ESTUDIO DE CASO

Alcance de trabajo de sólo 80 metros para proyectos grandes

 

PROYECTO:

Centro de Energía de Gateshead

UBICACIÓN:

Gateshead, Inglaterra

FINALIZACIÓN:

2018

SOLICITUD:

Calefacción urbana

PRODUCTO:

aquatherm blue pipe ti


EL DESAFÍO:

La red de calefacción urbana existente debería ampliarse, con el menor impacto posible sobre los residentes y las empresas residentes.

LA SOLUCIÓN:

Los sistemas de tuberías de aquatherm se colocaron en zanjas de sólo 80 metros como paso de trabajo. Esto supuso un considerable alivio para los residentes y las empresas, ya que se redujeron los cierres de carreteras y los desvíos, minimizando el riesgo de congestión. Se necesitó menos equipo de protección de zanjas para proteger la zanja más pequeña, lo que se tradujo en menores costes.

Restricciones y costes minimizados gracias al sistema de tuberías de aquatherm

Gateshead es una ciudad del noreste de Inglaterra con una población de unos 202.419 habitantes. Es conocida por su arquitectura, que incluye el Sage Gateshead, el Ángel del Norte y el Centro Báltico de Arte Contemporáneo. En 2017, Jesse Norman, Ministro de Industria y Energía del Reino Unido, dio a conocer un plan energético innovador que pretende reducir las facturas de energía y las emisiones de carbono de los hogares y las empresas de Gateshead.

El nuevo centro energético genera tanto calor como electricidad para su venta directa a los clientes a través de una nueva red subterránea de tres kilómetros de tuberías de calefacción y cables de alta tensión. A diferencia de las centrales eléctricas convencionales, el centro de calefacción urbana de Gateshead es capaz de capturar hasta el 85% del calor residual generado durante la producción de energía y canalizarlo directamente a los edificios públicos, las empresas y los hogares. El centro energético utiliza dos centrales de cogeneración de gas de 2 MW para generar electricidad suficiente para 5.000 hogares, recuperando el calor residual de los motores para proporcionar agua caliente para la calefacción. En las centrales eléctricas convencionales, este calor residual 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 se eligieron tuberías de acero para el sistema original, mientras que la ampliación se instaló con el sistema de tuberías con aislamiento térmico aquatherm blue pipe ti. El área de trabajo para las tuberías de acero era de hasta 250 metros por sección de construcción. Esto aumentaba los costes y creaba un importante riesgo para la seguridad. También hubo un gran impacto en el transporte público y en la movilidad de los residentes y las empresas. La zanja para las tuberías tuvo que tener más de 1,2 metros de profundidad, lo que creó un entorno de trabajo difícil y requirió un aseguramiento adicional de la zanja. Con unas dos horas de tiempo de soldadura para una junta de 200 mm de diámetro, el largo proceso de unión de la tubería de acero era una desventaja, ya que la zanja tenía que permanecer abierta durante más tiempo. Uno de los principales problemas a los que se enfrentaban las empresas de ingeniería era la falta de soldadores formados. La larga limpieza química y el lavado de las tuberías de acero también duraron unos dos meses.

Ahorro de trabajo

Las tuberías de aquatherm fueron colocadas por los contratistas en una zona de trabajo de sólo 80 metros, lo que facilitó mucho la vida de los residentes y las empresas. Se han reducido los cierres de carreteras y los desvíos, minimizando el riesgo de congestión. Se necesitó menos equipo para proteger la zanja, lo que se tradujo en menores costes.

El proceso de soldadura a tope de los tubos aquatherm es mucho más rápido que el de los tubos de acero. Una conexión DN 200 en una tubería aquatherm fabricada con el material resistente a la corrosión polipropileno (PP-R) tarda aproximadamente 8 minutos en calentarse y 43 minutos en fundirse y enfriarse. Esto supone 51 minutos para conectar 2 tramos de tubería DN200 a 23,2 metros. Esto ahorró mucha mano de obra durante la instalación, lo que contribuyó a que todo el proyecto fuera más rentable. Debido al bajo peso del plástico de polipropileno, el transporte de las tuberías aquatherm es más fácil en comparación con las de acero, y la manipulación manual también se realiza sin problemas. La empresa instaladora también ahorró en mano de obra al utilizar grupos de trabajo más pequeños.

1 metro de tubo de acero DN200 = 42,5 kg
1 metro de tubo aquatherm DN200 = 16,5 kg

La disponibilidad de los accesorios aquatherm también contribuyó en gran medida a la rapidez de la instalación, ya que las secciones de acero que normalmente se fabrican in situ pudieron prefabricarse con aquatherm. Esta ventaja permitió una respuesta más rápida a las desviaciones de los planes cuando se localizaron líneas inesperadas en la ruta prevista. La flexibilidad y el peso del sistema también facilitaron al instalador la derivación de las tuberías existentes.

El acero requiere curvas y tubos adicionales para absorber las dilataciones causadas por los cambios de temperatura en el sistema. Debido a la instalación enterrada de las tuberías aquatherm ti, no son necesarias las curvas de expansión en el suelo, ya que la tubería empotrada absorbe las fuerzas de expansión en la pared de la tubería. Esto también supone una enorme reducción de costes, ya que se necesita menos material, menos mano de obra y menos obra civil.

Ahorro de costes de unos 460 euros por metro

Debido a la rugosidad de la tubería de acero y a los depósitos en su interior, el bombeo de un sistema de acero requiere más potencia que el de un sistema de PP-R. Cuanto más viejo es el sistema, mayores son los depósitos y las asperezas, lo que aumenta aún más los costes. En comparación con el acero, por ejemplo, una tubería aquatherm resistente a la corrosión puede lograr un ahorro del 15 % en los costes de energía. La eficiencia térmica del tubo de polipropileno también es muy superior a la del tubo de acero.

aquatherm = 0,15 W/mk
Acero = 54 W/mk

La ampliación de la calefacción de distrito de Gateshead, de 1,3 kilómetros, fue un gran éxito. El sistema entró en pleno funcionamiento en 2018, con un caudal de 81 °C en invierno y unos 5 °C menos en verano. Al utilizar las tuberías de aquatherm en lugar de las de acero, el Ayuntamiento de Gateshead consiguió un ahorro de costes estimado en unos 460 euros por metro. Este valor se basa únicamente en los costes de construcción e instalación de las tuberías de aquatherm en comparación con las de acero y no incluye el ahorro de costes que supone la puesta en marcha del sistema. Los principales costes asociados a una red de calefacción urbana son los de capital y los de funcionamiento.

El fontanero Balfour Beatty lo explica:

«La innovación es fundamental para aportar soluciones rentables a mercados nuevos y en crecimiento. La ampliación de la red de calefacción urbana en Gateshead con nuevas tuberías de PP-R y de mayor diámetro que las utilizadas hasta ahora en el Reino Unido fue una gran oportunidad para aprovechar nuestra cultura de la innovación. El uso de sistemas de tuberías aquatherm elimina la necesidad de bucles de expansión, ya que la tubería se autocompensa. Esto reduce significativamente los tiempos de ejecución, minimiza la necesidad de una amplia gestión del tráfico y mejora la experiencia del cliente durante la instalación».

Contacto: aquatherm GmbH | Biggen 5 | 57439 Attendorn | Alemania | Tel: +49 2722 950 0 | info@aquatherm.de

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