SISTEMAS DE COGENERACIÓN EN INSTALACIONES DEPORTIVAS INTRODUCCIÓN A LA COGENERACIÓN El término cogeneración se utiliza para definir aquellos procesos en los que se produce simultáneamente energía eléctrica (o mecánica) y energía calorífica útil a partir de un combustible. Los sistemas de cogeneración son una alternativa eficiente a los sistemas tradicionales de utilización de la red eléctrica. La cogeneración es una tecnología ampliamente desarrollada e introducida en el sector industrial. Desde hace unos pocos años, la cogeneración va ganando popularidad en el sector servicios, debido a sus incuestionables ventajas. A causa del considerable aprovechamiento de la energía primaria, que por medio de la cogeneración se transforma en energías eléctrica o mecánica y calorífica, se reducen sensiblemente las pérdidas del sistema. COMPARATIVO ENTRE UN SISTEMA TRADICIONAL DE ELECTRICIDAD Y CALOR Y UN SISTEMA DE COGENERACIÓN TIPO PLANTA DE COGENERACIÓN el t 100% combustible ENERGÍA PRIMARIA ENERGÍA ELÉCTRICA ENERGÍA CALORÍFICA ÚTIL PÉRDIDAS 37% 55% 8% Caso I: Abastecimiento de energía calorífica mediante central térmica. El gráfico anterior representa los rendimientos que se derivan de un sistema de cogeneración. Según este gráfico, con 100 kw de energía primaria se pueden obtener
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SISTEMAS DE COGENERACIÓN EN INSTALACIONES
DEPORTIVAS
INTRODUCCIÓN A LA COGENERACIÓN
El término cogeneración se utiliza para definir aquellos procesos en los que se
produce simultáneamente energía eléctrica (o mecánica) y energía calorífica útil a
partir de un combustible.
Los sistemas de cogeneración son una alternativa eficiente a los sistemas
tradicionales de utilización de la red eléctrica.
La cogeneración es una tecnología ampliamente desarrollada e introducida en
el sector industrial. Desde hace unos pocos años, la cogeneración va ganando
popularidad en el sector servicios, debido a sus incuestionables ventajas.
A causa del considerable aprovechamiento de la energía primaria, que por
medio de la cogeneración se transforma en energías eléctrica o mecánica y calorífica,
se reducen sensiblemente las pérdidas del sistema.
COMPARATIVO ENTRE UN SISTEMA TRADICIONAL DE ELECTRICIDAD Y
CALOR Y UN SISTEMA DE COGENERACIÓN TIPO
PLANTA DECOGENERACIÓN
elt
100% combustible
ENERGÍA PRIMARIA ENERGÍA ELÉCTRICA
ENERGÍA CALORÍFICA ÚTIL
PÉRDIDAS
37%
55%
8%
Caso I: Abastecimiento de energía calorífica mediante central térmica.
El gráfico anterior representa los rendimientos que se derivan de un sistema de
cogeneración. Según este gráfico, con 100 kw de energía primaria se pueden obtener
37 kw de energía eléctrica y 55 kw de energía calorífica útil, y se pierden 8 kw en el
proceso. Estos son los valores correspondientes a una planta de cogeneración con
motores que empleen gas natural como combustible.
Por ejemplo, un edificio que precisara estas potencias de energías eléctrica y
térmica, tendría que comprar, si se abasteciese de una planta de cogeneración, 100
kw (8’3 m3) de gas natural.
En un sistema tradicional de generación de energía eléctrica, la energía
primaria o combustible se explota en una central eléctrica para obtener electricidad. La
central eléctrica se encuentra alejada del punto de consumo, y ello implica dos
condicionantes: es necesario transportar la energía eléctrica producida, y se
desaprovecha la energía térmica generada en el proceso. Ambos condicionantes se
unen para hacer aumentar las pérdidas hasta un 63%, mientras que el rendimiento
total de todo el sistema es del 37%. Por tanto, con 100 kw de energía primaria, el
edificio consigue los 37 kw de electricidad que necesita para su abastecimiento.
Por otra parte, el edificio necesita disponer de una central térmica que emplea
la energía primaria para obtener energía calorífica, produciéndose también unas
pérdidas en el proceso.
CENTRALELÉCTRICA
el
100% combustible
ENERGÍA PRIMARIA
ENERGÍA ELÉCTRICA
42%DISTRIBUCIÓN
PRINCIPALel
37%
ENERGÍA ELÉCTRICA
58%
5%
63%
PÉRDIDAS
Se observa que para conseguir los 55 kw de calor, el edificio ha de comprar 61
kw de energía primaria. En total, el edificio tendría que comprar 161 kw de energía
primaria para abastecerse de electricidad y calor, frente a los 100 kw que emplea la
planta de cogeneración para conseguir los mismos resultados. Se comprueba así el
ahorro que produce para el usuario el abastecimiento de energía mediante la
cogeneración, que es de 61 kw (5 m3 de gas natural).
CENTRALTÉRMICA61% combustible
ENERGÍA PRIMARIA
t
PÉRDIDAS
6%
55% ENERGÍA CALORÍFICA ÚTIL
Caso II: Abastecimiento de energía calorífica mediante bomba de calor. Caso II: Abastecimiento de energía calorífica mediante bomba de calor.
En este caso, el edificio consigue el calor por medio del empleo de una bomba
de calor. El esquema del rendimiento de este sistema es el siguiente:
En este caso, el edificio consigue el calor por medio del empleo de una bomba
de calor. El esquema del rendimiento de este sistema es el siguiente:
Es decir, se necesitan 18 kw de energía primaria (electricidad) para obtener los
55 kw de energía térmica.
Es decir, se necesitan 18 kw de energía primaria (electricidad) para obtener los
55 kw de energía térmica.
Para la energía eléctrica, ahora es necesario obtener, por un lado, 37 kw para
abastecimiento del edificio, y por otro, 18 kw para funcionamiento de la bomba de
calor. En total son 55 kw de electricidad a obtener de una central eléctrica
convencional.
Para la energía eléctrica, ahora es necesario obtener, por un lado, 37 kw para
abastecimiento del edificio, y por otro, 18 kw para funcionamiento de la bomba de
calor. En total son 55 kw de electricidad a obtener de una central eléctrica
convencional.
BOMBADE CALOR18% electricidad
ENERGÍA PRIMARIA
55% ENERGÍA CALORÍFICA ÚTIL
C.O.P. = 3
En resumen, el edificio ha de comprar 145 kw de energía primaria para su
abastecimiento eléctrico y térmico. Comparando de nuevo con el sistema de
cogeneración, se observa que éste ahorra 45 kw (3,7 m3 de gas natural).
CENTRALELÉCTRICA
el
145% combustible
ENERGÍA PRIMARIAENERGÍA ELÉCTRICA
61%DISTRIBUCIÓN
PRINCIPALel
55%
ENERGÍA ELÉCTRICA
84%
6%
90%
PÉRDIDAS
VENTAJAS DE LA COGENERACIÓN VENTAJAS DE LA COGENERACIÓN
La cogeneración no sólo presenta ventajas para el usuario, sino también para
la sociedad en su conjunto:
La cogeneración no sólo presenta ventajas para el usuario, sino también para
la sociedad en su conjunto:
• Se reduce el consumo de energía primaria, por lo que el país necesitará comprar
menos combustible (un 38% menos, o un 31% en el caso de bomba de calor).
• Se reduce el consumo de energía primaria, por lo que el país necesitará comprar
menos combustible (un 38% menos, o un 31% en el caso de bomba de calor).
• Debido al aprovechamiento de energía de este sistema, se reducen las emisiones
nocivas al medio ambiente (en un 38%, o un 31% en el caso de bomba de calor).
• Debido al aprovechamiento de energía de este sistema, se reducen las emisiones
nocivas al medio ambiente (en un 38%, o un 31% en el caso de bomba de calor).
• La diversificación energética mejora la adecuación entre la oferta y la demanda, lo
cual repercute en los precios de la energía, disminuyéndolos.
• La diversificación energética mejora la adecuación entre la oferta y la demanda, lo
cual repercute en los precios de la energía, disminuyéndolos.
Para el usuario en particular presenta las siguientes ventajas: Para el usuario en particular presenta las siguientes ventajas:
• Reducción de los costes energéticos de explotación. • Reducción de los costes energéticos de explotación.
• Fiabilidad de la instalación, al tener duplicado el sistema de suministro energético. • Fiabilidad de la instalación, al tener duplicado el sistema de suministro energético.
• Mejora de la imagen del usuario, al contribuir a la reducción de las emisiones de
CO2 y del empleo de compuestos fluorocarbonados.
• Mejora de la imagen del usuario, al contribuir a la reducción de las emisiones de
CO2 y del empleo de compuestos fluorocarbonados.
Conclusión: Cogeneración es sinónimo de optimización energética y mejora medioambiental.
Conclusión: Cogeneración es sinónimo de optimización energética y mejora medioambiental.
VIAVILIDAD DE LA COGENERACIÓN EN INSTALACIONES DEPORTIVAS
Las instalaciones deportivas, donde la demanda de energía térmica frente a la
eléctrica tiene una importancia relevante, son apropiadas para la instalación de plantas
de cogeneración.
Normalmente la planta de cogeneración irá como equipo redundante de la
instalación térmica convencional, pudiéndose utilizar en estos casos la misma materia
prima como combustible, generalmente gas natural.
La justificación de la instalación de la planta irá en el orden, como se ha visto
anteriormente, de la alta eficiencia energética de estas instalaciones, con rendimientos
eléctricos equivalentes de hasta el 85%, y por otro lado, por el menor nivel
contaminante del combustible utilizado.
Otra de las razones importantes que apoyan la instalación de estas plantas, es
dotar al recinto deportivo de un sistema alternativo de suministro eléctrico, lo que
supone una cierta independencia de la instalación frente a posibles faltas de
suministro de las compañías eléctricas, garantizando una mayor disponibilidad de
servicio del recinto.
PLANTA DE COGENERACIÓN DEL POLIDEPORTIVO “DEHESA BOYAL” DE SAN SEBASTIÁN DE LOS REYES
A continuación se presenta el proyecto de instalación de una planta de
Cogeneración en el Polideportivo Municipal de San Sebastián de los Reyes.
La finalidad de la planta, además de producir el pequeño ahorro económico
estudiado generando energía eléctrica y térmica a partir de la energía primaria, es
reducir en todo lo posible la Contaminación Ambiental, aportando un elevado
rendimiento energético.
Para la planta de Cogeneración se ha previsto la instalación de un motor
alimentado con Gas Natural, con generador acoplado en el eje y conectados sus
bornes al embarrado del cuadro general de baja tensión del polideportivo.
El funcionamiento del motogenerador está previsto para conectarse en
paralelo con la red de Iberdrola, exportando los excedentes de energía eléctrica a la
red publica y para funcionar en isla en caso de anomalía en la red, abasteciendo los
circuitos preferentes o los totales si la demanda fuera inferior a la potencia nominal del
grupo.
Toda la instalación esta diseñada de manera que permita el conexionado
hidráulico en paralelo con la instalación existente en la Central térmica para el
aprovechamiento en calor; así mismo la central de climatización para generación de
frio puede también trabajar en paralelo con la Maquina de Absorción la cual utiliza el
calor residual del grupo generador en la temporada de verano.
CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA INSTALACION.-
Toda la instalación se encuentra ubicada en el sótano del edificio del
Polideportivo, adosada a la Central térmica del mismo.
Los equipos principales de la instalación son:
Grupo generador:
Marca Guascor
Modelo SFGLD-360/55 a 1500 rpm
Numero de cilindros 12
Potencia mecánica nominal kw 630 kw
Alternador Leroy Somer
Peso del grupo completo 6500 kg
Potencia eléctrica nominal. 600 kw
Alimentación Turboalimentados
Combustible Gas natural
Consumo de gas natural 1650 kw
Calor circuito escape (120ºC) 297 kw
Calor circuito auxiliar (Interc. aceite) 168 kw
Calor circuito principal (120ºC) 420 kw
Calor de radiación 32 kw
Caudal máximo gases escape 3437 kg/h
Presión suministro Gas a rampa 450 mmca
Está situado en dependencia de obra de fábrica para aislamiento de ruidos, con
ventilación forzada con silenciadores en entradas y salidas de aire, montado en
bancada de hormigón con los espacios necesarios para su mantenimiento y
observación.
Recuperador de gases de escape:
Tiene como objeto la recuperación de la energia termica vertida por los gases
de escape del motor.
Recuperador gas escape: Tipo acuotubular Con bipaso de gases automático
Potencia térmica 280 kw
Temperatura entrada gases de escape 394 ºC
Temperatura salida gases de escape 125 ºC
Caudal de gases 2658 Nm3/h
Perdida de carga circuito gases 0.04 mca
Caudal de agua 60 m3/h
Temperatura entrada de agua 116 ºC
Temperatura de salida agua 120.1 ºC
Perdidas de carga circuito de agua 1.54 mca
Se sitúa sobre estructura metálica adosada a la pared de la sala del grupo,
pudiendo ser bipaseada mediante válvula en función de las temperaturas de salida y la
necesidad de recuperación de calor.
Intercambiadores:
La recuperación energética del calor generado por el motor de gas del grupo de
Cogeneración se realiza en un intercambiador de agua para calefacción o agua
•• ASIGNACION MEDIA ANUAL POR ASIGNACION MEDIA ANUAL POR NINIÑÑO: 277,49 O: 277,49 €€ (en raz(en razóón del nn del nºº maxmax. . establecido)establecido)
•• C. Ajedrez V CentenarioC. Ajedrez V Centenario•• C. Atletismo S.S. ReyesC. Atletismo S.S. Reyes•• C. Baloncesto Zona C. Baloncesto Zona PressPress•• C. Balonmano S.S. ReyesC. Balonmano S.S. Reyes•• U..D. S. S. ReyesU..D. S. S. Reyes•• C. Deportivo CarranzaC. Deportivo Carranza•• C. Juventud SanseC. Juventud Sanse•• C. Tenis Mesa S. S. ReyesC. Tenis Mesa S. S. Reyes•• C. Gimnasia RC. Gimnasia Ríítmicatmica•• UniUnióón Ciclista S. S. Reyesn Ciclista S. S. Reyes•• C. Voleibol SanseC. Voleibol Sanse•• C. C. ÑÑ UltrafondoUltrafondo Sanse* Sanse* ( en ( en suspsusp.).)
AREA DE PISCINAS(en primera fase: 676 m2 de lámina de agua)Vaso deportivo 25x12,5x1,65Vaso de enseñanza 12x5,5x1,1Vaso recreativo de forma irregular 147 m22 jacuzzis conectados al anterior15,5x0,95 Vaso Terapéutico10x6x1,26Vaso de Recreo Infantil
CENTRO MÉDICO (segunda fase: 70 m2)DespachosSala de curas y asistencia primariaSala de rehabilitaciónSala de medicina preventiva
VESTUARIOS (segunda fase)Unidades colectivas y padres-hijos para usuarios del edificioUnidades para dar servicio a usuarios de otras áreas del complejo
SALA DE FITNESS- MUSCULACIÓN (segunda fase: 585 m2 en dos alturas)Área de entrenamiento de fuerza en máquinas y peso libreÁrea de Estiramientos y abdomenÁrea de entrenamiento cardiovascularArea de Entrenamiento en circuito ("switching")
Nivel -1 (sótano -2ª fase-: 385 m2)Galería de TiroAlmacenes y cuartos de instalaciones y serviciosPlanta de Trigeneración
Oficinas del Servicio Deportivo Municipal Oficinas de gestión del centroOficinas de clubes-escuelasSalas de profesores y de reunionesSalón de actos (cursos y conferencias)
LAS RAZONES QUE CONTRIBUYEN A PRESTAR UN SERVICIO POR GESTIÓN INDIRECTA SON:
NECESIDAD GLOBAL DE DISMINUIR EL NIVEL DE GASTO Y MUY PARTICULARMENTE EL GASTO DE PERSONAL.MAYOR EFICIENCIA EN LA GESTIÓN A CORRER A CARGO DE UN OPERADOR ESPECIALIZADO.MAYOR CALIDAD EN EL SERVICIO Y AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD.INCORPORACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS.MAYOR FLEXIBILIDAD Y AGILIDAD DE GESTIÓN Y EN EL PROCESO DE TOMA DE DECISIONES.NECESIDAD DE FINANCIAR INVERSIONES.
CONCESICONCESIÓÓN DE OBRA Y EXPLOTACIN DE OBRA Y EXPLOTACIÓÓN N DE PLANTA DE TRIGENERACIDE PLANTA DE TRIGENERACIÓÓN A GASN A GAS
•• PLAZO DE CONCESIPLAZO DE CONCESIÓÓNN 15 A15 AÑÑOSOS•• CANON ANUALCANON ANUAL 3.000 3.000 €€
RAZONES PARA ACUDIR A LA RAZONES PARA ACUDIR A LA COGENERACICOGENERACIÓÓNN
•• REDUCCIREDUCCIÓÓN DEL CONSUMO DE ENERGN DEL CONSUMO DE ENERGÍÍA A PRIMARIAPRIMARIA
•• REDUCCIREDUCCIÓÓN DE EMISIONES NOCIVAS AL N DE EMISIONES NOCIVAS AL MEDIO AMBIENTEMEDIO AMBIENTE
•• REDUCCIREDUCCIÓÓN DE LOS COSTES ENERGN DE LOS COSTES ENERGÉÉTICOS DE TICOS DE EXPLOTACIEXPLOTACIÓÓNN
•• FIABILIDAD DE LA INSTALACIFIABILIDAD DE LA INSTALACIÓÓN AL TENER N AL TENER DUPLICADO EL SISTEMA DE SUMINISTRO DUPLICADO EL SISTEMA DE SUMINISTRO ENERGENERGÉÉTICOTICO
MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIÓN
Carlos Delgado Carlos Delgado [email protected]@polideportivo.sanse.info
