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La tecnología de intercambiadores de calor Sondex® y los variadores de velocidad VLT® de Danfoss garantizan una eficiencia de primer nivel en el control de bombas y la transferencia de calor en la planta de calefacción solar más grande del mundo. La planta aprovecha la energía para calentar los hogares y lugares de trabajo de 40.000 ciudadanos, y suministra el 18-20% del consumo anual de calor de la ciudad de Silkeborg, Dinamarca. La planta reduce las emisiones de CO2 en 15.700 t anuales, lo que ayuda a Silkeborg a alcanzar su ambicioso objetivo de neutralidad de CO2 en la producción de calor para el año 2030.
La planta de Silkeborg está diseñada para producir 80.000 MWh de calor al año. Se eligió la tecnología de calentamiento solar de agua porque permite el almacenamiento de la energía solar recolectada durante el día para usarla de noche o en una época diferente del año. Esto amplía el valor agregado del sol y hace que las soluciones solares sean aún más rentables.
La planta de calefacción solar de Silkeborg contiene 22 km de tuberías que unen 12.436 paneles de calefacción solar, instalados en un área de 50 ha. El campo solar está construido en cuatro secciones independientes, para garantizar la máxima fiabilidad de funcionamiento. Si surge un problema operativo en un campo, los operadores lo aíslan y dejan en funcionamiento los otros tres.
La planta está diseñada para una vida útil de 25 años. Es una planta altamente eficiente, de hecho es de 4 a 6 veces más eficiente que los sistemas residenciales típicos de calentamiento de agua con energía solar instalados en los tejados de casas privadas.
Esta planta de calefacción solar está gestionado por los intercambiadores de calor Sondex® y los variadores de velocidad VLT® de Danfoss, que han generado una reducción de costes del 30% en su primer año de operación, en comparación con los sistemas tradicionales de accionamiento.
Reducción del consumo energético de bombeo
Cuatro bombas de gran tamaño funcionan continuamente en paralelo para distribuir el agua caliente a los consumidores. Además, otras cuatro bombas más están disponibles en modo de espera como seguridad, por si tuvieran que reemplazar a las que están funcionando. Las ocho bombas de agua están controladas por variadores de velocidad VLT® AQUA de Danfoss para mantener al mínimo su consumo energético.
Eficiencia en la transferencia de calor
Un total de cuatro intercambiadores de calor suministrados por Sondex® están conectados a la planta de calefacción solar. Corresponden al modelo S221, que cuenta con entre 884 y 936 placas. En la empresa de servicios públicos de Silkeborg, los edificios se adaptan al tamaño de los intercambiadores de calor, que están diseñados específicamente para esta aplicación, debido a las diferencias de nivel del paisaje.
Silkeborg podría haber seleccionado un modelo de intercambiador de calor más pequeño, pero entonces no se podrían alcanzar temperaturas tan próximas en los lados primario y secundario, como sí ocurre con los intercambiadores de mayor tamaño, que fueron elegidos por el proveedor de los paneles solares Arcon Sunmark.
Silkeborg District Heating Utility decidió crear un sistema PN10 y, en consecuencia, los intercambiadores de calor se calcularon de acuerdo con la caída de presión en los paneles solares. El intercambiador Sondex® S221 es actualmente el modelo más alto con tamaño de conexión DN200 de esta firma.
Al tener un alto diferencial de temperatura, pueden operar a un flujo más bajo, lo que significa que no es necesario invertir en bombas más grandes. Al mismo tiempo, una pequeña LMTD (diferencia media logarítmica de temperatura) puede mantener la temperatura en el lado de calefacción urbana cercana a la temperatura del lado de la planta solar, lo que permite la transferencia de tanta energía como sea posible.
