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A principios de 2008 el grupo de in-vestigación CREVER de la Universi-dad Rovira i Virgili (URV) se puso

en contacto con Cofely con el fin de hallarun colaborador, vinculado ya con la explo-tación y gestión de un sistema de produc-ción de energía, para realizar una aplica-ción práctica en sus instalaciones de un sis-tema compuesto de una microturbina degas con una máquina de absorción. El siste-ma, hasta el momento, había estado insta-lado en el banco de pruebas de la universi-dad pero según la directiva del proyectoHEGEL debía ser probado en una instala-ción real y funcionando 24 h en continuopara analizar su fiabilidad y rentabilidad.

EDIFICIO SELECCIONADO PARALA DEMOSTRACIÓN:DISTRICLIMA BARCELONA

Después de analizar distintas posibilidadesen cuanto a la ubicación del sistema detrigeneración, se decidió instalarla en eledificio donde se halla la Central de Gene-ración y Distribución de la red de frío y ca-lor de Districlima (filial de Cofely).

La superficie total del edificio es de 1.956 m2

de los cuales el 10% son oficinas y vestua-rios, aproximadamente el 61% son espa-cios para equipamiento y el resto estáocupado por un depósito de agua. La de-manda térmica anual de las zonas a clima-tizar, incluyendo consumo de agua calien-te, asciende a 8.950 kWh y la demandade frío 310.500 kWh.

Habitualmente la energía térmica y frigorífi-ca se toma de la red de distribución de frío ycalor para alimentar 4 fan coils de potenciatotal 15 kW, y una batería de frío de 75 kW.La energía producida, no consumida por elsistema de climatización de la central, severterá a la red de frío y calor.

DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN

La instalación diseñada por el Grupo deInvestigación de Ingeniería Térmica Apli-cada CREVER la URV se compone de unamicroturbina de gas Capstone C30 de 30 kWe con un intercambiador de gasesde escape-aceite térmico, que alimentauna máquina de absorción de amoníaco-

agua Robur de 17 kWf y un intercambia-dor de gases de escape-agua de potenciamáxima de 60 kWc.

Una de las principales características deesta instalación reside en la máquina deabsorción que, al ser accionada con aceitetérmico y autorefrigerada por aero-venti-lación, no precisa de la instalación de unatorre de refrigeración por lo que se reduceel espacio necesario y se eliminan los cos-tes de mantenimiento asociados.

Aplicación práctica de un sistema de microtrigeneraciónEn el entorno del proyecto Europeo HEGEL (High Efficiency Polygeneration Applications), destinado al desarrollo,demostración y comparación de tres aplicaciones de micro-multigeneración de alta eficiencia, nace la colaboraciónentre la Universidad Rovira i Virgili y Cofely España en la que el común denominador es la aplicación práctica de unainstalación de trigeneración con turbina de gas. Este proyecto contó también con la colaboración del ICAEN de laGeneralitat de Catalunya y del IDAE.

Mariancel·la CastellsResponsable Explotaciones Energéticas de Cofely

Cogeneración

Potencia 30 kW

Combustible gas natural 115 kW

Eficiencia eléctrica 29%

Temperatura escape 275 ºC

Potencia térmica 60 kW

MICROTURBINA CAPSTONE C-30

COP 0,75

Capacidad frigorífica 17 kW

Temperaturas enfriamiento 3 ºC-12 ºC

Temperatura entrada 240 ºC

Caudal medio aceite 2.200 l/h

Temperatura agua fría 12 ºC entrada3 ºC salida

MÁQUINA FRÍO ABSORCIÓN

Diseño de la instalación

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Otra particularidad de la instalación dise-ñada por el grupo CREVER-URV es la posi-bilidad de derivar los gases de la combus-tión hacia el intercambiador de aceite, tra-bajando en modo trigeneración, o biendirectamente hacia el intercambiador deagua por lo que el sistema pasaría a serexclusivamente de cogeneración.

PRINCIPALES CONSIDERACIONESDE INTERCONEXIÓN DEL EQUIPO

• Instalación eléctrica. La microturbina seha conectado directamente a la red de400 V del edificio de la central. No exis-te exportación a la red de distribución.

• Gas natural. Aprovechando la acometi-da existente de gas natural de la central,se ha realizado una derivación con con-tador de gas específico para el control yseguimiento de los consumos.

• Aceite térmico. Este fluido forma partede la instalación de generación de fríoen un sistema cerrado interno para elaprovechamiento de los gases de lacombustión en la máquina de absor-ción, no estando conectado al sistematérmico de la planta.

• Agua caliente/fría. La generación de fríoy calor está conectada en paralelo a lossistemas de refrigeración y calefaccióndel edificio. El diseño de esta conexiónpermite el ajuste de caudales y tempera-turas para el test de los equipos sin per-turbar el suministro al resto del edificio.

• Sistema de adquisición de datos. Se dis-pone de un sistema de adquisición dedatos de los principales parámetros deoperación, producción y consumo.

EXPLOTACIÓN

La planta está en funcionamiento desdemediados de septiembre trabajando a unrégimen de 24 horas/día. La previsión degeneración para un período de funciona-miento de 8.500 h anuales, según datostécnicos extraídos del período de pruebasen la URV se detalla en la tabla siguiente.

LECCIONES APRENDIDAS

• Los trámites para permisos y legalizacio-nes no son proporcionales al nivel de

potencia de la planta. No existe un pro-cedimiento global que incluya todos lospermisos.

• La instalación del sistema de trigenera-ción ha sido compleja al tratarse de unsistema diseñado para la optimizaciónenergética y no espacial.– El recuperador de aceite

térmico y el paquete dela microturbina no estándisponibles a nivel co-mercial.

– El sistema de adquisi-ción de datos, al ser unainstalación provisional,no es centralizado ni te-lemedido, por lo que re-quiere una dedicaciónextra en comparación aun equipo comercial.

• Sin embargo, los sistemascomercializados son de fá-cil conexión a la una insta-lación de tuberías de aguafrío-calor.

POTENCIAL DE LATRIGENERACIÓNEN EL MERCADO ESPAÑOL

Desde el punto de vista deuna ESCO, el conocimientoadquirido con el proyectoHEGEL, permite a Cofely,

abordar futuros proyectos de esta catego-ría con mayor experiencia. El mercado po-tencial para este tipo de instalaciones seconcreta básicamente en edificios tipo:hospitales, hoteles, centro de salud, edifi-cios de oficinas, y edificios con sistemasde climatización centralizados.

Cogeneración

Esquema termodinámico de la instalación propuesta por la URV

Electricidad 229,5 MWh

Calor 272 MWh

Frío 110,5 MWh

Gas 979 MWh pcs

Emisiones CO2 197 t/año

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