Proyecto de energía solar en balcones en la Villa de los Juegos Asiáticos Chino-Alemanes de Zhangbei, Hebei

Proyecto de energía solar en balcones en la Villa de los Juegos Asiáticos Chino-Alemanes de Zhangbei, Hebei

1. Antecedentes del proyecto: Impulsado tanto por la orientación política como por las necesidades regionales

En 2020, Zhangjiakou, provincia de Hebei, se encontraba en una etapa crucial para profundizar la implementación de la Estrategia de Desarrollo Coordinado Beijing - Tianjin - Hebei y acelerar la construcción de una zona de demostración de energías renovables. Como ciudad coanfitriona de los Juegos Olímpicos de Invierno de Beijing 2022, Zhangjiakou había definido previamente la orientación de desarrollo "verde y con bajas emisiones de carbono" y promovió enérgicamente la popularización y aplicación de energías limpias en el ámbito de los medios de vida de las personas. El condado de Zhangbei, como área central de energía renovable en la ciudad de Zhangjiakou, es rico en recursos de energía eólica y solar. En ese momento, estaba explorando activamente el modelo integrado de "nueva energía + instalaciones de apoyo residencial" para mejorar la calidad de vida de los residentes y contribuir a la práctica temprana del objetivo de "carbono dual".

El Proyecto de la Villa de los Juegos Asiáticos Chino-Alemán, proyecto clave de vivienda sostenible en el condado de Zhangbei, busca construir una comunidad moderna que integre residencia, ecología y ahorro energético. Considerando las características climáticas de Zhangbei, como inviernos fríos y alta demanda de calefacción, así como las necesidades reales de los residentes de utilizar energía limpia, el promotor del proyecto decidió implementar sistemas de calentamiento solar de agua en balcones. Esta tecnología no solo se ajusta a la política nacional de ahorro energético y reducción de emisiones, sino que también es totalmente compatible con la estructura de los edificios residenciales del norte de China. Al mismo tiempo, aprovechando la sólida experiencia de Alemania en la aplicación de energías renovables, combina la adaptación local con la tecnología internacional y proporciona una solución de agua caliente sanitaria estable y respetuosa con el medio ambiente para los residentes de la comunidad.

2. Parámetros básicos del proyecto: planificación precisa de la escala y el diseño

1. Información básica del proyecto

Tiempo de implementación: A lo largo de 2020 (abarcando todo el ciclo de diseño del esquema, adquisición de equipos, instalación y puesta en servicio, aceptación y entrega), y todos los sistemas se pusieron en uso y los residentes recibieron capacitación a fines de 2020.

Ubicación del proyecto: Comunidad de la Villa de los Juegos Asiáticos Chino-Alemanes, condado de Zhangbei, ciudad de Zhangjiakou, provincia de Hebei. La comunidad se ubica en el centro del condado de Zhangbei y cuenta con servicios complementarios completos, como escuelas, centros comerciales y centros médicos. Es una de las comunidades residenciales de alta calidad que se centra en la construcción en la zona.

Cobertura: El proyecto atiende a un total de 4747 hogares en la comunidad, abarcando diversos tipos de edificios, como rascacielos y casas de varias plantas. El número total de hogares representa el 100 % del total de hogares de la comunidad, lo que permite una cobertura total de "un sistema por hogar". Fue el mayor proyecto de calentamiento solar de agua en balcones en una sola comunidad del condado de Zhangbei hasta ese momento.

2. Disposición de la tecnología y el equipo

Para adaptarse a las estructuras de balcones de diferentes tipos de viviendas, el proyecto adopta el modelo de "diseño personalizado + instalación estandarizada": para edificios residenciales de gran altura, se seleccionan colectores solares inclinados montados en balcones, que se adaptan a la curvatura de la fachada del edificio y evitan afectar la estética arquitectónica y la iluminación de los residentes. Para viviendas de varias plantas, se utilizan colectores horizontales, combinados con tanques de agua de alta eficiencia para la conservación del calor, lo que garantiza la eficiencia térmica en entornos de baja temperatura durante el invierno. Asimismo, el sistema de cada vivienda está equipado con un modo dual de "energía solar + calefacción eléctrica auxiliar". En caso de lluvias continuas, se puede cambiar automáticamente a calefacción auxiliar para garantizar el suministro de agua caliente las 24 horas y solucionar el problema de la utilización inestable de la energía solar en el invierno boreal.

3. Efectos de la implementación del proyecto: Doble mejora de los beneficios para los medios de vida y el valor ecológico

1. Mejora significativa en la calidad de vida de los residentes

Tras la puesta en marcha del proyecto, 4.747 hogares se libraron por completo de los problemas del mantenimiento frecuente de los calentadores de agua a gas y del alto consumo de energía de los calentadores eléctricos. Ahora pueden disfrutar de agua caliente a temperatura constante y estable en su día a día. Además, el coste del agua caliente se reduce aproximadamente un 60 % en comparación con el sistema de gas tradicional, lo que supone un ahorro energético anual de entre 500 y 800 yuanes para cada hogar. Además, el sistema cuenta con control inteligente, que permite a los residentes consultar la temperatura del agua caliente y el volumen restante en tiempo real a través de una aplicación móvil, lo que mejora considerablemente la comodidad de uso y ha sido ampliamente elogiado por los residentes de la comunidad.

2. Beneficios verdes y bajos en carbono excepcionales

Calculado con base en un consumo diario de agua caliente por hogar de 150 litros y una eficiencia térmica del 85% para los calentadores de agua a gas tradicionales, 4.747 hogares necesitan consumir aproximadamente 1,26 millones de metros cúbicos de gas natural al año. Sin embargo, la tasa promedio de garantía de energía solar del sistema solar en balcones alcanza el 70%, lo que permite reemplazar aproximadamente 882.000 metros cúbicos de gas natural al año y reducir las emisiones de dióxido de carbono en aproximadamente 2.300 toneladas (calculado según un coeficiente de emisión de dióxido de carbono de 2,6 toneladas por cada 10.000 metros cúbicos de combustión de gas natural), lo que equivale a la capacidad de secuestro de carbono de plantar 128.000 árboles. Este proyecto proporciona un ejemplo de aplicación para la construcción de la Zona Demostrativa de Energías Renovables del Condado de Zhangbei.

3. Importancia profunda de la demostración para la industria

Este proyecto es un ejemplo típico de la cooperación chino-alemana en el ámbito de la energía limpia para la subsistencia de las personas. Su "esquema de adaptación tecnológica basado en las condiciones locales" y su "modo de aplicación a gran escala que abarca a toda la comunidad" ofrecen una experiencia replicable para la promoción de sistemas solares de calentamiento de agua en edificios residenciales en zonas frías del norte de China. En 2021, el proyecto fue clasificado como "Proyecto Demostrativo de Edificación Sostenible" por el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural de la provincia de Hebei, lo que atrajo inspecciones y estudios in situ por parte de departamentos de vivienda y desarrollo urbano-rural, así como de empresas inmobiliarias en numerosos lugares, y promovió el desarrollo estandarizado de instalaciones residenciales que apoyan la energía limpia en la provincia de Hebei e incluso en la región de Pekín-Tianjin-Hebei.

4. Sistema de apoyo detrás del proyecto

Para garantizar la correcta implementación y la operación estable a largo plazo del proyecto, el promotor ha establecido un sistema de servicio de ciclo completo: en la etapa inicial, se realizaron pruebas de adaptabilidad climática junto con el equipo técnico alemán, se optimizó el revestimiento de absorción de calor del colector y el material del tanque de agua para la conservación del calor, garantizando así la resistencia del sistema a las temperaturas extremadamente bajas de -30 °C del invierno de Zhangbei; durante la etapa de construcción, se formó un equipo de instalación profesional para que la construcción se realizara en estricta conformidad con el Código Técnico para la Aplicación de Sistemas de Calentamiento Solar de Agua en Edificios Civiles. Tras la instalación del sistema en cada vivienda, se realizaron pruebas de presión y de rendimiento térmico, con una tasa de aceptación del 100 %; en la etapa posterior de operación y mantenimiento, se instaló una estación de servicio comunitario para brindar servicios de reparación de averías las 24 horas, y se realizaron limpiezas e inspecciones periódicas del sistema in situ para garantizar una vida útil del sistema de más de 15 años, resolviendo así las preocupaciones de los residentes.