24 febrero 2010

Sobre la cogeneración a pequeña escala y sus aplicaciones en generación distribuida

1ª PARTE
Comenzamos en este artículo una serie de entregas dirigidas a profundizar sobre el uso de la cogeneración en pequeñas aplicaciones. En la gran industria de procesos está claro que es siempre rentable esta tecnología. Pero podemos plantearnos:
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¿Dónde está el límite?
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¿Que aplicaciones podemos dar a la energía obtenida?
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Empezaremos hoy con una breve introducción a las pequeñas aplicaciones.
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La cogeneración es eficaz en cualquier sitio en el que se requieran dos o más usos de la energía. En aquellas aplicaciones que necesitan electricidad, agua caliente, vapor, agua fría, calentamiento del espacio, calentamiento con baños químicos, aire acondicionado y cualquier otra necesidad que requiera entrada de energía. . El uso más típico es cuando se necesita electricidad y agua caliente. Obviamente, la electricidad es universal en su uso, y raramente se encuentra un sistema de cogeneración en operación que no tenga electricidad entre las formas de energía producida. Las aplicaciones de agua caliente, por ejemplo, son realmente interesantes, tanto en usos industriales como comerciales. El uso residencial es también un área donde la cogeneración puede aplicarse con éxito si el usuario es lo bastante grande o si está disponible la tecnología que proporcione la cogeneración adecuada.
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Ejemplos típicos en los que pueden usarse ejemplos de calentamiento:
  • Hoteles: Los hoteles son usuarios habituales del agua caliente: duchas, lavanderías, cocinas, lavado de platos, piscinas, spa, etc.
  • Restaurantes: Servicio de cocina para el lavado de platos u otras aplicaciones.
  • Hospitales: Baño de pacientes, piscinas, spas, lavandería, servicio de cocinas.
  • Salud: Piscinas climatizadas, calentamiento de spa, duchas, etc.
  • Ayuntamiento: Piscinas, spa, etc.
  • Piscinas recreativas: Piscinas climatizadas, parques acuáticos.
  • Instalaciones para el cuidado de bebés: Ducha y baño para pacientes, piscinas terapéuticas, spas, cocinas, lavanderías, etc.
  • Lavanderías operadas con monedas: Agua caliente para lavar ropa, uniformes, sábanas, etc.
  • Revestimiento de metales: Baños químicos calientes.
  • Plantas de procesado de alimentos: Agua caliente para cocinar, limpieza con agua caliente, servicios sanitarios.
  • Residencial: Calentamiento de piscinas; calentamiento de spa; agua sanitaria y baños, cocinas y servicio de lavandería.

Como puede verse, muchos establecimientos requieren uso de agua caliente y por tanto son usuarios potenciales del beneficio de la cogeneración.

Cogeneración en aplicaciones de refrigeración

Otro uso práctico de la cogeneración cuando no se requiere agua caliente es la refrigeración. ¡Es muy fácil transformar el calor en frío! El agua caliente generada por el cogenerador puede usarse para producir agua fría usando una tecnología denominada enfriamiento por absorción.

El enfriador del absorbedor trabaja en ebullición con una solución química en vacío con el vapor químico resultante actuando como refrigerante para quitar calor del agua que se ha usado como refrigerante. Una vez se elimina el calor, el agua vuelve al proceso donde produce frío. Típicamente, un sistema de aire acondicionado usando gas natural en un quemador se utiliza para vaporizar la solución química de forma que el vapor del refrigerante se libere y enfrie el agua. El agua fría se hace correr por un intercambiador de calor para enfriar el aire de la habitación. El agua fría recoge calor de la habitación, y el agua retorna al enfriador ligeramente más caliente. En vez de usar gas natural en un quemador para proporcionar el valor necesario para vaporizar el refrigerante químico, se usa agua caliente como fuente de calor.

Consecuentemente, si el uso de agua caliente no es suficiente para aprovechar la cogeneración, puede utilizarse en aplicaciones de aire acondicionado.

Uso del vapor

El vapor se usa para proporcionar calor en espacios, sistemas de procesos, esterilización de instrumentos, cocina y muchas otras aplicaciones.

A menudo, puede ser útil el uso de agua de cogeneración como medio para precalentar el agua de una caldera que es bombeada a la caldera para hacer vapor, disminuyendo así el combustible requerido.

En conclusión, las pequeñas aplicaciones de cogeneración son interesantes cuando se requiere agua caliente, vapor o aire acondicionado.

Ver 2ª PARTE

Bibliografía: 2003. Kolanowski, B. F. Small-scale. Cogeneration Handbook.

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