Microcogeneración

La Microcogenración es Cogeneración a pequeña escala. Y, ¿que es la cogeneración?

En esta página web, pueden encontrarse muchos equipos que producen calor, y que su objetivo es ese, producir calor. Salgamos ahora de ese objetivo. Nuestro objetivo ahora es:

Producir Electricidad

El equipo XRGI de EC-Power es un equipo diseñado para producir electricidad. Dispone de un motor y un generador. El motor, mediante la combustión de gas natural, permite el accionamiento del generador. Estos procesos de producción de electricidad no tienen un alto rendimiento. Las pérdidas de un generador son debidas a las resistencias internas del mismo. Casi la totalidad de las pérdidas de un generador se producen en forma de calor. Por lo tanto, un equipo de microcogenración, se encarga de producir electricidad, pero aprovechando las pérdidas térmicas del sistema Motor/Generador.

Por lo tanto, la Cogeneración es aquel proceso mediante el cual se obtiene energía térmica y eléctrica de un mismo proceso y combustible.

Además de la recuperación de calor, la Microcogeneración nos permite acercar la fuente de producción al punto de consumo. Por lo general, las fuentes de producción de energía eléctrica están a grandes distancias (esto no ocurre en tan gran escala con la energía térmica). Las pérdidas medias en el sistema de transporte de energía peninsular son de en torno a un 30%. Gracias a la Microcogeneración, se reducen estas pérdidas por transporte, consiguiendose reducir los recursos necesarios para producir la energía y reducir las emisiones de CO2 emitidas a la atmósfera. A estas pérdidas de transporte, hay que sumarle las pérdidas en la central de producción eléctrica. Estas pérdidas, en una central térmica tipo peninsular, están en torno a un 30%, ya que al contrario de un equipo de Cogeneración, no se aprovechan las pérdidas del proceso. Las pérdidas finales en la producción eléctrica peninsular, están cerca del 60%. En un equipo de Microcogeneración, estas pérdidas son prácticamente nulas, ya que el punto de consumo y producción es el mismo, y porque las pérdidas térmicas son utilizadas en la instalación térmica del lugar de instalación.

¿Donde se puede instalar un equipo de Cogeneración?

Si la cogeneración se basa en producir electricidad y calor al mismo tiempo, el tipo de instalación deberá tener una consumo prácticamente simultaneo de estas dos energías. Así a simple vista, podría pensarse que cualquier instalación consume energía eléctrica, por lo tanto cualquier instalación que demande energía térmica puede ser objetivo.  Sería correcto si no tuviéramos en cuenta…

  • … la cantidad neta de energía eléctrica y térmica consumida.
  • … la simultaneidad de los consumos.
  • … el coste de la instalación.

La modulación mínima del equipo más pequeño de Microcogeneración EC-Power es de 3kW eléctricos. Esto quiere decir, que por debajo de esa demanda el equipo se para. Podría seguir funcionando, pero el excedente de energía iría a la red eléctrica, sin ser retribuido. Por lo tanto, una vivienda no es un lugar adecuado para estos equipos. Como mínimo, tenemos que estar hablando de un consumo eléctrico sostenido de al menos 6kWe a la hora. Cuanto más sostenido sea durante el día mejor, ya que si durante una hora consume 120kWh y el resto del día está parado, o bien almacenamos gran cantidad de energía, o tendremos el equipo funcionando una hora, y el resto del día apagado y consumiendo energía de la red eléctrica.

Sabiendo que tenemos que tener un consumo eléctrico y térmico sostenido, podemos decir que una buena instalación puede ser una piscina climatizada, un centro deportivo, un hotel, un proceso industrial concreto, un bloque de viviendas (veremos que tiene sus complicaciones), un sistema de trigeneración (producir frío con la fuente de calor).

El siguiente paso es elegir la potencia a instalar. Disponemos de 4 equipos, 6 kWe, 9 kWe, 15 kWe y 20 kWe. Si nuestra instalación tiene un consumo  al día de por ejemplo de 200 kWh no es lo mismo que se nos presente un turno de 12 horas de proceso industrial, que supondría un consumo sostenido de aproximadamente 16 kWe a la hora, que tengamos una piscina cubierta que tiene el consumo eléctrico  repartido en 18 horas al día, con un consumo medio de 11 kWe. En el primer caso, sería viable instalar un equipo de 15 kWe XRGI 15 y en el segundo sería más aconsejable un equipo de 9 kWe, XRGI 9. Además se deberá comprobar que la energía térmica producida por estos equipos puede ser absorbida por las necesidades térmicas del edificio.

Por ello, si crees que tienes un proyecto en el que pueda instalarse un equipos de Microcogeneración, te invitamos a que te pongas en contacto con nosotros.

¿De qué se compone un sistema de Microcogeneración?

Nuestros equipos de Microcogeneración

Microcogeneración con Gas Natural

XRGI de

Un sistema EC-Power XRGI se compone principalmente de 4 elementos.

  1. Unidad de Potencia
  2. Cuadro de Control
  3. Distribuidor de Calor
  4. Depósito de Inercia

La Unidad de Potencia es el corazón del equipo. En el se encuentra el Motor, diseñado especialmente para los equipos XRGI. El motor hace girar el generador, enviando la energía generada el cuadro de control y protección. El cuadro de control y protección es el cerebro del sistema. Se encarga de gestionar las informaciones que recibe del sistema (temperaturas de impulsión y retorno del la unidad de potencia, temperaturas del depósito de inercia, lectura de consumo eléctrico del sistema, sincronización a la red…) y enviar tanto a la unidad de control como al distribuidor de calor las acciones que deben realizar.

El distribuidor de calor, es el encargado de distribuir el calor generado en la Unidad de Potencia a la instalación.

Por último el depósito de inercia se encarga de acumular la energía térmica excedente. Esta energía, ha sido producida por la Unidad de Potencia, pero la instalación todavía no la ha necesitado. Además, permite poder almacenar energía para ser entregada en un tiempo reducido, posibilitando adelantar la producción de energía térmica, aumentando las horas de producción de energía eléctrica.

Además de estos 4 componentes indispensables, podemos completar nuestro sistema de microcogeneración con otros componentes.

Un componente muy importane es el “Flow Master”. El Flow Master es el encargado de extraer la energía necesaria requerida por la instalación, desde el depósito de inercia, a la instalación hidráulica. Esta tarea podríamos realizarla con una bomba y controlarla por temperatura, o con un control centralizado de la instalación. Pero el Flow Master, nos da la ventaja de poder trabajar con información del equipo de cogeneración y de la energía disponible en el depósito de inercia. Esta sincronización y el rendimiento de la propia bomba, permiten alcanzar un etiquetado energético A+++.

Dachs de

Motor de combustión interna monocilíndrico, de 600 cm3 y de disposición horizontal conectado a un generador eléctrico de alta eficiencia. Circulador modulante que, junto con la válvula termostática interna, permite mantener en todo momento la estratificación del depósito acumulador. Es capaz de vencer la pérdida de carga que se da en el interior del equipo y 200 mm.c.a. adicionales.

Dimensiones reducidas, comparables a las de una caldera de pie convencional, que permite su instalación en cualquier lugar, resolviendo totalmente el problema del impacto arquitectónico asociado
al uso de otras tecnologías.

Regulador MSR2, incluido en el suministro de serie, optimizado para gestión de más de una unidad Dachs en cascada vía BUS, con encendido en secuencia de los equipos Dachs en función de las cargas térmicas. Rotación automática en la prioridad de encendido de los motores para lograr la simultaneidad de los intervalos de mantenimiento programados.

Microcogeneración con Biomasa

Este sistema se compone de 2 equipos. La caldera de Biomasa y un equipo ORC. La caledera se encarga de alimentar al equipo ORC con agua sobrecalentada. El equipo ORC, utiliza el agua sobrecalentada para completar el ciclo Rankine. El fluido se evapora, el vapor generado impulsa la turbina y el generador directamente conectado a la turbina, produce electricidad.

El vapor que se ha usado requiere ser condensado para poder ser utilizado de nuevo en el ciclo. Para ello se condensa, intercambiando calor unitilizando como fluido de intercambio agua. Este agua, se puede extraer del equipo ORC a unos 60ºC – 55ºC. Puede ser utilizada directamente para un sistema de calefacción a media o baja temperatura, o puede ser recalentada por otra caldera para utilizarlo a alta temperatura en otro proceso o calefacción a alta temperatura.
El fluido condensado del equipo se devuelve al evaporador donde este ciclo comienza nuevamente.