District heating: calefacción urbana eficiente y sostenible

El primer Premio Nacional de Arquitectura en España no se concedió al proyecto de un llamativo edificio de viviendas. Ni al de un museo ni al de un hotel. No se concedió tampoco a un arquitecto o arquitecta por su trayectoria y su contribución a lo largo de toda su carrera al parque urbanístico del país. En realidad, el primer Premio Nacional de Arquitectura se dedicó a un edificio vanguardista que sirve de base a un sistema de calefacción y agua caliente centralizado. 

El galardón se otorgó a Manuel Sánchez Arcas y Eduardo Torroja Miret por la creación de la central térmica de la Ciudad Universitaria de Madrid. Esta obra pionera que se construyó en 1932 y todavía sigue en funcionamiento hoy en día. Esta central fue el primer ejemplo de ‘district heating’ o calefacción urbana que se construyó en España.

Estos sistemas suministran agua caliente, calefacción y refrigeración a través de una red de tuberías urbana a un conjunto de edificios. De esta manera se gana en eficiencia y en rendimiento. La opción de impulsar las centrales con fuentes de energía renovables los convierte en una solución muy interesante para mejorar la transición energética de las ciudades y los pueblos.

Un gran entramado subterráneo de ‘district heating’

Los sistemas de ‘district heating’ o calefacción urbana consisten en la centralización de los sistemas de producción de energía térmica de varios edificios. La red puede ser pequeña, para un grupo de casas, o más grande, para abarcar barrios o poblaciones enteras. Normalmente se emplean para climatizar (con calefacción, pero en ocasiones también con refrigeración) y proveer de agua caliente sanitaria.

¿Cómo funciona un sistema de calefacción urbana o district heating?

Estos sistemas constan de una central térmica, de una red de distribución subterránea y de subestaciones situadas en los edificios. “Desde estas centrales y mediante un fluido caloportador (generalmente agua), la energía se transporta en tuberías convenientemente aisladas hacia los espacios que queremos acondicionar en los diferentes edificios”, explica Manuel Rodríguez Pérez, doctor arquitecto y profesor en la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

El uso de infraestructuras de ‘district heating’ tiene numerosas ventajas. En primer lugar, como subraya el profesor de la UPM, mejoran el rendimiento medio estacional frente al equivalente en sistemas individuales. “Es decir, se gasta menos energía o se consume menos combustible para producir la energía que necesitamos y empleamos en climatizar nuestros edificios”, explica.

“En consecuencia, lanzamos menos dióxido de carbono (CO2) al ambiente y reducimos también las emisiones de otros agentes contaminantes, como óxidos de nitrógeno (NOx) o partículas en suspensión”, señala. A esto se suma que las emisiones se producen únicamente en la central térmica, y no en cada vivienda, por lo que es más sencillo controlarlas y cuantificarlas.

Otra de las grandes ventajas de optar por sistemas de calefacción urbana tiene que ver con la seguridad: al retirar las calderas de las viviendas se evitan explosiones, escapes de gas o emisiones de monóxido de carbono. Por último, está el beneficio económico. “El uso de estos sistemas conlleva un menor coste final para los usuarios. El precio del combustible que pueden obtener los compradores de una central es normalmente inferior al que obtendría cada uno de los titulares de las viviendas de manera individual”, afirma Rodríguez.

De las aguas termales a las energías renovables en el district heating

Las primeras redes urbanas de calefacción que se conocen se crearon en la antigua Roma, entre los siglos IV y II A. C. Estas se basaban en grandes calderas en las que se calentaba el agua y en canales que llevaban el líquido hasta baños termales y algunos edificios privados. Mucho más adelante, ya entrado el siglo XIV, se creó la que se considera la primera red de calefacción urbana moderna del mundo. Sigue funcionando en Chaudes-Aigues, una localidad francesa conocida por sus aguas termales.

A finales del siglo XIX el concepto empieza a extenderse por EE. UU. –los ‘district heating’ están detrás del vapor que sale de las alcantarillas de Nueva York, inmortalizado en tantas películas– y otras zonas del mundo, como Europa, Rusia, China o Japón. Tal y como muestran desde la Universidad de Aalborg (Dinamarca), en estos sistemas se han ido utilizando todo tipo de combustibles fósiles, vectores energéticos y también energías renovables.

Actualmente, una nueva generación de sistemas de ‘district heating’ tiene como principal objetivo reducir su impacto medioambiental y combatir el cambio climático. Son muy habituales en países del norte de Europa, como Finlandia, Dinamarca o Suecia, y en ellas se utilizan fuentes de energías renovables como la solar, la geotermia o la biomasa.

Estos sistemas de ‘district heating’ impulsados por energías limpias pueden jugar un papel muy importante a la hora de avanzar en la transición energética de las ciudades. “En la gestión eficiente de los recursos más sensibles (principalmente el agua y la energía), las estrategias concebidas desde la escala urbana son siempre las más efectivas”, señala Rodríguez.

“Además de ser más eficiente, la centralización en los sistemas de producción de energía térmica nos da una mayor flexibilidad frente a cambios estratégicos coyunturales que, cada vez con más frecuencia, se producen en el mercado energético”, explica. “Por ejemplo, en una situación como la actual, debido a la guerra en Ucrania, nos permite hacer cambios relacionados con el combustible solamente en una gran instalación, y no en miles distribuidas por toda la ciudad y que, a su vez, dependen de múltiples propietarios”.

Ventajas del sistema de district heating

El sistema de ‘district heating’ ofrece una solución térmica eficiente que optimiza el uso de recursos energéticos al centralizar la producción de calefacción y agua caliente sanitaria. Esta estructura permite un mayor control del consumo energético, reduce las pérdidas de calor en comparación con los sistemas individuales y mejora el rendimiento general, lo que se traduce en menores costes operativos para los usuarios. Además, al utilizar combustibles a gran escala, las centrales pueden acceder a fuentes de energía más económicas y sostenibles, incluyendo la biomasa, la energía solar térmica o la geotermia.

Desde el punto de vista medioambiental, uno de los principales beneficios del ‘district heating’ es su capacidad para disminuir las emisiones contaminantes. Al trasladar la generación de calor a una única instalación controlada, se facilita la implementación de tecnologías limpias y sistemas de filtrado avanzados. Esto no solo contribuye a la mejora de la calidad del aire en entornos urbanos, sino que también posiciona a las ciudades que adoptan esta infraestructura como referentes en sostenibilidad, eficiencia energética y compromiso con la descarbonización.

Soria: un ejemplo de district heating con biomasa

Desde principios de 2015, Soria cuenta con una red que proporciona calefacción y agua sanitaria a más de 16.000 vecinos gracias al uso de biomasa. Detrás de este proyecto está la empresa de servicios energéticos REBI (Recursos de la Biomasa), un referente en el desarrollo de infraestructuras de redes de calor con esta forma de energía.

“El del ‘district heating’ de Soria es un proyecto vivo y concebido para su expansión. En una primera y segunda fase se conectaron 12.500 viviendas y 70 edificios de otros usos, principalmente públicos. Actualmente la red se sigue expandiendo por toda la ciudad”, asegura Rodríguez.

Tal y como sostiene el profesor de la UPM, Soria reúne una serie de características que hacen que los sistemas de calefacción urbana basados en biomasa sean muy adecuados para sus edificios. En primer lugar, una alta demanda de calefacción. “El clima es muy frío en esta zona de España”, recalca Rodríguez. En segundo lugar, una abundante masa forestal que, bien gestionada, puede ser un recurso óptimo como combustible.

“A esto se suma una importante tradición en la industria maderera que favorece el empleo de biomasa forestal bajo una explotación controlada”, añade el especialista, para recalcar que el caso de Soria es un buen ejemplo de sistema económico circular.

“El empleo de la biomasa forestal de manera ordenada, es decir, del aprovechamiento de los restos de la limpieza de los bosques próximos o de una producción controlada y expresa para este fin, es un ejemplo perfecto de economía circular que ayuda a mantener el bosque, crea puestos de trabajo en la zona y nos facilita la energía que necesitamos en un círculo sostenible”, comenta.

De acuerdo con Red de Calor de Soria, el sistema genera al año 180 millones de kilovatios-hora, lo que evita la emisión de más de 52.000 toneladas de CO2 al año y sitúa a Soria un paso adelante en la carrera de la descarbonización y la transición energética.