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• jose

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Cogeneración

2. mapa conceptual cogeneración. Definición

Es la producción de más de una forma de energía útil (como calor de proceso y energía eléctrica) a partir de la misma fuente de energía.

Sectores de uso

Funcionamiento Ahorro de energia Ciclos usados

Ciclo de turbina de vapor (rankine), como de turbina de gas (Brayton), así como también ciclo combinado, pueden utilizarse como ciclos de potencia en una planta de cogeneración.

Los motores alternativos de combustión se basan en convertir la energía química de la combustión en energía mecánica que a su vez se puede transformar en energía térmica y eléctrica. El principio de funcionamiento de un motor alternativo está basado en conseguir mediante los movimientos de los pistones, el giro de un eje. La energía eléctrica se obtiene mediante un alternador acoplado directamente al eje del motor. La energía térmica se obtiene en forma de gases de escape y el agua caliente de los circuitos de refrigeración.

Muchos sistemas y dispositivos requieren la entrada de energía en forma de calor, denominado calor de proceso, algunas industrias como: la química de papel, refinación del petróleo, fabricación de acero, procesamiento de alimentos etc.

Los sistemas de cogeneración presentan rendimientos globales del 85 a 90 %, el aprovechamiento simultaneo de electricidad y calor favorece la obtención de elevados índices de ahorro energético. Elimina las perdidas en la red eléctrica y el costoso despliegue y mantenimiento de las redes de transporte y distribución eléctrica (las perdidas por transporte del sector eléctrico rondan el 14% y en los llamados parques térmicos en red es del 5%en al cogeneración es del 0%)

Tri-generacion 2. mapa conceptual tri- generacion.

Definición

Es la generación simultánea de 3 tipos de energía, energía eléctrica, energía térmica en forma de calor (agua sobrecalentada o vapor) y energía térmica en forma de frio, transformando posteriormente parte de esa agua caliente, en agua fría utilizando equipos de absorción (de amoniaco o de bromuro de litio)

Requiere

Sectores de uso

Utilización en el sector terciario (hoteles, hospitales, centros comerciales), en donde además de calor se requiere frio para climatización y que debido al a estacionalidad de estos consumos, calor en invierno y frio en verano, impedía la normal operación de un planta de cogeneración.

Calor necesario para activar el ciclo de refrigeración por absorción.

Se obtiene

La trigeneracion es un sistema de cogeneración al que se le incorpora una máquina de absorción para lograr la refrigeración, por tanto una planta de trigeneracion se compone fundamentalmente de 3 conjuntos tecnológicos: un módulo de cogeneración y una máquina de refrigeración térmica que hace de su conjunto un sistema eficiente energéticamente.

Se obtiene

Se obtiene Agua caliente procedente de: enfriamiento de motor de cogeneración, intercambio de gases de escape de la turbina o del motor de cogeneración, vapor de baja presión producido por intercambio con los gases de escape de la turbina o motor.

Componentes

Doble efecto Gases de escape procedentes directamente de motores térmicos o turbinas.

Sistema dual (doble más simple efecto) Gases de escape y agua caliente procedentes de la combustión de motores endotérmicos y de sus circuito hidráulico de enfriamiento de camisas culatas y aceite.

Ventajas

Se reduce el consumo de energía primaria, se reduce el CO2 emitido a la atmosfera, descienden las perdidas energéticas en transporte, aumenta la fiabilidad del suministro de energía eléctrica, permite la integración de este sistema en áreas urbanas, posibilita la producción de energía a pequeña escala y para autoconsumo.

1. cuadro sinóptico sistema de alimentación.

Realiza: eleva la presión del combustible a la presión de los inyectores, dosifica la cantidad de combustible que se inyecta a los cilindros y regula la velocidad del motor. Desventajas: averías en tomas de aire, juntas de la bomba, en la entrada o salida de combustible, exceso de aire en el motor, falla eléctrica en la unidad de mando. Que es: se trata de una bomba de pistones situados en línea que se encargan de aumentar a los inyectores con un caudal variable que circula a través de un embolo por cada uno de los cilindros.

Bomba de inyección.

Funcionamiento: los émbolos de los cilindros se accionan por la presión del combustible y a través del árbol de levas, que se desplaza con un Angulo de giro exactamente igual al Angulo de cada pistón del motor haciendo que la inyección suceda en el mismo momento tanto en los pistones como en los inyectores. Criterio de inyección: el combustible comprimido en el embolo es transportado en el interior del inyector a través de la línea de combustible, si la presión del combustible es mayor a la fuerza ejercida por el resorte que está en el porta inyector, la válvula se abre de manera que s epoda inyectar combustible a la cámara de combustión

Sistema de alimentación de combustible.

Distribuidor

Función: el dosificador-distribuidor de combustible, dosifica la cantidad necesaria de combustible y la distribuye a los inyectores, en una cantidad proporcional a la cantidad de aire aspirada por el motor.

Que es: recibe su nombre por el acumulador de alta presión que suministra el combustible a todos los cilindros, en el sistema Common Rail, la generación y la inyección de presión se realiza por separado lo que significa que el combustible siempre esta disponible y en la presión necesaria. Componentes: cada sistema cuenta con una bomba de alta presión, inyectores, un rail y una unidad de control electrónico. Conducto común.

Funcionamiento: la generación de presión se lleva a cabo en la bomba de alta presión, la bomba comprime el combustible y lo envía hasta el orificio del Rail mediante un conducto de alta presión, que actúa como acumulador de alta presión común para todos los inyectores. Ventajas: una inyección de combustible limpia y muy eficiente debido a las extremadamente cortas distancias de pulverización y a la inyección múltiple, potencia de motor alta, consumo y emisiones bajas

Desventajas: es más costoso que un motor de inyección convencional, esta tecnología no puede ser utilizada en motores diésel convencionales, mantenimientos y repuestos costosos.