ES2248967T3 - Sistema generador de energia por microturbina. - Google Patents

Abstract

Un sistema generador de energía por microturbina (10), que comprende: una turbina (14) para convertir energía calorífica gaseosa en energía mecánica; un convertidor de energía (16) para convertir la energía mecánica producida por la turbina en energía eléctrica, teniendo el convertidor de energía una pieza giratoria (34) y una pieza no giratoria (36); y un solo ¿tieshaft¿(75) con un diámetro de unos 6, 35 a 12, 7 mm (0, 25 a 0, 5 pulgadas), el ¿tieshaft¿ conectando la turbina y la sección giratoria del convertidor de energía (16), en el que, durante el funcionamiento del sistema generador de energía por microturbina, dicho ¿tieshaft¿ (75), turbina (14) y sección giratoria (34) del convertidor de energía (16) giran al unísono a velocidades de al menos unas 80.000 rpm.

Description

Sistema generador de energía por microturbina.

Información de referencia del invento

El presente invento se refiere generalmente a sistemas generadores de energía por microturbina. Más específicamente, el presente invento se refiere a unidades modulares generadoras de energía distribuida.

El Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de los Estados Unidos (EPRI), que es la instalación investigadora uniforme de los servicios eléctricos domésticos, pronostica que, para el año 2006, hasta un 40% de toda la generación nueva podría ser producida por generadores distribuidos. En muchas partes del mundo, la falta de infraestructura eléctrica (líneas de transmisión y distribución) acelerará en gran medida la comercialización de las tecnologías de generación distribuida puesto que las plantas centrales no sólo cuestan más por kilovatio, sino que también necesitan tener instalada una infraestructura cara para ofrecer el producto al consumidor.

Las unidades generadoras por microturbina modulares, multicombustibles y pequeñas distribuidas podrían ayudar a paliar los "apagones" parciales y totales de la corriente por la tarde, cosa que ocurre frecuentemente en muchas partes del mundo. Un concepto que hace uso de una sola pieza móvil sencilla requeriría un mantenimiento técnico poco especializado y unos costes totales bajos darían cabida a una compra más amplia en lugares del mundo donde el capital es más escaso. Además, dado el énfasis puesto por los Estados Unidos en la desregulación eléctrica y la tendencia mundial en esta dirección, los consumidores de electricidad no sólo tendrían el derecho de escoger el método correcto de servicio eléctrico sino también una nueva variedad de costes asequibles de la que escoger. La Patente americana Nº 4.754.607, que se asigna al cesionario de la presente invención, da a conocer un sistema generador de energía por microturbina adecuado para las aplicaciones de cogeneración.

Pero, para que estas unidades resulten comercialmente atractivas a los consumidores, se necesitan mejoras en ciertos sectores, como aumentar el rendimiento del combustible, reducir el tamaño y peso, así como la firma térmica, ruido, mantenimiento y los consecuentes costos punitivos.

Resumen de la invención

Según la presente invención se facilita un sistema generador de energía por microturbina, el cual comprende: una turbina para convertir energía calorífica gaseosa en energía mecánica; un convertidor de energía para convertir la energía mecánica producida por la turbina en energía eléctrica; un convertidor de energía con una pieza giratoria y una pieza no giratoria; y una sola barra de acoplamiento ("tieshaft") con un diámetro de unas 0,25 a 0,5 pulgadas (0,635-1,27 x 10^{-2} m); la "tieshaft" conecta la turbina y la sección giratoria del convertidor de energía, en el que, durante el funcionamiento del sistema generador de energía por microturbina, dichas "tieshaft", turbina y sección giratoria del convertidor de energía giran al unísono a velocidades de al menos unas 80.000 rpm.

La invención puede considerarse como un sistema generador de energía por microturbina que incluye un generador eléctrico y una turbina que puede hacerse girar mediante un solo árbol. Los gases de expansión calientes resultantes de la combustión se expanden a través de una turbina y, la energía resultante de la turbina generada por la turbina se usa para alimentar el generador eléctrico. El sistema generador de energía por microturbina también incluye un solo árbol que conecta la turbina al generador eléctrico en relación pretensada para permitir el giro del generador eléctrico al unísono con la turbina y, así, usar la energía mecánica extraída por la turbina para producir energía.

La producción de electricidad del sistema es especialmente flexible. Una potencia de salida de CA de frecuencia variable producida por el generador eléctrico puede ser rectificada a potencia de CC. Entonces, un convertidor puede cambiar la potencia de CC para producir potencia de CA que tenga una frecuencia seleccionada.

Descripción breve de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama en bloque de un sistema generador de energía de acuerdo con la presente invención y

la Fig. 2 es una vista transversal del núcleo de un motor para el sistema generador de energía.

Descripción de la representación preferida

Refiriéndonos a la Fig. 1, se muestra un sistema generador de energía 10 de acuerdo con la presente invención. El sistema generador de energía 10 incluye un compresor 12, una turbina 14 y un generador eléctrico 16. Se coloca el generador eléctrico 16 en voladizo desde el compresor 12. El compresor 12, la turbina 14 y el generador eléctrico 16 pueden hacerse girar mediante un solo árbol 18. Aunque el compresor 12, la turbina 14 y el generador eléctrico 16 pueden montarse en árboles separados, el uso de un solo árbol común 18 para girar el compresor 12, la turbina 14 y el generador eléctrico 16 añade concisión y fiabilidad al sistema generador de energía 10.

El árbol 18 puede sostenerse mediante cojinetes de aire autocomprimido tales como cojinetes hidrodinámicos sin aceite. Tal como se muestra en la Figura 2, el árbol 18 se sostiene mediante chumaceras hidrodinámicas sin aceite 76 y 78 y cojinetes hidrodinámicos sin aceite de empuje 80. Los cojinetes hidrodinámicos sin aceite no necesitan un sistema de lubricación de cojinetes aparte y reducen el número de mantenimientos.

Se comprime el aire que entra por una boca de entrada del compresor 12. El aire comprimido que sale por la boca de salida del compresor 12 circula por conductos de laterales fríos 20 en el lado frío de un recuperador 22. En el recuperador 22, el aire comprimido absorbe calor, lo que mejora la combustión. El aire comprimido caliente que sale del lado frío del recuperador 22 se suministra a una cámara de combustión 24.

También se suministra combustible a la cámara de combustión 24. Puede usarse tanto el combustible gaseoso como el líquido. En el modo de combustible gaseoso, puede usarse todo combustible gaseoso adecuado. Entre los combustibles a elegir se incluyen diésel, gas de combustión en antorcha, gas de petróleo, gasolina, nafta, propano, JP-8, metano, gas natural y otros gases artificiales.

El flujo de combustible se controla mediante una válvula de control de flujo 26. El combustible se inyecta a la cámara de combustión 24 mediante una boquilla de inyección 28.

En el interior de la cámara de combustión 24 se mezclan el combustible y el aire comprimido y se encienden mediante un encendedor 27 en una reacción exotérmica. En la representación preferida, la cámara de combustión 24 contiene un catalizador adecuado capaz de quemar la mezcla comprimida y de alta temperatura de combustible y aire en las condiciones de procesamiento. Algunos catalizadores conocidos que pueden usarse en la cámara de combustión 24 incluyen platino, paladio, y también catalizador de óxido metálico con elementos de níquel activo y cobalto.

Después de la combustión, los gases de expansión calientes resultantes de la combustión se dirigen a una boquilla de entrada 30 de la turbina 14. La boquilla de entrada 30 tiene una geometría fija. Los gases de expansión calientes resultantes de la combustión se expanden por la turbina 14, creando por lo tanto energía de turbina. A su vez, la energía de turbina activa el compresor 12 y el generador eléctrico 16.

El gas de escape de la turbina circula por conductos de laterales calientes 32 en un lado caliente del recuperador 22. En el interior del recuperador 22, se transmite calor del gas de escape de la turbina en el lado caliente al lado del aire comprimido en el lado frío. De esta manera, se recupera cierta cantidad de calor de combustión y se lo usa para aumentar la temperatura del aire comprimido en camino a la cámara de combustión 24. Después de entregar parte del calor, el gas sale del recuperador 22. En el sistema generador de energía 10 pueden añadirse otras fases de recuperación de calor.

El generador 16 puede ser una máquina devanada en anillo, bipolar de imán permanente sin dientes (TPTL) ni escobillas con un rotor de imán permanente 34 y devanados del estator 36. Se usa la energía por turbina generada por la turbina giratoria 14 para hacer girar el rotor 34. El rotor 34 está acoplado al árbol 18. Cuando el rotor 34 gira mediante la energía por turbina, se induce una corriente alterna en los devanados estatóricos 36. La velocidad de la turbina 34 puede variarse de acuerdo con las demandas externas de energía exigidas del sistema 10. Las variaciones de velocidad de la turbina producirán una variación en la frecuencia de la corriente alterna (es decir, frecuencias irregulares) generada por el generador eléctrico 16. Independientemente de la frecuencia de la energía de CA generada por el generador eléctrico 16, la energía de CA puede rectificarse a energía de CC mediante un rectificador 38, y luego convertirse mediante un inversor electrónico de estado sólido 40 para producir energía de CA con una frecuencia fija. Por lo tanto, cuando se requiere menos energía, puede reducirse la velocidad de la turbina sin afectar a la frecuencia de la salida de CA.

Además, reducir la velocidad de la turbina reduce el flujo de aire puesto que el compresor funciona más lentamente. En consecuencia, la temperatura de la boca de entrada de la turbina permanece esencialmente constante, manteniendo de esta forma una alta eficacia con carga parcial.

El uso del rectificador 38 y el inversor 40 provee una mayor flexibilidad a la hora de determinar el servicio eléctrico que el sistema generador de energía de la presente invención ofrecerá. Puesto que puede seleccionarse cualquier inversor 40, el consumidor puede seleccionar la frecuencia de la energía de CA. Si se necesita utilizar energía de CA directamente a frecuencias irregulares, podrán eliminarse el rectificador 38 y el inversor 40.

El sistema generador de energía 10 también puede incluir una batería 46 para ofrecer almacenamiento extra y energía de reserva. Cuando se usa en combinación con el inversor 40, la combinación puede ofrecer energía ininterrumpible durante horas después de un fallo del generador. Además, el controlador hace que la batería 46 suministre una carga cuando se pide un aumento de carga. Puede ajustarse la batería 46 de manera que maneje demandas de carga máxima en el sistema 10.

Durante la operación del sistema generador de energía 10, se genera calor en el generador eléctrico 16 debido a las ineficacias existentes en el diseño del generador. A fin de prolongar la vida útil del generador eléctrico 16, así como de captar calor útil, el aire de entrada del compresor fluye por el generador 16 y absorbe el exceso de calor del generador 16. El rectificador 38 y el inversor 40 también pueden colocarse en la corriente de aire. Una vez el aire ha absorbido el calor de las fuentes mencionadas, se comprime en el compresor 12 y se precalienta en el recuperador 22.

Un controlador 42 controla la velocidad de la turbina controlando la cantidad de combustible que fluye a la cámara de combustión 24. El controlador 42 usa señales sensoras generadas por un grupo sensor 44 para determinar las demandas externas ejercidas en el sistema generador de energía 10. El grupo sensor 44 podría incluir sensores tales como sensores de posición, sensores de velocidad de la turbina y varios sensores de temperatura y presión para medir las temperaturas y presiones operativas en el sistema 10. Usando los mencionados sensores, el controlador 42 controla el arranque y la óptima actuación durante una operación en estado estabilizado. El controlador 42 también puede determinar el estado de almacenamiento de la corriente directa en la batería 46, y ajustar las operaciones para mantener condiciones de carga neta, drenaje neto y carga constante de la batería.

Puede proporcionarse un interruptor/control de arranque 48 montado fuera de larguero para arrancar el sistema generador de energía 10. El giro del compresor 12 puede iniciarse usando el generador 16 como motor. Durante el arranque, el interruptor/control de arranque 48 abastece una corriente de excitación a los devanados del estator 36 del generador eléctrico 16. La potencia de arranque viene suministrada por la batería 46. Como alternativa, podría usarse un dispositivo de aire comprimido para activar el sistema generador de energía 10.

Con referencia a la Fig. 2, se muestra el "núcleo del motor" 50 del sistema generador de energía 10. El compresor 12 incluye un impulsor 52 que tiene un ánima, un enrollamiento de compresor 54 y un canal difusor 56. El aire que entra por una boca de entrada de aire 58 se filtra mediante un filtro de aire 59 y se dirige al enrollamiento de compresor 54. El aire que sale del enrollamiento de compresor 54 se dirige al recuperador 22.

La turbina 14 incluye un enrollamiento de turbina 60, una pluralidad de palas de boquilla fijas 62, y una rueda de turbina sin ánima 64. Los gases de expansión calientes que salgan de la cámara de combustión 24 se dirigen al enrollamiento de turbina 60 y por las palas de boquilla 62, las cuales redirigen el gas de expansión caliente hacia la rueda de turbina 64. El gas de escape de la turbina sale de la turbina 14 por un difusor de escape 66 que reduce la temperatura y el ruido del gas de escape de la turbina.

El rotor 34 del generador eléctrico 16 incluye imanes 68 hechos con un material de tierra rara tal como cobalto-samario. Los imanes 68 están rodeados por una funda de contención 70 de un material no magnético tal como Inconel 718. Los devanados del estator 36 se albergan en un alojamiento para generador 73. El rotor 34 tiene un ánima y una funda de contención opcional (no se muestra) que contacta una superficie del ánima. Los conductores de energía 72 se extienden desde los devanados del estator 36 y terminan en una clavija de conexión del conector de alimentación 74, que se fija a una base 79. La base 79 ofrece un apoyo para una boca de entrada de combustible, la boca de entrada de aire 58, el compresor 12, la turbina 14, el generador 16, el recuperador 22, la cámara de combustión 24, el rectificador 38 y el inversor 40, para permitir que el sistema 10 exista como una unidad autónoma.

El árbol único 18 aparece en la Fig. 2 como un "tieshaft" 75, que se extiende por las ánimas del rotor 34 y el impulsor del compresor 52. El "tieshaft" 75 es delgado, con un diámetro aproximado de 0,25 pulgadas (0,635 x 10^{-2} m) a 0,5 pulgadas (1,27 x 10^{-2} m). Las ánimas tienen espacios libres que permiten que el "tieshaft" 75 se extienda por el rotor 34 y el impulsor 52. Sin embargo, el "tieshaft" 75 no se extiende por la rueda de turbina 64. En su lugar, el "tieshaft" 75 se asegura a la rueda de la turbina 64. El "tieshaft" 75 puede asegurarse al centro del núcleo de la rueda de turbina mediante una soldadura de inercia. De este modo, la rueda de turbina 64 no tiene un ánima en el sentido que no tiene un ánima por la que se extiende el "tieshaft" 75. Eliminar el ánima reduce las tensiones en la rueda de turbina 64.

Cuando se fijan juntos por medio del "tieshaft" 75, el impulsor del compresor 52, la rueda de turbina 64 y el rotor 34 giran como una sola unidad. Sin embargo, bajo temperaturas de funcionamiento y velocidades de rotación altas, el impulsor 52, la rueda de turbina 64 y el rotor 34 suelen expandirse y separarse y sus caras suelen perder contacto. La flexión del "tieshaft" 75 durante su funcionamiento, también suele separar las caras. Para mantener el contacto entre las caras del impulsor 52, la rueda de turbina 64 y el rotor 34 a velocidades de rotación altas (80.000 rpm y superiores), se carga con anterioridad el "tieshaft" 75. Por ejemplo, puede precargarse la tensión de un "tieshaft" 75 hecho de Inconel 718 hasta un 90% del límite de elasticidad. Durante el montaje se precarga el "tieshaft" 75, se desplazan el impulsor 52 y el rotor 34 por encima del "tieshaft" 75, y se asegura una tuerca 77 a un extremo roscado del "tieshaft" 75. La tensión existente en el "tieshaft" 75 se mantiene conforme se gira la tuerca 77.

La unidad giratoria 52, 64, 34 y 75 esta sostenida en una dirección radial mediante chumaceras hidrodinámicas sin aceite interiores y exteriores 76 y 78. La unidad giratoria 52, 64, 34 y 75 es sostenido en una dirección axial mediante un cojinete hidrodinámico sin aceite de empuje 80.

Se facilitan varias bocas para líquido refrigerante para el núcleo del motor 50. Se facilitan las bocas 82 y 84 para la circulación de un refrigerante por los devanados del estator 40. Asimismo se suministran las bocas 86 y 88 para circular un refrigerante por los cojinetes hidrodinámicos sin aceite 76, 78 y 80.

El sistema generador de energía 10 puede construirse en varios módulos principales, tales como un módulo giratorio, un módulo intercambiador de calor y un módulo de electrónica. Cada uno de estos módulos es relativamente ligero y compacto. Los módulos pueden reemplazarse sin interrumpir las líneas líquidas. El uso de cojinetes hidrodinámicos sin aceite 76, 78 y 80 evita el tener que usar un sistema de lubricación de base aceitosa y, por lo tanto, resulta en un mantenimiento mínimo del sistema generador de energía 10. Un mantenimiento programado consistiría principalmente en sustituir el encendedor 27, el filtro 59 y los elementos catalizadores de la cámara de combustión 24.

El sistema generador de energía 10 opera según un ciclo convencional recuperado Brayton. El ciclo Brayton puede operarse en una relación de presión relativamente baja (p. ej. 3,8) para maximizar la eficacia total; puesto que en los ciclos recuperados, cuanto menor sea la relación de presión, más cercana será la temperatura de escape de la turbina a la temperatura de entrada. Esto permite añadir calor al ciclo a temperaturas altas y, según la ley de Carnot, reduce las pérdidas entrópicas asociadas con el abastecimiento de calor al ciclo. Esta adición de calor de alta temperatura resulta en una mayor eficacia general del ciclo.

Los valores que se ofrecen a continuación se muestran a modo de ejemplo. Se comprime aire en un compresor radial monofásico a 3,8 barias (3,8 x 10^{5} Nm^{-2}). El aire comprimido puede ser dirigido al recuperador 22 en donde se aumenta la temperatura del aire comprimido usando el calor residual del gas de escape de la turbina. La temperatura del gas de escape procedente de la turbina se limita a unos 1.300ºF (431,858K) a fin de ayudar a prolongar la vida útil del recuperador 22. Para temperaturas de gas de escape superiores a los 1.300ºF, el recuperador 22 puede fabricarse con superaleaciones en vez de con acero inoxidable. El recuperador 22 puede diseñarse para que tenga una efectividad del 85% o del 90% según sean las necesidades económicas del cliente. En la configuración más eficaz, y usando una recuperación del 90%, la eficacia total neta del ciclo es del 30%, dando un índice calorífico con alto valor calorífico de aproximadamente 11.900 BTU/kWh (12554,4 x 10^{3} J/kWh) con diésel.

Después de calentarse en el recuperador 22, se dirige el aire comprimido a la cámara de combustión 24, en donde se añade calor adicional para aumentar la temperatura del aire comprimido a 1.650ºF (626,458k). Una cámara de combustión 24 diseñada de acuerdo con un diseño convencional puede rendir un nivel de Nox de menos de 25 ppm, y una cámara de combustión 24 que use un catalizador puede rendir una proporción de Nox que virtualmente no puede detectarse (los sensores de Nox comerciales se restringen a un límite de detección de 2 a 3 ppm). Entonces, el gas altamente entálpico se expande por la turbina 14. El impulsor 52, la rueda de turbina 64, el rotor 34 y el "tieshaft" 75 -las únicas piezas móviles del núcleo del motor 50- giran como si fueran una sola unidad a velocidades altas de aproximadamente 80.000 rpm o más. Entonces, la frecuencia de salida resultante del generador de aproximadamente 1.200 hertz es reducida por el inversor 40 a 50-60 ciclos compatibles con la red. El resultado es una densidad de energía alta tipificada por un peso bajo (una tercera parte aproximadamente del tamaño de un generador diésel comparable) y una huella pequeña (por ejemplo, aproximadamente 3 pies (0,9144_{m}) por 5 pies (1,524_{m}) por 6 pies (1,8288_{m}) de alto).

La alta densidad de energía y el bajo peso de la tecnología son posibles mediante componentes de alta velocidad, lo que permite que grandes cantidades de energía utilicen un mínimo de material. La unidad es totalmente autónoma y está dentro de un recinto impermeable. El sistema generador de energía 10 es "plug and play", y requiere poco más que el abastecimiento de combustible, líquido o gas limpios.

De este modo se describe un sistema generador de energía 10 que puede usar múltiples combustibles incluyendo gas natural, diésel y JP-8. El sistema generador de energía 10 tiene una firma térmica baja y mínima generación de ruido. El uso de cojinetes de aire evita tener que usar un sistema de lubricación de base aceitosa. El sistema de generación eléctrica 10 es muy fiable y tiene requisitos de servicio mínimos debido al diseño de pieza móvil única. El uso de un inversor electrónico de estado sólido permite que el sistema 10 ofrezca una salida de CA variable. Su instalación es fácil debido a un diseño modular y autónomo, y su mantenimiento es fácil porque el sistema 10 tiene una pieza móvil y piezas principales a las que puede accederse fácilmente. La anchura, longitud y altura del núcleo del motor 50 puede ajustarse de manera que satisfaga una amplia variedad de requisitos dimensionales.

El sistema generador de energía 10 es más pequeño, más ligero, tiene mejor rendimiento de combustible y una firma térmica, ruido, mantenimiento y costes punitivos más bajos que los motores de combustión interna comparables. Por lo tanto, debido a sus bajos costes de instalación, gran eficacia, gran fiabilidad y mantenimiento sencillo y de bajo coste, el sistema generador de energía 10 ofrece costes de explotación y fijos más bajos que los generadores de energía de tamaño comparable.

Muchas y diversas son las posibles aplicaciones para el sistema generador de energía 10. Las aplicaciones incluyen el uso de aplicaciones fuera de red para energía autónoma, aplicaciones en red para la reducción de la demanda máxima (peak shaving), seguimiento de carga o servicio básico de carga, suministro de energía ininterrumpible y de reserva de emergencia, aplicaciones de fuente de energía primaria (p. ej. bomba, aire acondicionado) y vehículos automotores híbridos.

La invención no se limita a las representaciones específicas descritas arriba. Por ejemplo, la presente invención podría configurarse sin el generador eléctrico 16. La energía de turbina se transmitiría y aplicaría directamente, como en el caso de un sistema de refrigeración accionado mecánicamente. Por lo tanto, la presente invención ha de ser interpretada de acuerdo con las reivindicaciones siguientes.

Claims (17)

1. Un sistema generador de energía por microturbina (10), que comprende:

una turbina (14) para convertir energía calorífica gaseosa en energía mecánica; un convertidor de energía (16) para convertir la energía mecánica producida por la turbina en energía eléctrica, teniendo el convertidor de energía una pieza giratoria (34) y una pieza no giratoria (36); y un solo "tieshaft"(75) con un diámetro de unos 6,35 a 12,7 mm (0,25 a 0,5 pulgadas), el "tieshaft" conectando la turbina y la sección giratoria del convertidor de energía (16), en el que, durante el funcionamiento del sistema generador de energía por microturbina, dicho "tieshaft" (75), turbina (14) y sección giratoria (34) del convertidor de energía (16) giran al unísono a velocidades de al menos unas 80.000 rpm.

2. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 1, el cual también comprende:

una cámara de combustión (24) para producir energía térmica gaseosa mediante el encendido de una mezcla de aire y combustible;

un abastecimiento de combustible para abastecer combustible a la cámara de combustión (24);

un compresor (12) para comprimir aire de entrada y abastecer el aire comprimido a la cámara de combustión (24);

la turbina (14) que recibe aire calentado emitido de la combustión y el compresor (12) que se acopla en relación pretensada con la turbina (14) y el convertidor de energía en el árbol (75) para permitir que el compresor (12) gire al unísono con la turbina (14) y use, por lo tanto, la energía mecánica extraída por la turbina (14) para alimentar el compresor
(12).

3. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 2, en el cual se coloca el compresor (12) entre la turbina (14) y el convertidor de energía (16).

4. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 2, que también comprende un recuperador (22) que se halla conectado al compresor (12) para añadir calor a la mezcla de aire comprimido, en el cual el recuperador (22) comprende un primer y un segundo conducto, el primer conducto recibiendo aire comprimido de alta temperatura procedente del compresor (12) y abasteciendo aire comprimido de temperatura más alta del lateral caliente a la cámara de combustión (24), y el segundo conducto recibiendo aire de escape de alta temperatura procedente de la turbina (14) y abasteciendo aire de escape de temperatura más baja.

5. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 2, en el cual el convertidor de energía (16) comprende un generador eléctrico que se alimenta mediante energía mecánica procedente de la turbina (14); el generador eléctrico produce corriente eléctrica alterna cuando es alimentado por la turbina (14).

6. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 5, en el cual el convertidor de energía (16) también comprende un rectificador (38) conectado al generador eléctrico para rectificar la corriente eléctrica alterna producida por el generador.

7. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 6, en el cual el convertidor de energía (16) también comprende un inversor (40) que se conecta al rectificador (38) y acepta corriente directa procedente del rectificador (38) y convierte la corriente directa en corriente alterna de una frecuencia preseleccionada.

8. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 7, en el cual la frecuencia de la corriente alterna es independiente de la velocidad de la turbina (14).

9. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 2, el cual también comprende: un medio de sostenimiento para la boca de entrada de combustible, la boca de entrada de aire, el compresor (12), el recuperador, la cámara de combustión (24), la turbina (14), el generador (16), el rectificador (38) y el inversor (40), a fin de que el sistema exista como una unidad autónoma.

10. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 2, en el cual la cámara de combustión (24) incluye un elemento catalítico para hacer reaccionar y oxidar totalmente la mezcla de combustible y aire.

11. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 2, en el cual la turbina (14) incluye un conducto de escape y el compresor (12) incluye un conducto de entrada de aire que es ortogonal al conducto de escape de la turbina.

12. El sistema generador de energía por microturbina de la reivindicación 1, el cual también comprende un módulo giratorio que comprende una rueda impulsora, en el cual el "tieshaft" (75) es pretensado, extendiéndose el "tieshaft" (75) por las ánimas de la rueda impulsora y la turbina, el sistema comprendiendo también un grupo de combustión para ofrecer gases de expansión calientes a la rueda de turbina y un grupo intercambiador de calor para calentar aire comprimido por la pieza giratoria.

13. El sistema de la reivindicación 12, el cual también comprende un grupo de electrónica para controlar el flujo de combustible hacia la cámara de combustión (24).

14. El sistema de la reivindicación 12, en el cual la rueda de turbina (64) no tiene ánima.

15. El sistema generador de energía por microturbina (10) de la reivindicación 1, el cual también comprende una primera y una segunda chumacera hidrodinámica sin aceite (76 y 78) para guiar el árbol (75), la primera y la segunda chumacera (76 y 78) hallándose ubicadas en caras opuestas del generador eléctrico (16), y un cojinete hidrodinámico sin aceite de empuje (80) para ofrecer soporte axial al árbol, el cojinete hidrodinámico sin aceite de empuje (80) encontrándose colocado entre el generador eléctrico (16) y la turbina (14).

16. El sistema de la reivindicación 15, el cual también comprende un compresor (12) que incluye un impulsor (52) que puede hacerse girar por medio del árbol (75).

17. El sistema de la reivindicación 16, en el cual el árbol se halla pretensado.