ES2384851B1 - Sistema de trigeneración - Google Patents
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Abstract
Sistema de trigeneración, para aprovechar el calor que desprende en el funcionamiento un grupo electrógeno compuesto por un motor o turbina (1) y un generador de producción eléctrica, disponiéndose en relación con dicho grupo electrógeno un circuito (3) de circulación de un fluido refrigerante en circuito cerrado, pasando por un sistema de recuperación de calor (6) dispuesto en relación con el grupo electrógeno, el cual circuito (3) se bifurca en derivaciones que pasan por un sistema de generación de calor (4) y por un sistema de generación de frío (5).
Description
SISTEMA DE TRIGENERACIÓN
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con los sistemas de generación de electricidad compuestos por un generador eléctrico asociado a un motor de combustión o una turbina, proponiendo un sistema de generación de electricidad de este tipo que permite utilizar energía calorífica que desprende un grupo formado por un motor o turbina y un generador, para la generación de calor y de frío.
Estado de la técnica
En lugares en los que no se tiene acceso a la red eléctrica, como en casetas de obra o en casas o pabellones alejados de centros urbanos, la energía eléctrica para la alimentación de aparatos eléctricos que se tengan que utilizar se obtiene a partir de sistemas de generación de electricidad autónomos, como aerogeneradores, placas fotovoltaicas o grupos electrógenos.
Los aerogeneradores o las placas fotovoltaicas son elementos de aplicación en cualquier lugar capaces de generar electricidad aprovechando energías renovables, como el viento o la energía solar, por lo que son ampliamente utilizadas en algunas aplicaciones. Sin embargo, el funcionamiento de estos sistemas depende directamente de las condiciones ambientales en función de la disponibilidad del recurso, como por ej emplo la presencia de luz solar o de viento, por lo que no son de aplicación en situaciones en las que no es admisible el paro del sistema cuando no se dan las
condiciones ambientales apropiadas. Además, la energía generada por estos sistemas es bastante reducida, por lo que el tamaño de la instalación es excesivamente elevado para ser transportada para el uso en aplicaciones en las que se requiere una cierta cantidad de energía de consumo.
Los grupos electrógenos, sin embargo, producen energía a partir de combustible, mediante un motor de accionamiento, por lo que no dependen de las condiciones ambientales para su funcionamiento, y además son fácilmente transportables para la utilización en cualquier lugar, permitiendo generar una cantidad de energía relativamente elevada con un tamaño de instalación pequeño.
Los grupos electrógenos constan convencionalmente de un generador eléctrico en relación con un motor de combustión, obteniéndose con ese conjunto energía eléctrica, pero en el funcionamiento se produce una cantidad importante de calor que es necesario evacuar para evitar el sobrecalentamiento del equipo, para lo cual en equipos de cierta potencia se utiliza un sistema de refrigeración en el que un fluido refrigerante se hace circular por un serpentín extrayendo así el calor del equipo y disipándolo por medio de un intercambiador de calor.
De acuerdo con la presente invención se propone un sistema de trigeneración, el cual se ha desarrollado con unas características constructivas y funcionales similares a las de un grupo electrógeno, en orden a generar energía eléctrica mediante un equipo actuado
por un motor de combustión o una turbina y aprovechar
- el
- calor que generan el motor o la turbina en su
- funcionamiento,
- para aplicaciones de producción de
- calor
- y de frío.
Este sistema de trigeneración objeto de la invención, consta de un generador eléctrico actuado por un motor o turbina, yendo en relación con dicho conjunto un sistema de refrigeración relacionado con un circuito de circulación de un fluido refrigerante que a su vez se relaciona con un sistema de generación de calor y con un sistema de generación de frío.
El sistema de refrigeración consta de un circuito cerrado de fluido refrigerante, pasando por un sistema de recuperación de calor del grupo formado por el motor
o turbina y el generador, yendo en dicho circuito una sistema de impulsión para la circulación del fluido refrigerante, y un sistema de distribución hidráulico que deriva el circuito en tantas partes como requieran el sistema de generación de calor y el sistema de generación de frío y sistemas de recalentamiento.
De este modo, el sistema de generación de calor y el sistema de generación de frío utilizan la energía calorífica evacuada del grupo motor o turbina y generador, y que es transportada por el fluido refrigerante, siendo susceptible de ser regulada la cantidad de energía aportada a cada sistema por el fluido portador de la energía calorífica, mediante actuaciones sobre el sistema de distribución hidráulico del circuito, los sistemas de recalentamiento y el sistema de alimentación.
Por otro lado, la energía eléctrica producida por
el grupo motor o turbina y generador, mediante un sistema de distribución eléctrica se emplea para cubrir las necesidades del propio sistema o ser aportado a la red de servicio según se demande.
Con todo ello, la energía de refrigeración, que en grupos electrógenos convencionales se disipa al ambiente, con este sistema de la invención es utilizada para la generación de calor, por ejemplo para agua caliente sanitaria o calefacción, y para la generación de frío, por ejemplo en equipos frigoríficos o aire acondicionado, permitiendo proporcionar frío y calor conjuntamente y de manera flexible, regulando la cantidad de energía calorífica que se destina para cada
- fin,
- en función de las necesidades puntuales, como
- pueden
- ser, por ejemplo, condiciones de verano o de
- invierno;
- obteniéndose además una mejora del
- rendimiento
- energético total del sistema y una
reducción del consumo de combustible y de las emisiones a la atmósfera.
La figura 1 muestra un esquema en bloques del conjunto funcional del sistema de trigeneración objeto de la invención, mostrando el circuito de circulación del fluido refrigerante en líneas continuas y el circuito de electricidad en líneas discontinuas.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención hace referencia a un sistema de trigeneración, según una realización que comprende un motor o turbina (1) en asociación con un generador ( 2) de producción eléctrica, permitiendo
utilizar la energía calorífica que desprende en su funcionamiento dicho grupo motor o turbina (1) y generador (2), para la aplicación en sistemas de producción de calor y de producción de frío simultáneamente.
El grupo formado por el motor o turbina (1) y el generador (2) lleva asociado un sistema de alimentación de combustible ( 12) ; y en relación con dicho grupo motor o turbina (1) y generador ( 2) ' va dispuesto un sistema de refrigeración formado por un circuito (3) por el que circula un fluido refrigerante, relacionándose dicho sistema de refrigeración con un sistemas de generación de calor (4) y con un sistema de generación de frío (5) , por los cuales pasan tantas derivaciones del circuito (3) como requieran dichos sistemas de generación de calor ( 4) y generación de frío (5), determinando el circuito (3) un circuito cerrado de circulación del fluido refrigerante.
El circuito (3) del sistema de refrigeración pasa por un sistema de recuperación de calor (6) que va dispuesto en relación con el grupo motor o turbina (1) y generador (2), yendo en dicho circuito (3) un sistema de impulsión ( 7) para la circulación del fluido refrigerante, un sistema de distribución hidráulico (8) de paso a las derivaciones que se relacionan con el sistema de generación de calor (4) y el sistema de generación de frío ( 5) ' unos sistemas de recalentamiento (10) anteriores a los sistemas de generación de calor ( 4) y generación de frio ( 5) y un sistema de distribución hidráulico ( 11) que agrupa las derivaciones que pasan por dichos sistemas de generación de calor (4) y generación de frío (5).
De este modo el calor que produce en su funcionamiento el grupo motor o turbina (1) y generador
- (
- 2) ' es recogido por el fluido refrigerante en el sistema de recuperación de calor ( 6) ' de manera que cuando pasa dicho fluido refrigerante por el sistema de generación de calor ( 4) y/o por el sistema de generación de frío ( 5) ' cede el calor a dichos sistemas para el funcionamiento de los mismos en la producción de calor y/o la producción de frío.
Por lo tanto, el sistema de generación de calor
- (
- 4) y el sistema de generación de frío (5) utilizan para su funcionamiento la energía calorífica procedente de la refrigeración del grupo motor o turbina ( 1) y generador (2), pudiendo regularse la energía y el caudal del fluido caliente por cada una de las derivaciones que pasan por los sistemas de generación de calor ( 4) y de generación de frío (5) y, por lo tanto, la cantidad de energía calorífica que se aporta al sistema de generación de calor ( 4) y al sistema de generación de frío ( 5) , mediante actuaciones sobre el sistema de distribución hidráulico (8) del circuito, los sistemas de recalentamiento (10) y el sistema de alimentación (12), para la adaptación a las condiciones térmicas de aplicación que se requieran en cada momento.
El grupo motor o turbina (1) y generador (2), produce además electricidad que se puede aplicar de manera convencional, a través del sistema de
distribución eléctrica (9), para la alimentación eléctrica de una instalación de aplicación, así como para la alimentación necesaria de los componentes del propio sistema que precisan de suministro eléctrico, como el sistema de impulsión ( 7) , el sistema de
distribución hidráulico (8), los sistemas de generación de calor (4) y de generación de frío (5), el sistema de recalentamiento (10), el sistema de distribución hidráulico (11) y el sistema de alimentación (12).
10 caso ser almacenado para un consumo posterior, o bien suministrarse a la red eléctrica de servicio mediante el sistema de distribución eléctrica (9). Se prevé además, que los componentes asociados al
Cuando
la producción eléctrica del grupo motor o turbina 1) y generador ( 2) es superior al consumo de la de aplicación y de los elementos propios del el exceso de la producción puede en su
15 circuito hidráulico ( 3) , a los sistemas de generación de calor ( 4) y de generación de frio (5) y al sistema de alimentación (12) , sean regulados mediante un sistema de control del sistema de trigeneración.
Claims (2)
- REIVINDICACIONES1.-Sistema de trigeneración, que permite aprovechar el calor que desprende en su funcionamiento un grupo compuesto por un motor o turbina (1) y un generador (2) de producción eléctrica, caracterizado porque en relación con el grupo motor o turbina (1) y generador (2) se dispone un sistema de refrigeración, formado por un circuito ( 3) por el que circula un fluido refrigerante, pasando por un sistema de recuperación de calor (6) dispuesto en relación con el grupo motor o turbina (1) y generador (2), y en cuyo circuito (3) va dispuesto un sistema de impulsión (7) para la circulación del fluido refrigerante, un sistema de distribución hidráulico (8) que da paso a derivaciones que pasan por un sistema de generación de calor (4) y por un sistema de generación de frío (5), un sistema de distribución hidráulico (11) que agrupa las derivaciones originadas en el sistema de distribución hidráulico ( 8) y sistemas de recalentamiento ( 10) que actúan sobre dichas derivaciones originadas en el sistema de distribución hidráulico (8).
-
- 2.Sistema
- de trigeneración, de acuerdo con la
- primera
- reivindicación, caracterizado porque el
- circuito
- (3) determina un circuito cerrado de
- circulación
- del fluido refrigerante, pasando por el
sistema de recuperación de calor ( 6) y por los sistemas de generación de calor ( 4) y de generación de frío (5).
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| ES201200357A ES2384851B1 (es) | 2012-04-04 | 2012-04-04 | Sistema de trigeneración |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201200357A ES2384851B1 (es) | 2012-04-04 | 2012-04-04 | Sistema de trigeneración |
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| ES2384851A1 ES2384851A1 (es) | 2012-07-13 |
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| ES2384851A1 (es) | 2012-07-13 |
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