La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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  1. #1
    veyanacri está desconectado Miembro del foro
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    Hola futuros compañeros del gremio !

    Con antelación , agradezco a esa cabezas pensantes que siempre están dispuestas a compartir sus conocimientos !!!
    Mi duda es: Estoy con mi proyecto fin de carrera (diseño de una central termoeléctrica con CCP)
    Para el ciclo de potencia , no sé qué valores adoptar para los rendimientos de : Caldera , Turbina , bombas ,Generador !!! valores de rendimientos que se acerquen a los reales !!!
    Alguien podría despejarme esta duda ??

    Saludos.

  2. #2
    veyanacri está desconectado Miembro del foro
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    Nadie para ayudarme ???

  3. #3
    Joan Cusidó está desconectado Forero
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    Dá igual al final en bornas del alternador, tendrás a lo sumo un rendimiento del 16%,

    Es mejor la FV.

    Saludos
    El futuro energético es incierto, pero disponemos de mucho sol, hay que cosecharlo coherentemente, empecemos!

  4. #4
    Ergio está desconectado Forero
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    Nadie para ayudarme ???
    Perdona, veyanacri, pero cómo es posible que al final de tu carrera hagas esas preguntas????

  5. #5
    xavimarin está desconectado Forero
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    joan, me podrías decir cuántos metros cuadrados de FV necesitas para producir 50 MW, y cuántos en solar termoeléctrica?

  6. #6
    Ergio está desconectado Forero
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    xavimarin: Me parece que lo que Joan quiere dar a entender es que si se dispone de células fotovoltáicas especiales de concentración con rendimientos del 30% es probable que el rendimiento supere al ciclo termodinámico. Pasa algo parecido con la energía hidráulica. El rendimiento "termodinámico" de un salto de agua es muy bajo si se tiene en cuenta la energía térmica que es necesaria para evaporar 1 kgr de agua ( 580 Kcal, aproximadamente) condensarse, descender hasta el embalse, y pricipitarse entubada 60 mtrs más abajo hasta las turbinas. Rendimiento: 60 mtrs= 60Kgrmtrs= 0,14 Kcal....x100/580=0,024%. Otra cosa es el rendimiento de las turbinas ( 90%)

  7. #7
    veyanacri está desconectado Miembro del foro
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    Disculpe Ergio , pero no entiendo tu pregunta !!! que hay de malo en pedir ayuda ??? Acabar una carrera no significa saberlo todo !!! si sabes cual es la respuesta a mi duda , pues dame una pista y con eso habrás hecho algo benefico !!!

    Saludos.

  8. #8
    veyanacri está desconectado Miembro del foro
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    y ya que estmos , sabría decirme cuando es mejor utilizar aceite termico que sales fundidas para el almacenamiento termico de las CT ??
    Me comentarón que para paises nórdicos se usaba mas sales fundidas para almacenamiento y que más nos acercamos al sur (incluso paises africanos subsaharianos) , más se va usando aceite HTF !
    y ya por si a caso , ya sé que acumular aceite HTF es más caro que hacerlo con sales fundidas !!!
    Pero hay otra razón que hace que el uso de uno sea mejor que usar el otro ??

    thanks !

  9. #9
    Ergio está desconectado Forero
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    Hola veyanacri, perdona si te he ofendido. Los ciclos de vapor en turbinas tienen un bajo rendimiento debido a que han de trabajar ( Las turbinas) con temperaturas relativamente bajas ( 550º C ). Su rendimiento en el caso de vapor recalentado puede alcanzar el 87-91%.En este caso (CP) quizás se trabaje sin recalentamiento ( 270º C - 40 bars) y el rendimiento sea menor debido a que el vapor en su expansión entra en zona de vapor húmedo y perdemos rapidamente entalpia al condensar el vapor.Aqui no pasaríamos del 82% o quizás menos, depende de la turbina: Número de escalonamientos, y si tiene o no, purga para recalentamiento intermedio. La caldera puede tener un rendimiento cercano al 90% y la bomba al elevar la presión del agua que sale del condensador puede tener rendimientos del 90%. El trabajo de la bomba respecto al de la turbina es muy bajo, por lo que en la mayoría de los proyectos no se tiene en cuenta. Sería interesante incluir en los sistemas CP una "torre- solar" con concentradores heliostáticos para que en circuito cerrado y trabajando con sodio metal cómo fluido captador podamos recalentar el vapor antes de entrar en turbina y en dos saltos o tres saltos de recalentamiento poder salir con titulo de vapor de 0,95. El aceite para transporte de energía térmica y las sales para almacenamiento ( cambio de fase)...Saludos
    El rendimiento de la caldera y en este caso donde no hay combustión podemos establecer que toda la energía que entra solo tiene un camino de salida: Generación de vapor y perdidas por radiación y convención.

  10. #10
    Joan Cusidó está desconectado Forero
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    Estimado "ERGIO", me podría Ud. decir cual es el rendimiento medio óptico de un CP, para producir vapor a 270ºC.

    Muchas gracias!!
    El futuro energético es incierto, pero disponemos de mucho sol, hay que cosecharlo coherentemente, empecemos!

  11. #11
    Ergio está desconectado Forero
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    Estimado Sr Cusidó: El rendimiento óptico no es tema de este hilo. Usted pretende llevar el agua a su molino. Las preguntas de veyanacri se centran solo en el ciclo de potencia, pero voy a responder a su pregunta. El rendimiento óptico lo situan los fabricantes en torno al 78-75% sobre captador limpio y que los vientos no sean excesivamente fuertes. Este rendimiento sumado al ciclo de vapor y salida en bornes generador, nos daría un rendimiento final del 18%, aproximadamente.Pero cómo usted a escrito por ahi en alguna, parte disponemos de mucho Sol y su energía es gratuita, si bien he de decirle en su favor, que con este rendimiento final quizás las placas fotovoltaicas de bajo costo sean una elección más favorable desde el punto de vista económico, salvo que aqui, no pude haber almacenamiento.Es un tema para debatir.Los CCP apoyados por torre-solar y ciclo combinado sería una buena opción
    Saludos

  12. #12
    Joan Cusidó está desconectado Forero
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    No Sr. Ergio,

    Estuve consultando datos ofrecidos por CIEMAT y dicen : CCP rendimiento final comprobado 11%, Torre central campo de heliostatos rendimiento final comprobado 7%, estamos hablando de temperaturas fluido de transferencia entre 270ºC y 500ºC aprox.
    Pues mire con un colector plano (DESCRITO EN EL APART. DE SOLAR TERMICA) obteniendo 85ºC, se puede obtener trabajo con un rendimiento final del 16-20%, función del foco frio, para impulsar fluidos.
    Que significado tienen esas grandes y costosas estructuras para obtener del 7-11% de rendimiento, me puede dar alguna explicación justificativa???.

    Cordiales saludos.
    El futuro energético es incierto, pero disponemos de mucho sol, hay que cosecharlo coherentemente, empecemos!

  13. #13
    xavimarin está desconectado Forero
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    Si estos datos son ciertos, es verdad que son algo descorazonadores.

    No obstante, respondinedo a su pregunta, solo se me ocurre una: tiene sentido porq la energía empleada es gratuita y renovable, a partir de aquí todo es ir mejorando la tecnología y bajando costes.

    Los primeros coches arrancaban con manivela y te dejaban tirado en cada esquina, por no hablar de su bajo rendimiento energético, seguramente los que iban en caballo se reían..por aquel entonces.

    Por cierto, el captador que propone sirve para generar vapor, o es para ACS?
    Última edición por xavimarin; 29/09/2011 a las 07:31

  14. #14
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    Estoy de acuerdo con Xavimarin, aunque los rendimientos globales de conversión son muy bajos el que el combustible usado (el sol) sea abundante, gratuito y seguro permite que la instalación sea viable. Creo que la energía termosolar jugará un gran papel en el abastecimiento energético futuro.

    Saludos,
    Alejandro Flores
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    Disponible en la central de compras:
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  15. #15
    xavimarin está desconectado Forero
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    A parte que se debe tener de referencia el rendimiento de un cilco termodinámico de una central térmica convencional, no de ciclo combinado. Por tanto estamos hablando de rendimientos totales en la actualidad que no creo que sobrepasen el 30% térmico, falta la conversión y el transporte de energía.

  16. #16
    fvvi está desconectado Miembro del foro
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    Observando las diferentes intervenciones sobre rendimientos de la energía termosolar, ruego diferenciar entre rendimientos a condiciones de diseño y globales anuales.

    Los rendimientos que se obtienen en condiciones de diseño para las diferentes tecnologías termosolares:
    • Fresnel 13%
    • Colector Parabólico 16%
    • Torre Solar (Sales fundidas) 23%
    • Stirling 31%

    Este rendimiento significa el total, es decir, rendimiento campo solar más rendimiento bloque de potencia, siendo por lo tanto el resultado entre la energía eléctrica exportada y la radiación solar incidente sobre la superficie reflectante.

    Evidentemente dicho rendimiento disminuye cuando el sol no está situado en las horas centrales, y por lo tanto el ángulo de incidencia no es el idóneo, al igual que en las placas solares térmicas, y fotovoltaicas si no son de seguimiento a dos ejes.

    La gran diferencia de esta tecnología es la posibilidad tanto de hibridar con una planta térmica bien sea de carbón, gas o biomasa, o almacenar térmicamente. Por otro lado el rendimiento a cargas parciales es ligeramente mayor, por ejemplo que la fotovoltaica, teniéndose una mayor cuantía de horas equivalentes anuales, y le beneficia el calor ambiental.

    No cabe duda que todos los aprovechamientos solares son factibles, tanto el fotovoltaico, pequeñas instalaciones, soluciones más sencillas, como el termosolar (hibridación – almacenamiento térmico), enfocado a plantas de mayor potencia o de uso cogeneración.

    El daño que se ha hecho a esta tecnología es que una prima muy beneficiosa, no ha permitido crear un mercado competitivo que bajase el ratio €/w tal y como se ha esperado, ya que el promotor era el propio EPCista de la planta repartiéndose el beneficio entre todas las empresas en la ejecución del proyecto, y por lo tanto no permitiendo la entrada en el mercado de compañías libres que podían ofrecer soluciones más competitivas.

    Un dato, el ratio hasta ahora considerado para plantas termosolares sin almacenamiento térmico, era de 5 €/w, Pero había compañías libres que no eran promotoras que ofertaban plantas a un ratio de 4€/w, no habiéndoselas considerado por lo mencionado anteriormente. Actualmente dicho ratio ha bajado y ya se está ofreciendo un ratio bastante competitivo para considerar una bajada de la prima termosolar considerable.

    Esto evidentemente ha ocurrido en la mayoría de negocios renovables en su comienzo, pero como en todas las maduraciones de mercado las empresas envoltorio o solo EPCistas se quedan fuera del mercado, quedando realmente aquellas que aportan equipos o servicios, es decir valor añadido.

    Perdón por el tocho, un saludo,

  17. #17
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    Gracias por la información aportada, realmente interesante...

    Saludos,
    Alejandro Flores
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  18. #18
    Ergio está desconectado Forero
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    Cita Iniciado por Joan Cusidó Ver mensaje
    No Sr. Ergio,

    Estuve consultando datos ofrecidos por CIEMAT y dicen : CCP rendimiento final comprobado 11%, Torre central campo de heliostatos rendimiento final comprobado 7%, estamos hablando de temperaturas fluido de transferencia entre 270ºC y 500ºC aprox.
    Pues mire con un colector plano (DESCRITO EN EL APART. DE SOLAR TERMICA) obteniendo 85ºC, se puede obtener trabajo con un rendimiento final del 16-20%, función del foco frio, para impulsar fluidos.
    Que significado tienen esas grandes y costosas estructuras para obtener del 7-11% de rendimiento, me puede dar alguna explicación justificativa???.

    Cordiales saludos.
    Sñr Cusidó: Si un campo de heliostatos+Torre Central tiene un rendimiento del 56% (PS-10) y si el sistema de potencia ( Turbina de gas-Ciclo Combinado) puede alcanzar temperaturas del gas antes de entrar en turbina motora de 1400ºK; este ciclo puede dar el 57% de rendimiento. En un ciclo de Carnot ( Máximo rendimiento) el ciclo completo y sin perdidas de calor daría un 70% de rendimiento, pero cómo hemos de tener en cuenta solo la media logarítmica de temperaturas (Caida desde los 1400º K hasta los 300ºK ) y esta es de solo 714º K el rendimiento es solo del 58% y aplicando un rendimiento de máquina del 87% quedaría en un 50%. Efectivamente se puede obtener un rendimiento del 20% si su máquina trabaja entre las temperaturas de 85ºC-20ºC, pero solo en el caso de una máquina ideal, ( isotérmicas y adiabáticas) sin irreversibilidades, que siempre las hay.

  19. #19
    Joan Cusidó está desconectado Forero
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    Vamos a ver Srs. (Solarweb, fvvi, xavimarin, ergio)

    Gran parte de la energía que consumimos, se utiliza para calentar agua, (calefacción, procesos industriales diversos y agua caliente sanitaria), estas necesidades requieren de pequeñas variaciones de temperatura.

    Es un despilfarro termodinámico, utilizar una fuente de energía concentrada como el petróleo o gas, para estas aplicaciones en zonas de notable insolación como el 70% del territorio Español.

    España por su situación geográfica dispone de una media de 2.800 horas de sol anuales equivalentes a 1.600 Kw/h/m2 de energía.

    En la actualidad siendo España un país de gran insolación, gran parte del agua caliente utilizada es de origen eléctrico (electrodomésticos, agua cal. sanitaria, etc..) esta situación es perfecta para LOS DEL CONTADOR y que siga.
    El costo de energía fósil (gas-oil, gas, electricidad) anual derivado del agua caliente se estima en 1.000.000.000 de Euros.
    Con el 60% esta inversión en energía fósil, se podrían disponer 1.000.000 de m2/año de colectores solares, reduciendo sustancialmente nuestra factura energética.
    La solución requerida es estrictamente política, pues como todos sabemos estamos en manos de los Sectores Energéticos (CONTADOR) así como Financieros.
    Adecuando parte nuestras necesidades en vez de ir Contra-Natura, tendríamos un mayor empleo y una fuente energética básica gratuita sin Contador.
    Para que disponer CCP y Generadores Eólicos? que operan con CONTADOR, si los humildes y sencillos Colectores solares planos nos aportarían sobradamente nuestro consumo diario de agua caliente.

    Reciban un cordial saludo
    El futuro energético es incierto, pero disponemos de mucho sol, hay que cosecharlo coherentemente, empecemos!

  20. #20
    Ergio está desconectado Forero
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    Estoy totalmente de acuerdo con usted, Sr Cusidó. Utilizar energía nuclear para ducharse con agua caliente no es de sentido comun. Pero existe un problema para sus colectores, y es que no toda la edificación es apropiada para su instalación. Existen 5 zonas en este pais que por sus caracteristicas climáticas pueden proporcionar toda la energía eléctrica necesaria para todo el pais. Su rendimiento sería bajo: 9% en verano y 15% en invierno, pero estaría funcionando todas las horas del año y energía netamente renovable. Una vez conseguida energía eléctrica barata, es la mejor opción para todos los usos. Energía organizada y potente.
    Saludos

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