Eficiencia energética Sistemas compactos de cogeneración
Sistemas compactos de cogeneración Gorenje Indop La cogeneración es el método más eficiente para la producción de energía eléctrica mediante la utilización de combustible Qué es una unidad de cogeneración o unidad CHP? Una unidad de cogeneración (producción combinada de calor y electricidad) es un sistema independiente de generación de energía eléctrica que también integra un sistema de generación de calor. Permite al usuario aportar una parte de la electricidad generada a la red eléctrica y/o utilizarla en forma de autoconsumo, mientras que la energía térmica se puede utilizar para calefacción, preparación de agua caliente sanitaria, para la generación de frío mediante enfriadoras por absorción y para otros procesos que requieran calor. En la generación de energía mediante cogeneración, se pueden lograr ahorros de energía primaria de más del 25% en comparación con los sistemas de generación tradicionales. + Granjas + Locales comerciales + Edificios de oficinas + Edificios residenciales (casas, edificios de apartamentos) Las ventajas de una unidad de cogeneración La cogeneración es el método más eficiente para la producción de energía eléctrica mediante la utilización de combustible. Las principales ventajas para el usuario son: + Costes de electricidad y gastos de calefacción más bajos + Menores costes de operación + Gran rendimiento energético + Absoluta fiabilidad de suministro + Suministro eléctrico independiente de la fuente de suministro público Las principales ventajas para la comunidad y el medio ambiente: + Ahorros sustanciales en energía primaria + La producción de energía respetuosa con el medio ambiente. + Las emisiones más bajas de gases de efecto invernadero (CO2) y de otros gases contaminantes (CO, SO2 y NOX). + Excelente biodegradabilidad del combustible. + Fuentes de combustibles ecológicos (gas natural, gas licuado del petróleo, fuel oil o aceites vegetales, biodiesel, biomasa). Un sistema de cogeneración transforma eficazmente el 90% de la energía suministrada, esto es, aproximadamente un 40% mediante la generación de electricidad y un 50% como energía térmica. Las pérdidas de energía de una unidad de cogeneración cantidad son de un 10% aproximadamente. Los potenciales usuarios de sistemas de cogeneración Nuestra gama de unidades CHP satisface las más altas exigencias a nivel tecnológico, lo que se traduce principalmente en una alta eficiencia energética, es por este motivo que es apta para un amplio campo de aplicaciones posibles. La mayor ventaja de un sistema de cogeneración es la fiabilidad de la fuente de suministro, ya que funciona independientemente de la fuente de suministro eléctrico pública. Además, es una excelente oportunidad de inversión para los edificios en los que también se requiere calefacción y producción de agua caliente sanitaria. La amplia gama de potencias que ofrece Kromschroeder, permite disponer de la versión adecuada para la aplicación más diversa: + Grandes y pequeñas industrias productivas. + Hospitales + Escuelas + Centros comerciales + Centros deportivos + Parques de atracciones y temáticos Operación El elemento principal de una unidad de cogeneración es el motor de combustión de gas de cuatro tiempos, que convierte la energía de combustión del gas en energía térmica y mecánica, esta última se convierte después en energía eléctrica mediante un generador. 2
Sistemas compactos totalmente equipados Instalación, operación y mantenimiento sencillos 1 2 3 Por lo tanto, hablamos de producción combinada de calor y de energía eléctrica (CHP). Los gases de escape no se descargan directamente al medio ambiente, sino que fluyen a través de un recuperador donde se extrae parte del calor. El recuperador de calor está conectado al circuito externo (secundario) del circuito de refrigeración. La unidad de control opera sobre todo el funcionamiento del sistema CHP. El sistema de control tiene una importancia clave para el correcto funcionamiento, así como para el diagnóstico, la detección y corrección de potenciales averías. Componentes Una unidad de cogeneración se compone de los siguientes sistemas principales: + Un motor diseñado para utilizar diversos combustibles: gas natural, gas licuado de petróleo, fuel oil o biodiesel + Un generador trifásico para la generación de energía + Un sistema de admisión de calor (intercambiador de calor: refrigerante agua / gases de combustión) + El sistema de control de la unidad 10 11 12 4 5 6 7 8 9 Los componentes más importantes son: 1. Línea de gas - válvula de seccionamiento 2. Generador 3. Baterías 4. Motor 5. Bomba 6. Vaso de expansión 7. Intercambiador de calor gas/agua 8. Depósito calentador 9. Bastidor 10. Tanque llenado de aceite 11. Cuadro del motor 12. Intercambiador de calor agua/agua 13. Enfriamiento forzado 14. Conducto de evacuación de aire del contenedor 15. Silenciador a la salida de humos 16. Conducto de entrada de aire al contenedor 17. Puerta simple del contenedor 18. Contenedor 19. Puerta doble del contenedor 13 14 15 16 17 18 19 3
Sistemas compactos de cogeneración Gorenje Indop Una solución para cada necesidad Situación previa a la instalación de una unidad de cogeneración Un sistema de energía tradicional suele estar equipado con una caldera de calentamiento de agua destinada a la generación de energía térmica para calefacción y/o para la producción de agua caliente sanitaria. Otra opción es el uso de un acumulador de agua caliente que sirve para acumular calor durante cortos períodos de corte de energía o de consumo reducido. La necesidades de electricidad están cubiertas por el suministro de electricidad a través de la red eléctrica. Situación posterior a la instalación de una unidad de cogeneración Caldera Acumulador ACS (opcional) Suministro electricidad desde la red La potencia nominal de una unidad de cogeneración se dimensiona de acuerdo con la demanda del consumidor de calor. Agua caliente ACS Un sistema CHP puede decirse que es altamente eficiente, sólo cuando la energía generada, incluyendo la térmica, es utilizada totalmente. Agua fría Combustible Agua caliente Teniendo en cuenta la característica de la demanda de calor (diagrama Q-h), puede instalarse una unidad de cogeneración con una generación de energía térmica menor en un sistema existente para cubrir la demanda de calor en todo el año (hasta 7.500 horas / año), o una unidad de potencia térmica superior para cubrir la demanda de calor, principalmente durante la temporada de calefacción (hasta 4.000 horas / año). 300 Cálculo de la planta de generación y selección del motor 250 Potencia calorífica [kw] 200 150 100 150 kw de potencia calorífica 50 0 50 kw de potencia eléctrica 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 Horas de operación anuales [h] 4
Todas las opciones para asegurar un elevado rendimiento de la instalación Electricidad - entrega a la red Electricidad - autoconsumo Suministro electricidad desde la red Caldera de apoyo Acumulador ACS (opcional) Entrada Agua caliente ACS Entrada Agua fría Agua caliente Combustible Para una poder disponer de un mayor grado de flexibilidad en la generación de energía y de calor, pueden instalarse varias unidades de cogeneración de igual o distinta potencia en el mismo sistema de generación de energía. Para cubrir puntas de demanda de potencia de calentamiento, es necesario que el sistema incorpore una caldera de agua caliente de apoyo para la generación de calor complementario. La caldera también puede ser usada para la generación de calor en caso de una intervención de reparación en la unidad o cuando la unidad CHP no está en funcionamiento debido a una muy baja tasa de demanda de calor. La caldera de apoyo puede dimensionarse o bien sólo en base a la diferencia entre la potencia máxima de la sala de calderas y la potencia nominal de la unidad de cogeneración o bien, en base a la potencia máxima total de la sala de calderas. Opciones para el consumo de electricidad En la actualidad, la electricidad generada se destina principalmente al autoconsumo. La electricidad no consumida se vierte a la red en las condiciones que la regulación en vigor establezca. Opciones para el consumo de calor El calor generado, principalmente en forma de agua caliente con una temperatura de hasta 90 C, se distribuye a los puntos de consumo a través de un sistema de distribución de calor. El calor puede utilizarse para usos de calefacción, para la producción de agua caliente sanitaria, para utilización en algún proceso productivo que requiera calor a baja temperatura, para la generación de frío mediante sistemas de absorción (ver nuestro catálogo de enfriadoras de absorción). El sistema también puede operar sin una caldera de apoyo, pero en tal caso, el consumo de calor debe ser constante y libre de oscilaciones. 5
Sistemas compactos de cogeneración Gorenje Indop Soluciones adaptadas a las necesidades de cada proyecto Desarrollo y producción Le ofrecemos el desarrollo y la producción de las unidades compactas de cogeneración adaptadas exclusivamente a sus deseos y necesidades. Estamos seguros de que, junto con nuestros expertos encontrará la solución adecuada. Ingeniería Le ofrecemos ingeniería de aplicación que comprende lo siguiente: + Preparación de la documentación de soporte para el diseño integral + Cálculos de estimación de la inversión + Elaboración del estudio de viabilidad + Asesoramiento técnico + Suministro de equipos adicionales + Servicio de puesta en marcha y mantenimiento Servicio de mantenimiento Además de la comercialización de unidades de cogeneración de alta eficiencia, le ofrecemos un servicio de suministro de recambios originales y de mantenimiento preventivo y correctivo a lo largo de la vida operativa completa del sistema. Para ello, ponemos a su disposición la posibilidad de contratar un servicio de mantenimiento de larga duración. Un elemento esencial para una correcta operación de una unidad CHP es el propio sistema de control de ésta. El sistema de control es el responsable de la notificación inmediata de los errores y las deficiencias en el funcionamiento. Nuestros técnicos de mantenimiento son expertos y están capacitados para ofrecer un servicio rápido y de calidad. 6
Sistemas compactos de cogeneración Gorenje Indop 7 INDOP 1000J INDOP 800J INDOP 420M INDOP 265M INDOP 210M INDOP 210T INDOP 190T INDOP 170T INDOP 130T INDOP 110T INDOP 110M INDOP 85T INDOP 68M INDOP 50M INDOP 37M INDOP 20TO INDOP 15TO Datos energéticos Potencia mecánica [kw] - - 37 54 68 85 110 111 132 175 192 213 210 265 420 861 1095 Potencia eléctrica [kw] 15,2 20 34 50 63 79 103 104 124 165 180 200 197 250 395 835 1063 Potencia calorífica [kw] 30 40 55 79 94 132 138 148 178 216 229 254 263 321 513 986 1208 Potencia consumida [kw] 50 65 112 148 177 242 282 289 346 444 479 532 493 680 1045 2089 2605 TOYOTA TOYOTA MAN MAN MAN TEDOM MAN TEDOM TEDOM TEDOM TEDOM TEDOM MAN MAN MAN JENBACHER JENBACHER E 2876 E 2848 E 2842 J 320 GS-C05 J 316 GS-C05 TG 210 TG 190 TG 170 TG 130 Y4 Y4 E 0834 E 0834 E O834 TG 85 E 0836 TG 110 Motor E 312 E 302 LE302 NX 86 LE202 TX 86 TX 86 TW 86 TW 86 TW 86 LE302 LE322 LE322 Número de cilindros 4 4 4 R 4 R 4 R 6 R 6 R 6 R 6 R 6 R 6 R 6 R 6 R 8 V 12 V 16 20 3 Volumen [cm ] 2237 2237 4580 4580 4580 11946 6870 11946 11946 11946 11946 11946 12820 14620 21930 38930 48670 Eficiencia (cos φ =1) Eléctrica [%] 30 32 33 33,7 38,5 35 39 38,3 38,3 39,5 40 40,1 40,6 39 40,2 40 40,8 Térmica [%] 62 64 49,1 53,5 54,2 54,5 49,1 51,2 51,6 48,5 47,7 47,8 49,4 47,2 49,1 47,2 46,4 Total [%] 92 96 82,1 87,2 92,7 89,5 88,1 89,5 89,9 88 87,7 87,9 90 86,2 89,3 87,2 87,2 Temperaturas Salida máx. [ C] 90 90 88 88 88 90 88 90 90 90 90 90 88 88 88 90 90 Entrada máx. [ C] 80 80 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 Gases escape [ C] 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 Dimensiones Peso [kg] 700 700 1700 2000 2200 2200 3000 3000 3000 3200 3200 3400 3600 5000 5500 13600 16500 LxAnxAl [m] Unidad int. 1,2x0,7x1,1 1,2x0,7x1,1 2,1x1,2x1,6 2,3x1,2x1,6 2,8x1,2x2,2 2,8x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,4x1,2x2,2 3,4x1,2x2,2 3,4x1,2x2,2 3,5x1,2x2,2 3,7x1,3x2,2 4,0x1,4x2,7 5,3x2,3x2,3 5,7x2,0x2,3 GN BIOGAS GN GN GN GN GN GN GN GN GN GN GN GN GN GN BIOGAS GN GLP GN GLP Combustible Los datos técnicos de la tabla están basados en condiciones estándar según la norma DIN ISO 3046-1 Condiciones estándar: + Presión atmosférica absoluta: 100 kpa + Temperatura del aire. 25 ºC + Humedad relativa: 30% + Tolerancia para el consumo específico de combustible: +/- 5% + Tolerancia para el calor útil obtenido: +/- 7% + Tolerancia para la potencia eléctrica: +/- 5
Expertos en eficiencia energética. Desde su fundación en 1932, Kromschroeder, S.A. se ha erigido como empresa referente en la fabricación, comercialización de productos y sistemas y prestación de servicios para los distintos campos de la distribución y utilización eficiente de la energía. Gracias a un equipo humano altamente cualificado y a un amplio programa de productos y sistemas innovadores para el desarrollo de la alta eficiencia energética, Kromschroeder, S.A. da plena satisfacción a las necesidades y expectativas más exigentes de los clientes. Kromschroeder, S.A. Santa Eulalia, 213 08902 - L Hospitalet de Llobregat (Barcelona) Tel.: +34 93 432 96 00 Fax: +34 93 422 20 90 info@kromschroeder.es www.kromschroeder.es Reservado el derecho a realizar cualquier modificación sin previo aviso Ed. 01.2013