Bomba de calor y recuperación de calor de la red de aguas residuales de Lisses (France)

octubre 2020

Agence pour l’Environnement et la Maîtrise de l’Energie (ADEME)

¿Por qué actuar ?

La comunidad urbana «Grand Paris Sud Seine-Essonne-Sénart» agrupa a 23 municipios de dos departamentos (Essonne y Seine-et-Marne) y cuenta con más de 350 000 habitantes. En el marco de sus competencias, ha decidido instalar un sistema que utiliza energía renovable local para calentar el agua de la piscina de Long Rayage, situada en Lisses. Esta instalación deportiva cuenta, entre otras cosas, con una piscina de 25 metros y una piscina infantil.

Tras un análisis exhaustivo, la administración local se decantó por un sistema innovador que permite recuperar el calor de las aguas residuales de su red de alcantarillado. Los primeros estudios se iniciaron en 2014, las obras se llevaron a cabo en 2017 y la puesta en servicio tuvo lugar en noviembre de 2017.

El reto es importante: el consumo de energía primaria de los edificios públicos, especialmente de las instalaciones deportivas, supone una partida considerable, tanto desde el punto de vista medioambiental (emisiones de gases de efecto invernadero) como económico (costes de funcionamiento). En Lisses, por ejemplo, el consumo eléctrico de la piscina fue de 260 MWh en 2015, y el de gas ascendió a 1 447 MWh.

Sin embargo, el calor de las aguas residuales puede recuperarse y aprovecharse para contribuir a la calefacción y/o a la producción de agua caliente sanitaria mediante bombas de calor. Se trata de una forma de geotermia que utiliza el calor de las aguas residuales, y no el de un acuífero o del suelo.

En colaboración con el Consejo Departamental de Essonne, la Dirección Regional de la ADEME en Île-de-France ha apoyado la realización de esta inversión en Lisses mediante la concesión de una subvención a la comunidad de aglomeración Grand Paris Sud Seine-Essonne-Sénart, en el marco de la convocatoria de proyectos « Bombas de calor ».

Aplicación

El proceso de recuperación de energía de las aguas residuales consta de tres componentes principales :

• un intercambiador de calor situado en la red de aguas residuales, que recupera el calor ;

• un circuito primario que conecta el intercambiador con la bomba de calor, con un fluido caloportador y una bomba de circulación ;

• una bomba de calor (BC), instalada en el edificio, que transfiere la energía del agua desde un nivel de baja temperatura a uno de temperatura más elevada (de 35 °C a 55 °C).

En Lisses, las obras consistieron en :

• instalar un sistema de derivación de aguas residuales en la red existente, así como el sistema de intercambio de calor y las redes de conexión entre la captación de calor y su restitución en la sala de la PAC;

• demoler la antigua sala para construir una nueva que albergue la PAC, una nueva CTA (Central de Tratamiento de Aire) y los equipos relacionados;

• instalar las obras de distribución hidráulica entre los distintos elementos de producción (bomba de calor, circuladores, equipos periféricos y conexión a la red de calefacción existente).

La instalación tiene una potencia total de 600 kW para las calderas de gas (que proporcionan el apoyo) y de 80 kW para la bomba de calor. Entre 2015 (año de referencia) y 2018 (primer año de funcionamiento del nuevo sistema), el consumo de electricidad aumentó, pasando de 260 MWh a 349 MWh, mientras que el consumo de gas disminuyó de 1 447 MWh a 661 MWh.

El sistema de recuperación de calor de las aguas residuales cubre ahora el 95 % de las necesidades de calefacción de las piscinas y el 53 % de las necesidades totales de las instalaciones.

Testimonio : La piscina de Long Rayage se construyó en la década de 1970, en una época en la que los combustibles fósiles constituían prácticamente la única solución técnica y económicamente viable para garantizar la calefacción del edificio y de las piscinas. Era necesaria la renovación de su sistema de calefacción, y resultó evidente que debíamos sustituir en la medida de lo posible el gas por una energía renovable local. La geotermia a partir de la red de aguas residuales no está muy desarrollada en Île-de-France, y estamos seguros de que nuestra iniciativa servirá de ejemplo para otras administraciones locales.

Enfoque

Tras un año de funcionamiento, los resultados han sido inferiores a los rendimientos garantizados a la mancomunidad por el operador. Para cumplir con sus compromisos contractuales, el operador ha podido optimizar la instalación mediante el sistema de gestión técnica centralizada.

Factores de reproducibilidad

El calor de las aguas residuales puede recuperarse a partir de las aguas depuradas a la salida de la estación depuradora o a partir de las aguas sin tratar, en las canalizaciones, antes de llegar a las estaciones depuradoras. El rendimiento del sistema depende principalmente del caudal y de la temperatura de las aguas residuales.

La ADEME, especialmente a través de sus Direcciones Regionales, puede apoyar a los promotores de proyectos de recuperación de calor poniendo a su disposición ayuda técnica, metodológica y, bajo ciertas condiciones, financiera.

Referencias

Para ir más allá