Sistemas de trigeneración con enfriadoras de absorción

La importante cantidad de calor resultante en las instalaciones de cogeneración que utilizan motor o turbina se aprovecha para accionar una planta enfriadora de agua funcionando por ciclo de absorción.

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En las instalaciones de cogeneración, la importante cantidad de calor resultante, que supera en torno a 1,5 veces la producción eléctrica, con frecuencia no es aprovechable para usos térmicos, especialmente en verano cuando ya no se puede utilizar para el servicio de calefacción.

La alternativa perfecta es aprovechar este calor para accionar una planta enfriadora de agua funcionando por ciclo de absorción.

El calor a recuperar cuando se utilizan motores de combustión interna, procede del enfriamiento de sus camisas y del aceite, así como de los gases de escape. En cambio, cuando la cogeneración procede de turbinas, todo el calor debe recuperarse de los gases de escape.

Esta recuperación de calor para convertirla en agua refrigerada puede hacerse según las características de cada proyecto con alguno de los siguientes tipos de plantas enfriadoras por ciclo de absorción:

Plantas enfriadoras de agua por ciclo de absorción accionadas por agua caliente a baja temperatura (<100°C)

Se utilizan para aprovechar únicamente el calor del motor endotérmico cedido a un circuito hidráulico, o añadiendo a este el que puede obtenerse de los gases de escape mediante un intercambiador de calor gases/agua.

La eficiencia frigorífica es de un 75% ya que el circuito frigorífico de absorción es de simple efecto.

La gama de productos más indicada para este tipo de aplicaciones, es la serie de la marca THERMAX accionadas por agua caliente serie TAC L5 o la serie WFC SC de la marca YAZAKI para potencias relativamente pequeñas.

Plantas enfriadoras de agua por ciclo de absorción accionadas por vapor a baja presión (P<3,5 kPa) o a alta presión (P>10 kPa)

Utilizan el vapor generado a partir de un motor térmico o una turbina por intercambio térmico de los gases de escape a alta temperatura con agua en un vaporizador. Su eficiencia energética, en las enfriadoras accionados por vapor a alta presión, es mucho más elevada que en los equipos por agua caliente, al utilizar en este caso enfriadoras con circuito de absorción de doble efecto. En todos los casos su eficiencia depende de la temperatura y presión del vapor, siendo más alta cuanto mayor sean estas. Con vapor a alta presión pueden alcanzarse eficiencias frigoríficas de hasta 1,6 respecto a la energía térmica consumida.

Esta gama de equipos, cuando se conectan a un motor de combustión interna, el agua caliente procedente del enfriamiento del motor debe ser utilizada para otros usos como producción de agua caliente sanitaria o eventualmente, en una segunda enfriadora de simple efecto accionada por agua caliente.

La gama de productos más indicada para este tipo de aplicaciones es la serie TAC S2 de la marca THERMAX.

Plantas enfriadoras de agua por ciclo de absorción accionadas directamente por los gases de escape de un motor endotérmico o de una turbina

Esta es la gama más reciente de plantas enfriadoras por ciclo de absorción LiBr/H2O concebidas especialmente para utilizar directamente los gases de escape del motor o la turbina, los cuales calientan la solución en el generador de alta temperatura sin necesidad de transformarse previamente para producir agua caliente o vapor.

La elevada temperatura de los gases de escape permite que el ciclo de absorción sea de doble efecto por lo cual su eficiencia energética es elevada, variando en función de la temperatura de los gases utilizados, consiguiendo frecuentemente un efecto frigorífico superior al 1,50 respecto a la energía térmica introducida.

Como sucede con la gama de plantas enfriadoras accionadas con vapor, cuando esta gama de equipos se conectan a un motor de combustión interna, el agua caliente procedente del enfriamiento del motor debe ser utilizada para otros usos como producción de agua caliente sanitaria o eventualmente, en una segunda enfriadora de simple efecto accionada por agua caliente.

La gama de productos para este tipo de aplicaciones, es la serie TAC E2 de la marca THERMAX.

Plantas enfriadoras de agua por ciclo de absorción accionadas simultánea y directamente por los gases de escape de un motor endotérmico y por el agua caliente del circuito de enfriamiento del motor

Estos equipos semejantes a los de la serie TAC E2 de THERMAX que utilizan los gases de escape de motores o turbinas, pero disponen además de otro generador para recibir la energía del agua caliente de enfriamiento del motor. Tanto el condensador como el evaporador y el absorbedor son comunes siendo la eficiencia global, la media entre el circuito de simple efecto accionado por agua caliente y el de doble efecto que recibe directamente los gases de escape, superando siempre el valor 1,0 respecto a la suma total de energía térmica introducida.

Este diseño permite simplificar sensiblemente la instalación, realizándose la disipación del calor en una única torre evaporativa y reduciendo el número de bombas y demás elementos de la instalación respecto al uso de dos enfriadoras de absorción, una a gases de escape y la otra por agua caliente.

La gama de productos para este tipo de aplicaciones, es la serie E7 de la marca THERMAX.

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