de prefabricaciones fue aún más lejos. Thermaflex y los instaladores lograron canalizar toda una calle en solo un día. Por la mañana, se cavaba la zanja, se tendía la red prefabricada y se conectaba a los hogares; al final del día, se tapaba la zanja; y por la noche, los ciudadanos ya volvían a tener acceso a la red.
Con SlimNet, el rendimiento ha aumentado considerablemente desde 2010. Las evaluaciones realizadas por SVP demostraron mejoras importantes entre 2008 y 2014. Las pérdidas de calor se redujeron a casi el 10 % (de 427 155 GJ a 388 155 GJ). El suministro de agua se redujo hasta el 50 % (de 32 683 m3 a 16 840 m3), consecuencia directa de la reducción en los escapes. El número de intervenciones de mantenimiento no previstas también se redujo hasta en un 84 % (de 120 en 2008 a 19 en 2014), porcentaje que, obviamente, no incluye la renovación en sí. En cualquier caso, el rendimiento total será mucho más alto, ya que aún no se ha computado la renovación de la última fase de 700 hogares del pasado verano. Estos resultados son totalmente atribuibles al despliegue de SlimNet en las secciones renovadas de la red de calefacción.
SlimNet: proyecto de futuro
Stadsverwarming Purmerend lleva en activo desde 1981 y suministra agua caliente y calefacción a más de 25 000 abonados. Durante el proyecto de renovación con SlimNet, SVP invirtió en una nueva planta de biomasa de astillas de madera procedente de árboles de los bosques holandeses. La planta tiene una capacidad de 44 MWth y garantiza un suministro de energía calorífica limpia y sostenible a los ciudadanos de Purmerend.
"La renovación de estos 4000 hogares fue una iniciativa crucial. También nos encargaremos del resto de hogares en los próximos años, pero esto se encuadra en nuestro programa de mantenimiento periódico. Se seguirán usando esta solución conjunta y el nuevo método de trabajo. SlimNet seguirá en marcha según nuestro plan de acción. La nueva planta de biomasa y el rendimiento tan positivo han puesto a SVP otra vez en el mapa. De pasar desapercibida entre las empresas de calefacción urbana en los Países Bajos a convertirse SVP en líder en innovación. Nos hemos convertido en un modelo para el futuro", afirma con orgullo van Lier.
Thermaflex
Fundada originalmente en los Países Bajos, Thermaflex lleva desarrollando soluciones de distribución inteligente y sostenible para calefacción, refrigeración y agua potable desde 1976. Gracias a su diseño inspirado en la naturaleza para obtener una mayor eficiencia, durabilidad y reciclaje, Thermaflex intenta minimizar la demanda de recursos para obtener el máximo beneficio en términos energéticos, económicos, medioambientales y de calidad de vida.
Comparación de costes de Flexalen (EN)
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A menudo se hace referencia al polibuteno-1 como polibuteno, PB, PB-1 o polibutileno.
El polibuteno-1 no es vendido por los miembros de la PBPSA para su uso en aplicaciones de tuberías en Norteamérica, y dichas partes exigen a sus clientes o distribuidores que no vendan productos fabricados con PB-1 para aplicaciones de tuberías en Norteamérica.merica.