Ciclo binario

Valdes perez alan, bazan perez Sergio, leal arellano Ernesto, machorro villa manuel,
UNIDADES GENERADORAS DE CICLO BINARIO
APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS GEOTERMICOS
Actualmente los recursos geotérmicos no solamente son susceptibles de ser aprovechados en la generación de electricidad, sino también en una gran variedad de actividades agrupadas bajo el nombre genérico de usos directos. Entrelos mismos se pueden mencionar los siguientes: calefacción (Islandia, Estados Unidos, Nueva Zelanda), procesado de alimentos
(Estados Unidos y Filipinas), lavado y secado de lana (China y Nueva Zelanda), fermentación (Japón), industria papelera (Australia, China y Nueva Zelanda), producción de ácido sulfúrico (Nueva Zelanda), manufactura de cemento (Islandia y China), teñido de telas (Japón),etc.
La generación de electricidad por medio de la energía geotérmica está íntimamente ligada con las condiciones naturales del yacimiento geotérmico particular utilizado para ese fin. La presión de entrada a las turbinas de vapor está determinada por la presión y la temperatura del yacimiento. Adicionalmente, la presión del yacimiento, y por lo tanto la presión de entrada a las turbinas,disminuirá con el tiempo, a una velocidad que dependerá de la relación entre la extracción de fluidos y su recarga.

Por otro lado, las plantas geotermoeléctricas requieren de pequeñas cantidades de agua de enfriamiento. Por ello, no compiten por este recurso con otras aplicaciones como, por ejemplo, la agricultura.
La unidad geotermoeléctrica más grande del mundo es de 135 MWe (instalada en el campode los Geysers en Estados Unidos), pero es muy común encontrar unidades de 55 MWe, 30 MWe, 15 MWe, 5 MWe y aún más pequeñas. La confiabilidad de las plantas geotermoeléctricas es muy buena y cuentan con factores de planta entre el 80 y 90 %. Este factor es muy superior al de otro tipo de plantas.
Existen varios tipos de procesos de conversión de energía para generar electricidad por medio derecursos hidrotermales. Actualmente, tres de estos procesos se encuentran en operación comercial: vapor seco, sistemas de separación de vapor y ciclo binario .
DESCRIPCIóN
Las plantas de ciclo binario son apropiadas para la explotación de los sistemas geotérmicos de líquido dominante que no están los suficientemente calientes como para producir una importante ebullición del fluido geotérmico, ypara utilizar el calor contenido en los fluidos de desecho de las plantas de separación de vapor.
FUNCIONAMIENTO
La generación de electricidad a partir de fluidos de temperatura baja a media, o bien, a partir de aguas calientes provenientes de los separadores en campos geotérmicos de tipo agua dominante, ha tenido significativos progresos debido al mejoramiento logrado en la tecnología de fluidosbinarios .
Las plantas binarias utilizan un fluido secundario, usualmente de carácter orgánico (principalmente n-pentano), que tiene un bajo punto de ebullición y una alta presión de vapor a bajas temperaturas, en comparación con el vapor de agua.
El fluido secundario es manejado según el ciclo convencional Rankine (ORC): el fluido geotermal entrega calor al fluido secundario a través deintercambiadores de calor, en los cuales este fluido es calentado y vaporizado; el vapor producido acciona una turbina normal de flujo axial, posteriormente es enfriado y condensado, y el ciclo comienza nuevamente (Figura 1).

FIGURA 1. Unidad de generación binaria. El flujo del fluido geotermal está en rojo, el fluido secundario en verde y el agua fría en azul
Seleccionando un fluido secundarioapropiado, el sistema binario puede diseñarse para utilizar fluidos geotermales con un rango de temperatura entre 85 y 170°C.
El límite superior depende de la estabilidad térmica del fluido binario orgánico, y el límite inferior depende de factores técnicos-económicos: A menor temperatura el tamaño de los intercambiadores de calor requeridos haría el proyecto no económico. Además de los fluidos...