Generadores de Ciclo Rankine Orgnico*

WHG125 - Diseo EstructuralTurbo ExpansorFlujo de entrada radial de etapa simple 30,000 rpmRequisitos energticos: 835 kWTemp. Mnima: 121C

Carctersticas energticas PE modulado en estado slido programable segn requisitos del cliente. Salida 380-480V lnea-a-lnea rms 3 fases 4 hilos 50/60 Hz

GeneradorAlternador magntico de alta velocidad bipolar de tierras raras a 125 kW brutos

Refrigerante R245FA*

*Produccin de ElectricidadTurbina de agua (Hidro-turbina)El fluido operativo es agua*

*Ciclo Rankine*AguaVaporCALDERA(o Evaporador)CONDENSADOR

*Cmo funciona*Condensadorde evaporadosEvaporadorFuente de calor190C835 kWGenerados125 kWR245faBomba

**Condensadorde evaporadosReceptorEconomizadorEvaporadorLquido29C230 psigFuente de calor 190C835 kWGenerador125 kWeLquido29C26 psigR245faCmo funciona La bomba aumenta la presinBombaEl fluido operativo se encuentra en el receptor en estado lquido a presin y temperatura de condensacin. Accede a la bomba donde se incrementa la presin del fluido hasta alcanzar la presin de evaporacin.

**Condensadorde evaporadosReceptorEconomizadorEvaporadorFuente de calor190C835 kWGenerador125 kWeLquido29C26 psigLquido29C230 psigLquido48C220 psigR245faCmo funciona Precalentamiento del fluidoBombaEl fluido operativo pasa a travs de un intercambiador de calor (Economizador) para aprovechar el calor del gas que sale del mdulo de energa integrado IPM. Esto mejora la eficiencia del sistema. El fluido operativo es ahora un lquido calentado y a alta temperatura.

**Condensadorde evaporadosReceptorEconomizerEvaporadorLquido29C26 psigLquido29C230 psigLquido48C220 psigLquido48C220 psigVapor116C220 psigFuente de calor190C835 kW R245faCmo funciona - EvaporacinBombaEl fluido operativo accede al Evaporador, donde se ve expuesto al calor residual, que evapora el fluido operativo hasta convertirse en vapor a alta presin.Generador125 kWe

*Mdulo de energa integrado IPM*Condensadorde evaporadosReceptorEconomizadorEvaporatorFuente de calor190C835 kWGenerador125 kWeLquido29C26 psigLquido29C230 psigLquido48C220 psigLquido48C220 psigVapor116C220 psigVapor63C26 psigR245faCmo funciona Produccin de electricidadBombaEl fluido operativo (ahora vapor) entra en la turbina del IPM. La presin del fluido desciende en la turbina hasta presin de condensacin, haciendo girar durante este proceso la turbina (que est conectada al generador). La potencia de giro se debe a la diferencia de presin en turbina.

**Condensadorde evaporadosReceptorEconomizadorEvaporadorFuente de calor190C835 kWGenerador125 kWeLquido29C26 psigLquido29C230 psigLquido48C220 psigLquido48C220 psigVapor116C220 psigVapor63C26 psigR245faVapor29C26 psigCmo funciona - EconomizadorBombaEl fluido operativo an conserva una enorme cantidad de calor, una parte del cual se transfiere al lquido bombeado al Economizador. Esto coopera en dos sentidos: 1) Este exceso de calor hubiera llegado al condensador y; 2) El evaporador requerir menos calor, dado que el lquido ya habr sido precalentado.

**Condensadorde evaporadosReceptorEconomizadorEvaporadorFuente de calor190C835 kWHGenerador125 kWeLquido29C26 psigLquido29C230 psigLquido48C220 psigLquido48C220 psigVapor116C220 psigVapor63C26 psig(Atmsfera) Aire 24CBola HmedaR245faVapor29C26 psigVapor29C26 psigCmo funciona - CondensacinBombaEl fluido operativo (vapor an) fluye hacia el condensador donde se le extrae el calor, recuperando as su forma lquida por condensacin.

**Condensadorde evaporadosReceptorEconomizadorEvaporadorFuente de calor190C835 kWGenerador125 kWeLquido29C26 psigLquido29C230 psigLquido48C220 psigLquido48C220 psigVapor116C220 psigVapor63C26 psig(Atmsfera) Aire 24CBola HmedaR245faVapor29C26 psigVapor29C26 psigCmo funciona A punto para repetirBombaEl fluido operativo ya lquido a baja presin regresa al receptor y se encuentra a punto para ser bombeado de nuevo a alta presin y volver a acceder al mdulo de energa integrado IPM.

Generador de recuperacin de calor residual WHG125Convierte calor residual de baja temperatura (min 121C) en 125kW de energa elctrica bruta.Emplea Ciclo Rankine Orgnico, similar al ciclo de vapor, sustituyendo el agua por fluido orgnico (menor temperatura de vaporizacin) El calor residual es una enorme fuente de energa: ms del 50% de prdidas residuales en industria son calor y residuos de equipos asociados. (Calderas, conducciones de vapor, motores, hornos, fundiciones)*

Ventajas del WHG125Usando un turboexpansor y un generador de alta velocidad se obtiene mayor eficiencia en la conversin energtica.El sistema se conecta sincronizadamente a la red energtica sin necesidad de aadir otros equipos.La instalacin estndar del generador WHG125 minimiza los casos de montajes a la carta tpicamente asociados a las ORCs (Organic Rankine Cycles)*

Beneficios del WHG125El equipo consume CERO combustible adicional, y produce CERO emisiones.El Producto y su tecnologa justifican la inversin econmica dado que permiten usar calor residual de baja temperatura.Se obtienen compensaciones econmicas adicionales a travs de:Incentivos referentes a energas renovablesAhorro de combustibles fsilesAumenta sobretodo la eficiencia de generadores y procesos industriales*

*Sectores*ResidencialCombustin de maderaVertederosAntorchas de gasCalefaccinCalderas de biomasaRed energticaEscuelasGas Natural & GLPPetrleo & Gas

*AplicacionesGases residuales / RefrigerantesCalcinacin oxidantePilas electroqumicasChimeneas de calderasAntorchasHornos de cinta transportadoraIncineradores comercialesEnerga solar

*Configuraciones del Evaporador Evaporador de Calor ResidualDirecto: Transferencia directa del calor, desde la fuente de calor al fluido operativo*Intercambiador de calor de gases residualesIndirecto Se emplea un paso intermedio de transferencia trmica entre la fuente de calor y el fluido operativo (Ej. Aceite trmico, agua caliente, vapor)Intercambiador de calor de gases residualesIntercambiador de calor de placa cobresoldada+

Opciones de CondensadorTorre de refrigeracinCondensador evaporadosAguas subterrneasEmbalses o lagosAir Cooled Condenser

**Sistema de condensacin en lago

Equipos para gas pre-embaladosDisponibles en Greenvironment GmbH

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Proyectos energticos a partir de residualesMicroturbina 400kWeLocalizacin AlemaniaGas de vertedero, filtrado sulfurosos y siloxanos400kWe Comercializada como energa renovable para redParte del calor se usa en la preparacin del gas.El rendimiento mejora claramente con el uso de ORC.

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*Ejemplo*Horas / Ao funcionamiento 8,400Salida de red elctrica107kWeProduccin Anual 8,400 x 107 = 898,800 kWhGanancia bruta 898,800 x $0.18 = $161,784Coste mantenimiento 898,800 x $0.0075 = $6,741Ganancia neta anual $155,043Coste del Proyecto $298,000Amortizacin simple < 2 aos

Digestor Lakeland, Florida*Antorcha de dos llamasCompresor de gas 16:1Torre de refrigeracinUsa agua reciclada y preparada No potableWHG125 con quemador montado en lo alto del container

Proyectos en marchaPlanta energtica de Biogas Greenvironment, Alemania 3 projectsFuente de calor: Residuales de microturbinaPlanta energtica de Biogas CEResiduales de alternador de motorCaldera Biomasa NC Services, EspaaFuente de calor Biomasa de maderaFundicin de aluminio APS, IsraelFuente de calor Hornos*

Fundicin de aluminio APS Israel*

Biogas Greenvironment Vista Isomtrica*

Quemador atmosfrico de madera*

Quemador atmosfrico de madera*

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ResumenLos Ciclos Rankine Orgnicos (ORC) son tecnologas para mejora de la eficiencia energtica

Los sistemas ORC son aplicaciones altamente personalizadas. El WHG125 reduce la customizacin y ha sido diseado para maximizar el uso eficiente de energa residual, ya sea en calor u otros combustibles.

La eleccin de tecnologas combinadas en proyectos de tipo De Residual A Energa, usando Microturbinas y tecnologa ORC, proporciona una opcin competitiva a los motores alternadores, con ms bajo nivel de emisiones si se compara a soluciones convencionales.

Desde el punto de vista econmico estos proyectos resultan muy interesantes gracias a las leyes sobre energas renovables y ahorro de combustibles fsiles, unido al relativo bajo coste de los biocarburantes*

*Tecnologa de alternadores de alta velocidadProduccin energtica ms eficienteSeal elctrica de salida ms limpiaNo requiere sistemas de engranajes para motores primarios de alta velocidad como turbinasPermite la sincronizacin precisa con la red sin precisar dispositivos adicionalesMs de una dcada de experiencia en este sector de produccin de energa*

Alternador de alta velocidad*20 ~ 120K RPMAlternador InvertidorRectificadorGenerador Convencional Alternadores de alta velocidad- La velocidad del motor primario determina la frecuencia de la seal elctrica de salida 1500 RPM = 50 Hz salida. 1800 RPM = 60 Hz salida.- La conexin con la red se realiza mediante costosos sistemas de sincronizacinMotor Primario380 480 VAC, 50/ 60 Hz Seleccionable desde el panel de control1500 1800 RPMGenerador Motor Primario Voltaje y Frecuencia determinados por el tipo de generador en el momento de la produccin- La velocidad del motor primario no determina la frecuencia ni el voltaje de la seal elctrica de salida - La conexin con la red se realiza mediante muestreo del voltaje y frecuencia de la red, modificando el voltaje y frecuencia de salida del sistema inversor

Electricidad a partir de Calor Residual*Calor residualGas residual

Las prdidas de energa en forma de calor residual de la industria en EE.UU. alcanzan el 33%.Capacidad de generar 100GW en campo: 11% de la capacidad de red en EE.UU.Suficiente para suministrar energa a 10 millones de hogares

Grandes remanentes de metano residual en vertederos, minas de carbn o plantas lecheras.Capacidad de generar 75GW* en campo: 9% de la capacidad de red en EE.UU.Suficiente para dar energa a 7.5 millones de hogaresImportantes posibilidades globales de ahorro de energa y capital mediante la captura de recursos residualesEn EE.UU., el calor y gases residuales bastan para producir el 51% de la actual capacidad de la red

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