Cogeneración Eléctrica

COGENERACIÓN ELECTRICA

Aspectos generales :introducción a la cogeneración eléctrica

Definición: es la coproducción, en base a combustibles, de energía
eléctrica y térmica con aprovechamiento simultáneo de electricidad
y de calor.
Se fundamenta en el funcionamiento de un equipo motor que
proporciona
una
energía
mecánica
que
mueve
un
alternador/generador de corriente eléctrica ysimultáneamente el
calor de este motor térmico es aprovechado.
Con ello, se obtienen rendimientos mucho más elevados, del
orden del doble como mínimo, que el de la simple producción
eléctrica de origen térmico.

Aspectos generales :introducción a la cogeneración eléctrica

Por ejemplo, el rendimiento de una central térmica clásica de
producción eléctrica no pasa en general del 37% y elrendimiento
de esta misma producción eléctrica en cogeneración puede
duplicarse al sumarse el rendimiento eléctrico y el térmico.

Termodinámica en la cogeneración: Ciclos Termodinámicos
Introducción:
• El primer principio de la termodinámica niega la posibilidad de que se
verifique procesos en los que no se cumpla el principio de la conservación
de la energía.

.
•

Sin embargo noimpone ninguna restricción acerca del sentido en que se
verifican estos procesos que es el objeto de del
El segundo principio de la termodinámica tiene como objeto medir
cuantitativamente la tendencia de los sistemas a realizar un cambio
determinado y en qué sentido se verifica, como consecuencia:
1. Clausius: Cualquier sistema aislado tiende a evolucionar hacia el estado de
máxima entropía. (no dice nada del rapidez con que se alcanza).
2. Kelvin-PlancK: No es posible ninguna transformación termodinámica cuyo único
resultado sea la absorción de calor de un solo foco y la producción de un a cantidad
equivalente de trabajo.

Termodinámica en la cogeneración: Ciclos Termodinámicos
Ante la imposibilidad de obtener
trabajo de un ciclo monotermo
veamos lo que ocurre cuando elsistema intercambia calor con
dos focos de temperaturas
distintas.
1.
2.
3.

Si Q1>0 y Q2>0.No es posible
por el enunciado Kelvin.
Q10, IQ2I>IQ1I.No es
posible por el enunciado Kelvin.
Q10, IQ1I>IQ2I. La
diferencia entre el calor
absorbido del foco caliente y
el cedido al foco frio es
transformado en trabajo.

Termodinámica en la cogeneración: Ciclos Termodinámicos
•

Ciclo deCarnot (gas ideal con
procesos reversibles)
1-2 Expansión Isotérmica a T1 y calor
absorbido Q1>0.
2-3Expansión adiabática de T1 a T2;
Q=0
3-4Compresión isoterma a la
temperatura T2; calor cedido,
Q2 55%
REE( turbinas)> 59%

Tecnología aplicada a la cogeneración .Máquinas térmicas y equipos
auxiliares.

Tecnología aplicada a la cogeneración .Máquinas térmicas y equipos
auxiliares.
Elrendimiento total en el ciclo combinado con cogeneración

Tecnología aplicada a la cogeneración .Máquinas térmicas y equipos
auxiliares.
Turbina de vapor
El vapor de calefacción:
1.
vapor saturado.
2.
Presión más o menos alta( en función de
la temperatura exigida del proceso).

•

•

La idea básica es producir vapor de
procesos recalentando a una presión
superior a la necesariaa fin de poder
utilizar los distintos procesos como si
fueran el condensador.
El primer esquema presenta una turbina
de vapor a contrapresión cuyo vapor de
escape condensa en los procesos; el agua
de condensación es impulsada por una
bomba de presión y retorna a la caldera.
El segundo esquema es de una turbina de
vapor con condensador y extracción, en el
cual se utiliza como vapor deprocesos. El
calor disipado en el condensador se
pierde, pero se obtiene una producción
eléctrica mayor para la misma generación
de calor útil.

Tecnología aplicada a la cogeneración .Máquinas térmicas y equipos
auxiliares.
Turbina de gas:

Los gases calientes que salen de la turbina se utilizan para generar calor
útil.

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