ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA
IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE
TRIGENERACIÓN PARA UNA INSTALACIÓN
HOSPITALARIA
INTEGRANTES:
Xavier Guerra
Omar Tumalli
René Serrano
TRIGENERACIÓN
• Producción conjunta, de electricidad, calor y frío, a partir de un único combustible.
• Las plantas de trigeneración posibilitan una gran reducción del coste
energético de los procesos productivos
• La trigeneración es aplicable al sector terciario, donde además de necesidades
de calefacción y agua caliente se requieren importantes cantidades de frío para
climatización, que consume una gran proporción de la demanda eléctrica.
• Es un sistema alternativo de generación de energía, basado en el
aprovechamiento de los gases de escape de una turbina o motor, que poseen
un elevado poder calorífico.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
• Incremento de la competitividad.
• Seguridad en el
abastecimiento de energía
eléctrica
• Mejora del medio ambiente
• Venta de energía eléctrica
sobrante
• Posibilidad de instalación en
zonas no electrificadas
• Se necesita personal más especializado
para mantenimiento del equipo.
• Cambios en los precios y suministro del
combustible seleccionado
• Riesgo en la inversión del sistema.
COMPARATIVA CON SISTEMA CONVENCIONAL
Para obtener: 30Kwh de
calefacción, 40Kwh de
electricidad y 11Kwh de
energía frigorífica ( 4.4Kwh
para los compresores):
SISTEMA CONVENCIONAL
Son necesarios 144Kwh de
combustible. 48.33% de la
energía primaria es energía
residual.
SISTEMA TRIGENERACION
son necesarios 100Kwh de
combustible. 14.28% de la
energía primaria es energía
residual
SISTEMA CONVENCIONAL
SISTEMA DE TRIGENERACIÓN
DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN
1. MOTO-GENERADOR DIESEL
• Se trata de motores de combustión interna que generan energía mecánica a partir
de la energía
• Son muy eficientes eléctricamente, pero son poco eficientes térmicamente
• El rendimiento de estos motores suele estar en torno al 30 %-35 %
La energía térmica generada por el motor
alternativo es del orden del 60 %-70 % (la
energía eléctrica supone aproximadamente
un 30 %) y proviene de:
- Refrigeración del motor
- Refrigeración del aceite de lubricación
- Gases de escape.
2. CALDERA DE RECUPERACIÓN
• El sistema de recuperación térmica se diseña en función de los requisitos de la
industria y en general se basan en la producción de vapor a baja presión (hasta 10
bares), aceite térmico y en el aprovechamiento del circuito de alta temperatura del
agua de refrigeración del motor.
• Tiene lugar un proceso termodinámico de transferencia de calor en un
intercambiador
• El sistema de recuperación de calor residual se basa en dos circuitos
- El que refrigera las camisas de
los pistones del cual
obtenemos una potencia de
acuerdo a la demanda del
motor instalado
- El que provecha la alta
temperatura de los gases de
escape
3. SISTEMA DE ABSORCIÓN• El principio está basado en la solubilidad de un gas en una solución a baja
temperatura y en la propiedad de estas soluciones de eliminar el gas cuando
aumenta su temperatura
• En el absorbedor es necesario enfriar con agua de refrigeración para disipar
el calor producido en el proceso de absorción
El ciclo básico de absorción se
realiza con cuatro
componentes fundamentales:
- Generador
- Condensador
- Evaporador
- Absorbedor
TRIGENERACIÓN APLICADA A UN HOSPITAL
Para ilustrar la trigeneración supondremos que el establecimiento hospitalario cuenta
con aproximadamente 250 camas. Mediante la trigeneración abasteceremos las
demandas eléctricas, de refrigeración, de calefacción y de agua caliente de servicio
(ACS)
Sistema Consumo KW
Iluminación 256
Motores eléctricos 165,3
Equipos de cómputo 106,7
Equipo médico 50,4
Equipo de laboratorio 95,5
Equipos especiales 63.7
Refrigeración 102,7
Calentamiento 242,3
Otros 12,3
A continuación se muestra los principales focos de consumo eléctrico y térmico.
SOLUCIÓN ADOPTADA
ESQUEMA Y TEMPERAURAS DEL SISTEMA
ANALISIS DEL MOTOGENERADOR DIESEL
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
F (
lbc/h
)
P (kW)
Consumo combustible vs Potencia
100%
75%
50%
0.17
50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
%
% CARGA NOMINAL
%POTENCIA UTIL VS CARGA
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
18000000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Qr
(Btu
/h
)
P (kW)
100%
75%
50%
SISTEMA DE ESCAPE
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
18000000
20000000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Qr
(Btu
/h
)
P (kW)
100%
75%
50%
REGIMENES DE TRABAJO
- El sistema presentará un mayor consumo de combustible cuando esté trabajando al
50% de su carga nominal, un menor porcentaje en potencia útil de salida (energía
eléctrica), medianas pérdidas por refrigeración, y altas pérdidas de calor por el
sistema de escape.
- Para un régimen de carga del 75% de carga nominal el motogenerador presentará
un consumo medio de combustible, se tendrá el máximo porcentaje en potencia útil
y pérdidas bajas por refrigeración y medias por el sistema de escape.
- Para un régimen de carga del 100% de carga nominal el motogenerador
presentará un mínimo en el consumo de combustible, un menor porcentaje en
potencia útil, altas pérdidas por refrigeración y bajas por el sistema de escape.