Microcogeneración

La búsqueda del máximo rendimiento
Microcogeneración
CONCEPTO

Se describe la cogeneración, como el proceso de producir de forma simultánea electricidad y calor, con el fin de cubrir totalmente o de forma parcial, las necesidades térmicas y eléctricas de un edificio, vivienda, hotel, industria y otras aplicaciones obteniendo unos rendimientos superiores a una instalación convencional. Asimismo, se define la microcogeneración, como aquella cogeneración que no sobrepasa los 50 kW.

    La alta eficiencia de los sistemas de microcogeneración, se basa en 2 conceptos:
  1. Toda producción de electricidad genera calor, el cual se pierde si no es aprovechado.
  2. El transporte de energía eléctrica produce pérdidas de rendimiento por lo que si se consume in-situ se evitan dichas pérdidas.

    De esta forma, podemos comparar en líneas generales los rendimientos entre un sistema convencional y un sistema de microcogeneración para abastecer las necesidades energéticas de un edificio.
  1. Sistema Convencional: Gas + Electricidad de red = Rendimiento 56%
  2. Microcogeneración: Gas + Auto Producción Eléctrica = Rendimiento 90%

Aplicaciones

La rentabilidad económica de la aplicación de los equipos de microcogeneración, se basa en que se precisa un mínimo anual de demanda térmica. De esta forma en la actualidad, las aplicaciones más habituales son:

    Sector Residencial:
  • Áreas residenciales
  • Bloques de viviendas

    Sector Terciario:
  • Hoteles, SPA; Balnearios, Casas Rurales
  • Hospitales
  • Residencias Geriátricas
  • Edificios Comerciales
  • Edificios Industriales

    Edificios Públicos:
  • Edificios de la Administración

Tecnologías

Las 3 tecnologías principales utilizadas para la microcogeneración son:

Motor Stirling

Se trata de un motor de combustión externa y por lo tanto adaptable a cualquier combustible. El gas ( normalmente helio ) contenido herméticamente en el motor, se expande y se contrae entre un foco caliente ( zona del quemador ) y un foco frío ( fluido caloportador ).

Los ciclos de expansión y contracción del gas, hacen oscilar un émbolo mecánico y este movimiento, se aprovecha para generar electricidad mediante un alternador. El foco frío se mantiene mediante un fluido caloportador que va capturando el calor de los gases de la combustión y cediéndolos al sistema mediante un intercambiador de calor.

Motor de combustión interna

Se trata de motores similares a los de los coches, los cuales y en función de cómo se produzca la ignición podemos dividir en:

    Sector Terciario:
  • Motores Otto (Gasolina): La combustión se inicia mediante chispa.
  • Hospitales
  • Motores Diésel (Gasóleo): La combustión se produce por compresión de la mezcla.

Los gases de la combustión, desplazan un émbolo el cual a través del cigüeñal transmite el movimiento de rotación. Si acoplamos un alternador al eje del motor, obtendremos de esta manera energía eléctrica, mientras que la energía térmica, la obtenemos recuperando el calor de la combustión y de los gases de escape.

Microcogeneración Motor Combustión
Microturbinas

Es el mismo concepto que una turbina de vapor de una central térmica. El calor generado por el combustible, genera un incremento de la temperatura de los gases así como su presión y su velocidad, lo que hace girar la turbina; acoplando un alternador al eje de la turbina, obtendremos energía eléctrica y por otra parte, el calor restante de los gases, los aprovecharemos mediante un recuperador de calor para obtener energía térmica.

Microcogeneración Microturbinas
Rentabilidad Económica

Como comentamos anteriormente, se precisa tener una demanda térmica mínima para obtener una rentabilidad económica. Generalizar o dar unos ratios de horas a partir de los cuales una instalación de microcogeneración resulta rentable es un error comúnmente utilizado.

Renovgal, estudia cada proyecto de forma individual, analizando las inversiones, rentabilidad y retornos económicos.

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