Ahorro energético con instalaciones de microcogeneración

Instalaciones de microcogeneración. Análisis, componentes de una instalación, vídeos y legislación.

Definición y aplicación de la microcogeneración:

Son equipos de pequeña potencia de hasta 50 kW que se instalan con facilidad y sin que se requiera necesariamente una gran inversión, de aplicación fundamentalmente a edificios industriales, de uso terciario así como residencial. Se trata de una tecnología denominada de generación distribuida que se caracteriza también por permitir la producción de energía eléctrica y térmica con elevados ahorros en el consumo de energía primaria, puesto que se reducen las pérdidas de energía eléctrica del transporte y distribución de electricidad.

Los equipos de microcogeneración  son módulos que permiten generar simultáneamente electricidad y calor para calefacción y ACS a partir de la energía primaria de un combustible, se trata de equipos de alta eficiencia energética que constan de un sistema generador de electricidad con la capacidad adicional de aprovechar el calor residual del proceso para generar energía térmica. La microcogeneración se basa en tres tipos de tecnologías que son los motores de combustión interna, los de combustión externa de tipo Stirling y las microturbinas.

Se configuran como una alternativa eficaz para mejorar la eficiencia energética tanto de edificios como en viviendas individualmente consideradas, puesto que constituyen una opción técnica de fácil implantación, viable económicamente y muy eficiente sobre todo en instalaciones de ACS y calefacción centralizadas.

equipo de microgeneracion
Equipo con motor Stirling ECOGEN. Vista interior de sus componentes

Ventajas más destacadas de la instalaciones de microcogeneración:

  • Se trata de un sistema que actualmente se fabrica en formato compacto similar al de una caldera convencional, que es capaz de generar simultáneamente energía eléctrica y energía térmica, sin que se requiera mucho espacio para su instalación.
  • En la actualidad para la microcogeneración se emplean tanto combustibles fósiles (gas natural, butano, propano, etc..) como otros combustibles como biodiesel, que poseen baja emisión de gases en su combustión y por su facilidad de producción a partir de productos vegetales; si bien se están investigando sistemas que emplean para su funcionamiento energías renovables como la biomasa y la energía solar.
  • Si bien su precio es mayor al de un equipo o caldera convencional, se amortizan en menor tiempo debido a que alcanza mayores ahorros energéticos al reducir significativamente el consumo de energía primaria (puede alcanzar hasta un 40%) y de emisiones de CO2 y además los costes de mantenimiento y explotación son inferiores.
  • Alto nivel de eficiencia energética, con unos rendimientos muy elevados del orden del 85-90%, siendo el equipo que más se acerca a conseguir el ciclo teórico de Carnot.
  • Se reduce el coste de la inversión inicial cuando se trata de instalaciones en edificios que supera un número de viviendas en sistemas centralizados, si se comparan con otros equipos o instalaciones similares.
  • Permite la regulación automática de forma que arrancará y se parará en función de las necesidades energética que precise el edificio en cada momento, de manera que sus rendimientos van ligados con las demandas pudiendo decir que a mayor demanda exigida mayor rendimiento y mayor eficiencia energética, estos sistemas funcionarán con mejores resultados en zonas de climas más fríos sobre todo si se comparan con otros de energía solar que en este tipo de climas reducen mucho sus rendimientos.
  • Son equipos de alta fiabilidad que funcionan de forma silenciosa por la naturaleza simple y sencilla de su mecánica, lo que también contribuye a reducir el riesgo de averías así como el consumo de aceite y reduciendo las perdidas por fricción en su interior.

En la siguiente imagen se detallan los componentes de una instalación de microcogeneración:

esquema funcionamiento microgeneracion

Algunos criterios a considerar en el diseño de la instalación.

Los criterios básicos a tener en cuenta a la hora de diseñar una instalación de microcogeneración son el número de horas de funcionamiento, junto a la demanda térmica del usuario, las emisiones y los costes de operación. Se debe considerar que cuanto mayor sea el tiempo de funcionamiento del equipo la inversión inicial se recuperará antes consecuencia de la mayor cantidad de energía producida, por lo que su rentabilidad económica aumenta, requiriéndose una elevada demanda térmica para que sea rentable.

A la hora de elegir estos sistemas es conveniente realizar con precisión un adecuado diseño, cálculo y dimensionado de la instalación para poder conseguir el mayor rendimiento de la misma en las mejores condiciones posibles de funcionamiento.

Vídeos explicativos de su funcionamiento:

En este vídeo del IDAE se explica en qué consiste la cogeneración, sus ventajas y se menciona un caso de aplicación en un edificio de 97 viviendas en Colmenar Viejo (Madrid):

En este segundo vídeo se explica más detalladamente cómo funciona el modelo de caldera de microcogeneración de la marca ecoPOWER:

http://www.youtube.com/watch?v=IrW5slJW98k

Ordenanza de aplicación:

La legislación de aplicación a nivel  español y europeo sobre microcogeneración es la siguiente:

  • Directiva 2004/8/CE, relativa al fomento de la cogeneración sobre la base de la demanda de calor útil.
  • RD 661/2007 de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial y que sustituye al Real Decreto 436/2004 de 12 de marzo.

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Artículo elaborado por José Luis Morote Salmeron (Arquitecto Técnico – Gestor Energético – Perfil de Google plus) Acceso a su web AQUI, en colaboración con  OVACEN.

Ahorro energético con instalaciones de microcogeneración
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4 Comentarios

  1. Es realmente lamentable el tratamiento que se hace de la cogeneración. Al meterlo en el saco roto del régimen especial (es decir, las energías renovables) se paralizaron las conexiones en 2012, cuando no tiene nada que ver con ellas. Se trata de un sistema de generación de alta eficiencia, y como tal debería están premiado y no como ahora que está castigado.

  2. Buen artículo.
    Quizá sería interesante destacar que estos sistemas obtienen su optimo rendimiento (y por lo tanto un plazo de amortizacion menor) cuando existe una demanda continua de calor, ya sea para calefacción o para producción de ACS.
    Por eso, resultan muy adecuados en hoteles, residencias, polideportivos, piscinas o edificios de viviendas con sistemas de ACS colectivos.
    Un saludo

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