Recuperacion óptima de calor en sistemas de cogeneración con motores de combustión interna

• LOZANO, Miguel Ángel ^[1] ; RAMOS, José ^[2]
  1. [1] Universidad de Zaragoza

     Universidad de Zaragoza

     Zaragoza, España

     
  2. [2] CESEL Ingenieros, Área de Minería e Industria, Lima (Perú)
• Localización: VIII Congreso Nacional de Ingeniería Termodinámica. [Recurso electrónico]: libro de actas / coord. por Eduardo Montero García, 2013, ISBN 978-84-92681-62-4, págs. 859-868
• Idioma: español
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• Resumen

  • El sector de edificios es un gran consumidor de recursos energéticos y su funcionamiento demanda sobre todo energía final en las formas de electricidad y energía térmica. En el año 2008, el consumo de energía final de los edificios representó el 37% del consumo total a nivel europeo (UE-27) y el 26% a nivel nacional. La continua expansión de las ciudades y el aumento del confort en los edificios durante los últimos años, duplicó su consumo de energía final en España desde 12.560 ktep (1990) hasta 25.457 ktep (2008). Varios proyectos de investigación europeos confirman que solo se ha desarrollado una mínima parte del potencial de la cogeneración en el sector residencial-comercial en la UE y en España, quedando todavía un gran mercado por explotar. Esta ponencia presenta una metodología de integración térmica para el diseño de sistemas de máxima recuperación de calor. Si se elige un sistema de cogeneración con motores alternativos de combustión interna (MACI) se tiene el inconveniente de la dispersión de focos de calor recuperable: gases de escape, agua de refrigeración de camisas, aceite lubricante, etc. Ya que una fracción importante de los beneficios de la cogeneración radica en la recuperación de calor útil, se hace necesario sintetizar una red de intercambiadores adecuada para “recuperar” la máxima cantidad de calor de las distintas fuentes que presenta el motor y “aprovechar” el calor recuperado para atender las diversas demandas de energía térmica que plantean los edificios. En este contexto, se requieren técnicas de integración térmica de procesos para el emparejamiento adecuado de la oferta de calor (del motor) con la demanda térmica (de los edificios) de cara a establecer la estructura de la red de máxima recuperación de calor y dimensionar sus intercambiadores. Se propone una adaptación novedosa del método de la "tabla problema" para determinar la máxima recuperación de calor de un MACI una vez especificados los niveles térmicos de los servicios energéticos a suministrar. El procedimiento desarrollado permite formular la red de intercambiadores más apropiada, e incluso formular redes que operen satisfactoriamente en temporadas con consumos energéticos de naturaleza diferente; por ejemplo, calefacción en invierno y refrigeración en verano. Se presentan ejemplos.