La trigeneración. ¿Es posible la generación de energía, frío y calor a la vez?

La respuesta es . Comencemos por definir que es la trigeneración: es un sistema o proceso que se genera frío además de energía eléctrica y calor (típicos de la cogeneración), todo a partir de un mismo combustible o una misma fuente de energía primaria, y que consiste en localizar el generador en el mismo lugar donde se encuentren los usuarios finales o muy cerca de ellos.

La manera tradicional de obtener estos productos energéticos es por separado, es decir, obtener la electricidad de la red o sistema eléctrico, producir el calor mediante calderas de combustible fósil y el frío a partir de ciclos de refrigeración por compresión mediante consumo eléctrico. Los sistemas de trigeneración poseen ventajas económicas y medioambientales respecto a la forma convencional de generación, entre ellas, un mayor rendimiento térmico global que permite el ahorro de energía primaria y la reducción de emisiones de gases invernadero. La fuente de energía primaria utilizada en sistemas de trigeneración puede ser un combustible fósil como el gas natural o también fuentes de energía renovables o incluso calor residual de procesos industriales, lo cual añade aún más ventajas medioambientales. Si la fuente de energía primaria es renovable permite la producción de electricidad, calor y frío de forma independiente de la red eléctrica y del consumo de combustibles fósiles, reduciendo la dependencia exterior al sistema, proporcionando seguridad de suministro e independencia energética a los usuarios. Son comunes las instalaciones de trigeneración que utilizan como energía primaria biomasa, energía solar térmica, energía geotérmica, e incluso combinaciones de varias de ellas.

Existen diferentes tipos de tecnologías aplicables como motriz primario: ciclo de vapor (ciclo de rankine y ciclo orgánico de rankine), turbina de gas, motor de combustión interna, entre otros. La elección de una u otra tecnología depende principalmente de la potencia eléctrica a instalar y de la fuente de energía primaria disponible y sus características.

La empresa venezolana servicios integrales de proyectos, c.a. (servinproca)en su empeño de proveer un servicio superior descubriendo necesidades no cubiertas y brindar soluciones tecnólogicas a las mismas, toma la responsabilidad de llevar a cabo la siguiente propuesta a una de los tantos requerimientos, que en materia energética, tiene nuestra región, y muestra su nuevo proyecto emprendido: “desarrollo e implementación de soluciones cro (ciclo rankine orgánico), unidades de trigeneración [electricidad, frio y calor]”. Los ciclos termodinámicos del tipo rankineorgánico (cro), son utilizados para la conversión de fuentes energéticas en forma de calor con un bajo nivel de temperatura, mediante el uso de un fluido de trabajo orgánico y especifico en sustitución del agua, usada en las plantas de generación de vapor tradicional. Éstos se caracterizan por su escasa complejidad en cuanto a su configuración respecto a otros ciclos que poseen propósitos similares, aspecto que lo hace competitivo en términos económicos y técnicos.

Algunas de las ventajas de la solución cro, son las siguientes:

  • Se puede generar electricidad con fuentes de calor a temperaturas bajas a partir de 90°c o menos en el fluido de trabajo (sustancia orgánica).
  • Cuentan con un alto desempeño. Gracias a que se utilizan fluídos de alta masa volumétrica, se puede generar energía eléctrica y eficiente hasta para las pequeñas potencias.
  • Los rangos de generación oscilan entre los 5 kw a los 3 mw eléctricos.
  • Posibilidad de operar a cargas parciales en un rango entre el 30 % y el 100 % de plena carga.
  • El equipo pudiera consumir cero combustible (dependiendo de la fuente primaria de energía) y generar cero emisiones.
  • No necesita reductora para el generador eléctrico por lo que las pérdidas mecánicas son casi nulas.
  • debido a las propiedades del fluído orgánico, y al ciclo cerrado, no se produce corrosión, y el sistema no pierde fluído de trabajo salvo rotura.
  • Gran rendimiento, entre un 95-98%. (25-30 % eléctrico, resto térmico).
  • Bajo impacto ambiental: no tóxico, no corrosivo, no inflamable.
  • Sistemas poco ruidosos, compactos y con bajo mantenimiento.

En resumen, esta tecnología se basa en el aprovechamiento de la energía, que de otro modo, se estaría desperdiciando o no usando, lo que se traduce en menos costos en caso de sistemas de producción o mayores beneficios en caso de sistemas de generación de energía.

El gran reto que se plantea servicios integrales de proyectos, c.a. (servinproca) se encuentra en la integración entre la fuente de energía primaria y el sistema cro en un solo módulo o equipo para generar estos servicios energéticos (resultado final), “tropicalizando” y adaptando la tecnología con miras a la disminución de costos de inversión, por medio de la fabricación de partes en el mercado local y trabajando en los diversos usos de la tecnología con diferentes fuentes de calor, para hacer de ésta una solución robusta y viable en variedad de aplicaciones.

El pasado 2 de noviembre de este año se realizó en las oficinas de servinproca (www.servinproca.com) la reunión de arranque de proyecto, de la mano de su presidente ing. Angelaraujo primera, quién al frente de un extraordinario grupo de profesionales de primerísima línea, asumen este compromiso con profundo sentido de convencimiento y creencia en el país, desarrollando soluciones y aplicando tecnologías con mano de obra y conceptualización netamente nacional, haciendo aportes de calidad profesional a nuestro país y mas allá de nuestras fronteras.

Autor: Ing. Mec. Ángel Araujo P.

Revisado por: Prof. Numa Marquez, PhD.

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