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La combinación de calor y energía es una tecnología avanzada que permite la producción simultánea de electricidad y calor, aumentando la eficiencia y reduciendo las emisiones. En este artículo, aprenderá cómo funciona la combinación de calor y electricidad y los beneficios ambientales y económicos que aporta.
¿Qué es calor y electricidad combinados?
La combinación de calor y energía es una técnica de generación de energía que consiste en la producción simultánea de electricidad y calor utilizando la misma fuente de energía primaria. La generación combinada de calor y energía también se conoce como generación combinada de calor y energía (CHP) o generación descentralizada.
CHP es altamente eficiente ya que el calor residual de la generación de electricidad se utiliza para generar calor, lo que reduce las pérdidas de energía y mejora la eficiencia general del sistema. Además, la combinación de calor y electricidad puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar la seguridad energética.
Ventajas de la combinación de calor y electricidad.
- Mayor eficiencia energética: La combinación de calor y electricidad permite utilizar el calor residual generado durante la generación de electricidad, lo que aumenta la eficiencia general del sistema y reduce las pérdidas de energía.
- reduccion de emisiones: La combinación de calor y electricidad permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al utilizar la misma fuente de energía para generar electricidad y calor en lugar de utilizar dos fuentes diferentes.
- medidas de ahorro: La combinación de calor y electricidad ahorra costos de energía al reducir la cantidad de energía primaria necesaria para generar electricidad y calor y al reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
- Mejora de la seguridad del suministro: La combinación de calor y electricidad permite aumentar la seguridad energética al generar electricidad y calor donde se consume, reduciendo la dependencia de suministros externos.
- Flexibilidad en el uso de la energía: La cogeneración se puede adaptar a las necesidades específicas de cada usuario, ya que se puede utilizar para satisfacer diferentes necesidades de electricidad y calor.
- versatilidad: La cogeneración se puede utilizar tanto en plantas pequeñas como grandes, desde viviendas particulares hasta plantas industriales.
- Mejor calidad de vida: La cogeneración puede proporcionar electricidad y calor de forma más segura, fiable y eficiente, mejorando la calidad de vida de las personas.
Elementos en una planta combinada de calor y electricidad.
Los elementos principales de un sistema de cogeneración son:
- fuente de energía primaria: Puede ser cualquier tipo de combustible, como B. gas natural, biogás, biomasa, residuos orgánicos y otros.
- generador de energía: Es el equipo encargado de convertir la energía primaria en electricidad. Puede ser un motor de combustión interna o una turbina.
- intercambiador de calor: Es el equipo encargado de transferir el calor residual del generador de energía al sistema de calefacción. Puede ser un intercambiador de calor de agua o vapor.
- Sistema de distribución de energía y calor.: Es el sistema encargado de distribuir la electricidad y el calor producidos por el sistema de cogeneración a los puntos de consumo.
- sistema de control y monitoreo: Es el sistema encargado de controlar y monitorear la operación del sistema de cogeneración, asegurando una operación segura y eficiente.
- sistemas de almacenamiento: Pueden ser necesarios en algunos casos para almacenar el exceso de energía que se puede utilizar en momentos de necesidad.
- sistemas de seguridad: Son necesarios para garantizar la seguridad cuando se utiliza CHP.
- sistema de tratamiento de gases: Los gases de escape requieren tratamiento antes de ser liberados al medio ambiente.
- sistemas de refrigeración: Son necesarios para enfriar el agua o el aceite utilizado en los intercambiadores de calor.
Tipos de plantas combinadas de calor y electricidad.
Existen diferentes tipos de sistemas de cogeneración, algunos de los más comunes son:
- Plantas combinadas de calor y electricidad a gas: Utilizan gas natural como combustible y suelen tener un 60-80% de eficiencia energética.
- Plantas combinadas de calor y electricidad de biomasa: Utilizan biomasa como combustible y suelen tener una eficiencia energética del 80-90%.
- Plantas combinadas de calor y electricidad para residuos orgánicos: Utilizan residuos orgánicos como combustible y suelen tener una eficiencia energética del 70-85%.
- Plantas combinadas de calor y electricidad de biogás: Utilizan biogás como combustible y suelen tener una eficiencia energética del 60-75%.
- Plantas combinadas de calor y electricidad para combustibles fósiles: Utilizan combustibles fósiles como combustible y, por lo general, tienen un 40-60 % de eficiencia energética.
- Plantas combinadas de calor y electricidad de pila de combustible: Utilizan pilas de combustible como fuente de energía y, por lo general, tienen una eficiencia energética del 60 al 80 %.
- Plantas geotérmicas combinadas de calor y electricidad: Utilizan energía geotérmica como fuente de energía y, por lo general, tienen un 80-90 % de eficiencia energética.
- Plantas solares combinadas de calor y electricidad: Utilizan energía solar como fuente de energía y, por lo general, tienen un 50-60% de eficiencia energética.
Cada tipo de sistema de cogeneración tiene sus propias ventajas y desventajas dependiendo del combustible utilizado y el uso final de la energía producida.
Ventajas de la combinación de calor y electricidad.
Las ventajas de la cogeneración son:
- Mayor eficiencia energética: La combinación de calor y electricidad permite utilizar el calor residual generado durante la generación de electricidad, lo que aumenta la eficiencia general del sistema y reduce las pérdidas de energía.
- reduccion de emisiones: La combinación de calor y electricidad permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al utilizar la misma fuente de energía para generar electricidad y calor en lugar de utilizar dos fuentes diferentes.
- medidas de ahorro: La combinación de calor y electricidad ahorra costos de energía al reducir la cantidad de energía primaria necesaria para generar electricidad y calor y al reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
- Mejora de la seguridad del suministro: La combinación de calor y electricidad permite aumentar la seguridad energética al generar electricidad y calor donde se consume, reduciendo la dependencia de suministros externos.
- Flexibilidad en el uso de la energía: La cogeneración se puede adaptar a las necesidades específicas de cada usuario, ya que se puede utilizar para satisfacer diferentes necesidades de electricidad y calor.
- versatilidad: La cogeneración se puede utilizar tanto en plantas pequeñas como grandes, desde viviendas particulares hasta plantas industriales.
- Mejor calidad de vida: La cogeneración puede proporcionar electricidad y calor de forma más segura, fiable y eficiente, mejorando la calidad de vida de las personas.
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