Área de trabajo de sólo 80 metros para un proyecto a gran escala. Permisos reducidos al mínimo gracias a aquatherm - Gateshead es una ciudad de Tyne and Wear, en el noreste de Inglaterra. La ciudad tiene unos 202.419 habitantes y es conocida por su arquitectura, como el Sage Gateshead, el Ángel del Norte y el Centro Báltico de Arte Contemporáneo. En 2017, Jesse Norman, Ministro de Industria y Energía, puso en marcha un innovador plan energético que reduciría las facturas de la luz y las emisiones de carbono de los hogares y las empresas de Gateshead.
El nuevo centro energético de baja emisión de carbono genera calor y electricidad para su venta directa a los clientes a través de una nueva red subterránea de 3 km de tuberías de calefacción y cables eléctricos de alta tensión. A diferencia de las centrales eléctricas convencionales, el Centro Energético Urbano de Gateshead es capaz de capturar hasta el 85% del calor residual generado durante el proceso de generación de energía, que puede suministrarse directamente a edificios públicos, empresas y hogares. El Centro de Energía utiliza un par de plantas de cogeneración de 2 MW alimentadas por gas para generar electricidad suficiente para abastecer a 5.000 hogares, y el calor residual de los motores se recupera para suministrar agua caliente para calefacción. En las centrales térmicas convencionales, este calor residual simplemente se pierde en la atmósfera.
La red de calefacción urbana de Gateshead no sólo es innovadora, sino que también ha proporcionado muchos datos comparativos, ya que para el sistema inicial se eligieron tuberías de acero, mientras que la ampliación se instaló con tuberías aquatherm blue ti (con aislamiento térmico). La zona de trabajo para las tuberías de acero debía ser de hasta 250 metros en todo momento. Esto incrementó los costes y creó un riesgo mucho mayor para la salud y la seguridad. Además, las consecuencias para el transporte público, los residentes y las empresas locales eran enormes. La profundidad de la zanja debía ser superior a 1,2 metros, lo que creaba un entorno de trabajo difícil y la necesidad de apuntalamiento adicional, reduciendo así la velocidad de trabajo. Se tarda aproximadamente 2 horas para soldar una junta DN 200 Schedule 20, este largo proceso de unión de las tuberías de acero provocó que la zanja estuviera abierta durante más tiempo. Además, un gran reto al que se enfrentan actualmente las empresas de ingeniería es la escasez de soldadores. La edad media de los soldadores ha superado ya los 55 años y no hay signos de que el problema vaya a mejorar.
Ahorro de mano de obra
El procedimiento de unión de las tuberías de aquatherm es mucho más rápido que la soldadura del equivalente en acero. Una junta DN 200 en una tubería aquatherm tarda unos 8 minutos en calentarse y 43 minutos en fundirse y enfriarse. Una junta DN 200 en una tubería de aquatherm tarda unos 8 minutos en calentarse y 43 en fundirse y enfriarse.
Es decir, 51 minutos para conectar 2 tramos de tubería DN200. (23,2 metros). Esta aceleración supuso un gran ahorro de mano de obra en la instalación, lo que contribuyó a hacer más viable todo el proyecto. Además de la rapidez de instalación, el transporte de las tuberías aquatherm es mucho más sencillo que el de las tuberías de acero. La manipulación manual fue menos problemática; de hecho, el instalador pudo utilizar cuadrillas de sólo 1 ó 2 hombres en lugar de 3 o más hombres para la instalación de tuberías de acero.
1 metro de tubería de acero DN200 = 42,5 kg
1 metro de tubería aquatherm DN200 = 16,5 kg
La disponibilidad de accesorios aquatherm también contribuyó en gran medida a la rapidez de la instalación, ya que las secciones de acero que normalmente se fabricarían in situ podían prefabricarse con aquatherm, lo que permitía desviarse más rápidamente de los planos en caso de que hubiera algún servicio inesperado en la ruta propuesta. La flexibilidad y el peso de aquatherm también facilitaron al instalador la navegación alrededor de los servicios existentes. Otra ventaja de aquatherm TI a la hora de reducir el impacto en la comunidad local es la ausencia de dilataciones.
El acero requiere codos y tuberías adicionales para absorber cualquier dilatación resultante de los cambios de calor en el sistema. Gracias a la tecnología aquatherm energy enterrada, las provisiones de dilatación no son necesarias porque el grosor de la pared absorbe toda la dilatación. Una vez más, esto supone una gran reducción de costes, ya que se necesita menos material, menos mano de obra y menos zanjas, lo que limita el impacto sobre los residentes y las empresas locales.
Costes de explotación
Debido a la rugosidad de la tubería de acero y a la acumulación de incrustaciones en su interior, el sistema de acero requerirá mayores costes de energía para el bombeo que un sistema de PP-R. A medida que el sistema envejece, las incrustaciones se acumulan en su interio y la rugosidad aumentan, lo que incrementa aún más los costes del sistema de acero. Por ejemplo, en comparación con el acero, las tuberías aquatherm podrían suponer un ahorro del 15 % en costes de energía. La eficiencia térmica de la tubería aquatherm también es muy superior a la de la tubería de acero.
aquatherm = 0,15 W/mk
Acero = 54 W/mk
La ampliación de 1,3 km de la calefacción urbana de Gateshead fue un éxito arrollador. El sistema entró plenamente en funcionamiento en 2018 con un caudal de 81 °C en invierno y aproximadamente 5 °C menos en verano. Al utilizar tuberías de aquatherm en lugar de acero, el Ayuntamiento de Gateshead consiguió un ahorro de costes estimado de unas 400 libras esterlinas por metro. Esto se basa únicamente en el coste de diseño e instalación de las tuberías de aquatherm/acero y no incluye el ahorro de costes que se producirá a partir de la puesta en marcha del sistema. Los principales costes asociados a una red de calefacción urbana son los costes de capital y de funcionamiento.
"La innovación es clave para aportar soluciones rentables a mercados nuevos y en crecimiento. La ampliación de la red de calefacción urbana en Gateshead, utilizando nuevas tuberías de PP de mayor diámetro que las utilizadas en el Reino Unido hasta la fecha, ha sido una gran oportunidad para aprovechar nuestra cultura de innovación." El instalador Balfour Beatty afirma: "El uso de aquatherm PP-R evita la necesidad de bucles de expansión, ya que la tubería se autocompensa. Esto reduce significativamente el tiempo de trabajo en la obra y minimiza la necesidad de una amplia gestión del tráfico, además de mejorar la experiencia del cliente en los trabajos de instalación".
