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Performance and parametric investigation of a binary geothermal power
plant by exergy
RENDIMIENTO E INVESTIGACION PARAMETRICA DE UNA PLANTA DE ENERGIA GEOTERMICA BINARIA (PLANTA GEOTERMAL BINARIA) SEGÚN SU EXERGIA
El análisis de una planta binaria de energía geotérmica es realizado usando los datos actuales de la planta para evaluar su desempeño y determinar con precisión los sitios dedestrucción de exergía primaria. La destrucción de exergía a lo largo de la planta es cuantificada e ilustrada usando un diagrama de exergía y comparado con un diagrama de energía. Los sitios con mayor destrucción de exergía incluyen reinyección de salmuera, intercambiador de calor y pérdidas del condensador. Las eficiencias exergéticas de los componentes más importantes de la planta están empeñadas enintentar evaluar su desempeño individual. Las eficiencias de la energía y exergía de la planta son 4.5% y 21.7%, respectivamente, en base a la energía y la exergía del agua geotérmica en la entrada del intercambiador de calor. Las eficiencias de la energía y la exergía son 10.2% y 33.5%, respectivamente, en base a la entrada de calor y la entrada de exergía al ciclo de Rankine binario. Los efectosde presión de entrada a la turbina y la temperatura y la presión del condensador sobre las eficiencias de la exergía y la energía, la producción neta de potencia y la temperatura de reinyección de la salmuera son investigadas y las tendencias son explicadas.
La energía geotérmica es extensamente usada como fuente confiable de generación de electricidad. Las plantas geotérmicas están enfuncionamiento en 21 países y tienen una capacidad combinada instalada de más de 6000MW. La electricidad ha sido generada a partir de recursos geotérmicos desde principios de los 60’s. La mayoría de las plantas geotérmicas fueron construidas en los años 1070 y 1980 a raíz de la crisis petróleo de 1973. La urgencia de generar electricidad a partir de fuentes de energía alternativas y el hecho de que laenergía geotérmica es esencialmente libre de plomo a los diseños de las plantas no óptimas para el uso de los recursos geotérmicos. Los tres principales tipos de plantas de energía que están operando actualmente son: planta de vapor seco, planta de vapor flash, planta de ciclo binario; donde la planta binaria y la combinada flash/binario son relativamente nuevos diseños. Aunque las nuevas plantas deenergía geotérmica están siendo construidas usando las tecnologías actuales tal como ciclos flash-binario combinados, no se espera que sean construidas muchas nuevas plantas de energía geotérmica.
Las eficiencias térmicas de las plantas de energía convencionales basadas en combustión, han incrementado significativamente en décadas recientes con el uso del ciclo combinado. El costo inicial de laconstrucción de una planta de energía geotérmica ha aumentado a lo largo de los años. Hay, sin embargo, un gran potencial para incrementar la eficiencia de algunas plantas binarias geotérmica existentes, mediante la sustitución del fluido binario para una mejor correspondencia entre las condiciones de los recursos cambiantes y el equipo de generación de energía, usando la temperatura moderada dere-inyectado de salmuera para aplicaciones de calefacción y enfriamiento, y teniendo en cuenta la cogeneración y otros medio cuando sea posible. Además, los ciclos súper-críticos para los sistemas de generación de energía geotérmica fueron estudiados para elevar la energía de salida y la eficiencia térmica, mediante la selección de los fluidos de trabajo más adecuados y optimizando los parámetroscíclicos.
La energía geotérmica es utilizada para generar electricidad y para usos directos como calefacción y refrigeración, procesos industriales e calefacción de invernaderos. Los recursos geotérmicos a altas temperaturas por encima de 150°C, son generalmente usados para generación de energía. Los recursos geotérmicos a temperaturas media (entre 90° y 150°) y baja (por debajo de 90°), son más...