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DESCRIPCIÓN
Las microturbinas de gas son turbinas de
combustión de tamaño pequeño, con potencias que actualmente se sitúan
entre 28 y 200 kW. Están dotadas de generadores de alta velocidad de
imán permanente que pueden girar a la misma velocidad que la turbina de
gas, con lo que pueden acoplarse directamente sin necesidad de disponer
de un reductor o multiplicador de velocidad.
TIPOS DE MICROTURBINAS
La configuración en un solo eje permite reducir los costes de producción y tiene un mantenimiento más fácil.
- Según el tipo de ciclo termodinámico
En las de
ciclo simple, se mezcla el aire comprimido con el combustible y se hace
la combustión bajo condiciones de presión constante. Las unidades de
ciclo regenerativo usan un intercambiador de calor, con la finalidad de
recuperar calor de la corriente de salida de la turbina y transferirla
a la corriente de entrada del aire. El hecho de combinar las
microturbinas con equipos de recuperación de energía para transferir el
calor al aire de combustión provoca que con estos
sistemas pueda llegar a doblarse la eficiencia eléctrica de la microturbina.
PRINCIPALES ELEMENTOS DE UNA MICROTURBINA
1. Generador
2. Entrada de aire.
3. Compresor.
4. Aire en el
regenerador.
5. Cámara de combustión.
6. Turbina.
7. Regenerador.
8.
Gas de caldera.
9. Caldera de recuperación.
10. Gases de escape.
11.
Salida de agua caliente.
12. Entrada de agua.
VENTAJAS ENERGÉTICAS Y AMBIENTALES
El uso de las microturbinas ofrece un gran número de ventajas, en
comparación con otras tecnologías de producción de energía a pequeña
escala, como pueden ser los motores de gas natural, principalmente:
Menor número de partes móviles, únicamente el eje de la microturbina.
Ello implica un bajo mantenimiento y, además, en algunos equipos no hay
consumo de aceite lubricante.
Reducido peso y dimensiones. Un sistema similar de producción de
energía eléctrica y agua caliente con un motor de gas de pistones de
unos 40 kW de potencia eléctrica pesa más de 2.000 kg ante los 700 kg
del sistema de microturbina de gas. Las dimensiones externas son
similares en ambos casos.
Energía térmica recuperable en una sola corriente. A diferencia de los
motores de pistón, las turbinas de gas concentran el calor excedente en
una sola corriente a alta temperatura, con lo que se simplifica la
instalación. Los gases de escape de las microturbinas de gas son
generalmente de alta calidad, dado que se encuentran a alta temperatura
y libres de aceites. Ello los convierte en un sistema ideal para
combinar con equipos de refrigeración para absorción de alta eficiencia
(doble efecto, ciclos GAX, etc.) para la producción de frío y, también,
para aplicaciones en los invernaderos de horticultura donde es
necesario un suministro de calor y CO2 con un bajo nivel de
hidrocarburos. La eficiencia de estos sistemas puede ser muy elevada y,
por lo tanto, muy atractiva para los casos en que, además de la demanda
eléctrica, hay una demanda en climatización muy importante.
APLICACIONES
Las microturbinas de gas pueden aplicarse a diferentes sectores. A continuación, se enumeran algunas de estas aplicaciones:
- Microcogeneración: Los
sistemas de microcogeneración son sistemas de cogeneración de baja
potencia con los que puede generarse energía eléctrica, producir agua
caliente, vapor o refrigeración activada térmicamente.
- Vehículos de transporte:
Las microturbinas en vehículos híbridos permiten, entre otras ventajas,
recargar las baterías de los vehículos e incrementar su autonomía y
capacidad de carga. Por eso se utiliza una versión de microturbina con
generador de corriente continua.
- Aplicación directa del calor:
Esta aplicación consiste en la utilización directa del calor contenido
en los gases de escape para diversas aplicaciones, entre las que se
prevén como más destacadas las siguientes:
- Accionamiento de equipos de refrigeración por absorción de llama directa con o sin poscombustión.
- Calefacción en invernaderos.
- Regeneración de desecantes en equipos de deshumidificación.
- Procesos de secado, favorecidos por la alta temperatura de los gases de escape.
- Valorización energética.
- Las microturbinas también se aplican para la valorización energética de productos susceptibles de ser utilizados como combustible,
como por ejemplo, en la combustión de gas de bajo poder calorífico como
el biogás que se genera en vertederos, depuradoras de aguas residuales,
etc.
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