La red de calor con biomasa promovida por el Ayuntamiento de Lugo abastecerá a 8 edificios de titularidad municipal del Parque de la Milagrosa. Es el primero District Heating en una capital gallega y el de mayor potencia para uso público con 1.300 kW.

El uso térmico de la biomasa representa para Galicia una apuesta firme y realista desde todas las administraciones a través de la Estrategia Regional de Especialización Inteligente de Galicia (RIS3).

Conscientes de eso, el municipio de Lugo quiere ser pionero en dar ejemplo a través de la promoción de una Red Centralizada de Calor para un importante número de edificios públicos. Además de afianzar su compromiso ambiental, quiere lograr un importante ahorro económico y también manifestar de manera visible su vínculo con el aprovechamiento racional de los recursos endógenos (locales) cómo es la biomasa.

Para la ejecución y puesta en servicio contó con la experiencia de la UTE Forestación Galicia SA — Forestación y Repoblación SANA (UTE FORESGA-FORESA) que cuenta ya con numerosas instalaciones de biomasa tanto en Galicia como en otros puntos de la geografía española.

Objetivos

La red se sitúa en una zona de grande afluencia pública, por lo que se acordó dar a conocer el proyecto y sus objetivos a través de un cartel explicativo.
Entre los objetivos destacan:

• Ahorro energético. La distribución centralizada de energía térmica con tuberías de alta eficiencia, junto con el grado de simultaneidad de los edificios conectados, permite obtener un mayor rendimiento de los generadores de calor.
  Emplear un sistema de calefacción y ACS innovador de alto nivel técnico y excelente en términos de sostenibilidad.
• Emplear un combustible local. Esto genera empleo local y disminuye el déficit exterior al sustituir a los combustibles fósiles (gas natural o gasóleo), que son en su totalidad importados.
• Reducir emisiones de CO₂. Sustituir el gas natural y gasóleo por biomasa reduce emisiones de CO₂, ya que se considera neutra en las mismas.
• Eliminar el riesgo da inflamabilidad relacionada con los combustibles fósiles, y ruidos y olores originados por el funcionamiento de equipos y almacenamiento del gasóleo.
• Ahorro económico. Una central única de producción térmica con biomasa en lugar de 8 instalaciones individuales implica menores costes de amortización de equipos, de compra del combustible y de gestión y mantenimiento.
• Evitar 8 inversiones individuales para modernizar las instalaciones existentes, que en algunos casos ya alcanzaron su vida útil. Este aspecto es especialmente importante, ya que varios edificios, por su pauta de consumo energético, necesitan unas instalaciones térmicas de elevada potencia en comparación con sus consumos.
• Unificar contratos de la administración local. Se pasará de 8 suministros de combustible y 8 contratos de mantenimiento a un único suministrador, siendo la opción de un contrato de servicio energético la idónea para esta red de calor.

Central térmica con biomasa

La nueva central térmica de biomasa sustituye a las 8 calderas -5 de gas, 2 de gasóleo y una eléctrica- que, hasta ahora, daban energía a cada edificio.
Se habilitó un edificio, de 22 x 15 m, donde se encuentran la sala de calderas, los silos de biomasa, la zona de descarga del biocombustible y una sala polivalente.

En la sala de calderas se instalaron 2 equipos de la marca HERZ, modelos Biofire 800 y Firematic 501 T-CONTROL con una potencia acumulada de 1 311,7 kW, y 2 acumuladores de inercia MECALIA de 10.000 litros cada uno.

Para evacuar los humos, cada caldera lleva instalada una chimenea independiente, modular, de doble pared en acero inoxidable aislada, marca DINAK modelo DP, de diámetros 350/410 mm para la caldera FM501 y 550/610 mm para la caldera BF800.

El biocombustible empleado es astilla de madera virgen A1/A2, de dimensiones P45, humidad M35 (<35%), residuos y cenizas asociados A1.0 (<1%), poder calorífico neto Q13.0 (>13,0 MJ/kg) y densidad a granel BD150 (>150 Kg/m3) – según el ÚNEA “-EN 14961-4 Parte 4: Astillas de madera para uso no industrial”-.

Los silos constan de 2 agitadores rotativos de 6m de diámetro cada uno, desde donde se alimenta la astilla de forma independiente a cada una de las calderas.

El llenado de los silos se realiza través del equipo elevador de la marca gallega BiomassApplied Technologies BAT, modelo SCV/D/1. Se trata de un sistema automático de llenado de carga vertical doble mediante tornillos infinidades y lanzadores o discos de propulsión, capaz de descargar a un ritmo de 200 m3/h.

Red de tuberías con 4 ramales

La red de distribución tiene 770 m y está compuesta por tuberías preaisladas de polietileno reticulado de alta densidad LOGSTOR, modelo Pexflex, especialmente diseñadas para distribución de agua caliente para climatización y ACS en zonas con riesgo de congelación.

Edificios incluidos en esta red de calor:

1. Piscina municipal climatizada Frigsa
2. Casa de las asociaciones
3. Casa Clara Campoamor
4. Pabellón polideportivo y campo de fútbol Luis Gorgoso
5. Club de Tenis de Mesa
6. Museo interactivo de la Historia de Lugo (MIHL)
7. Auditorio Municipal Gustavo Freire
8. Biblioteca Pública Municipal

Partiendo del colector general de la central el circuito se divide en 4 ramales.

• El primero ramal (R1) llega a la piscina municipal a través de 2 tuberías preaisladas de 110/180 mm de diámetro y una bomba de impulsión de caudal variable Grundfos Magna3 65/100F con tarjeta Modbus RTU. A La entrada, la red principal intercambia el calor a través de una subestación monitorizada de 700 kW que permite controlar el funcionamiento global del sistema, independizando cada edificio de la red. En todos los edificios se instalaron subestaciones de calor para la separación de circuitos.
• El segundo ramal (R2) se dirige a la Casa de Asociaciones y la Casa Clara Campoamor a través de 2 tuberías preaisladas 63/125 de diámetro y dos bombas Grundfos Magna3 40/100F con tarjeta Modbus RTU.
• El tercero ramal (R3) lleva la energía al Club de tenis de mesa, al MIHL, al Auditorio y a la Biblioteca Municipal gracias a una tubería preaislada de 110/180 de diámetro y dos bombas Grundfos TPE 65/340.
• El cuarto ramal (R4) transporta el agua caliente al pabellón y campo de fútbol Luis Gorgoso impulsada por 2 bombas Grundfos Magna3 25/80.

Vaso de expansión

Un dispositivo de expansión absorbe el volumen de dilatación del fluido sin dar lugar a esfuerzos mecánicos. El sistema es de tipo cerrado con una vejiga elástica de separación física entre el agua y el colchón de aire, siendo un equipo con trasferencia de masa (utiliza un compresor) para trabajar siempre la presión constante.

A vejiga ocupa siempre casi el 90% del volumen de expansión, y las variaciones de volumen se solucionan inyectando o retirando aire de la parte exterior del vaso.

El modelo seleccionado es de la marca PNEUMATEX, modelo Compresso CG1500/C10.1 Connectde 6 bar, que permite comunicación MBUS de los datos de presión y carga del circuito con el sistema de monitorización general de la instalación.

Monitorización y telegestión

Otra de las características innovadoras y pioneras de esta instalación es su sistema de monitorización y telexestión. Toda la red se controla mediante un sistema de desarrollo propio diseñado junto con RENESYS SL, con tecnología Arduino y 10 autómatas conectados a un SCADA de acceso web.

Todos los equipos están situados en un cuadro independiente del cuadro eléctrico general. Se diseñaron de forma específica las necesidades de control y las preferencias de los gestores y propietarios, siempre empleando lenguajes de comunicación estándar y programación abierta, para que su modificación, mantenimiento y revisión no queden cautivos de una única empresa suministradora.

Además de la información facilitada en tiempo real por el SCADA resultan muy importantes otras funcionalidades implícitas:

• Sistema de alarmas: configurado para cada uno de los valores almacenados o mismo para combinaciones de varios valores.
• Sistema de históricos: almacena todos los datos inscritos, que se pueden visualizar en el propio sistema o exportarse a un fichero csv. En la visualización se pueden integrar distintos valores, escalas temporales…
• Sistema de gestión de descargas: presenta todos los suministros de biocombustible, con los cálculos de las energías entregadas y consumidas y por tanto de los rendimientos, tanto estacionales cómo entre entregas.
• Sistema de gestión de combustible: informa del estado de almacenamiento y autonomía prevista; imprescindible para una eficaz logística de las entregas de biomasa.

Importante ahorro

El relevo de los antiguos generadores de calor por la instalación de la red de calor con biomasa se traducirá en un ahorro estimado para las arcas municipales de 70.000 €/año y evitará la emisión de 493 toneladas de CO₂ a la atmósfera.
En 2017, los diferentes centros del complejo consumieron 2,08GWh/año en combustibles fósiles, lo que suponía una factura de 144.496€ (sin impuestos e incluyendo consumo de combustible y mantenimiento preventivo y correctivo de todos los edificios). Con la nueva instalación se espera reducir el consumo a 1,87 GWh/año.

Este proyecto formará parte de los Proyectos Clima del Fondo de Carbono para una Economía Sostenible (FEZ-CO₂), proyectos de reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) desarrollados en España, los cuáles están concebidos para marcar una senda de transformación del sistema productivo español hacia un modelo bajo en carbono.

Formar parte de este programa le reportará unos beneficios económicos adicionales al Ayuntamiento de 9,7 €/tonelada de CO₂ verificadas.
La instalación fue beneficiaria de una ayuda del Instituto Energético de Galicia (INEGA).