Tema: Sistemas de producción posibles en Termoeléctrica.

Hola compañeros, me estaba planteando que posibilidades habría a la hora de crear una nanoplanta a vapor o agua caliente para su posterior uso en:

Stirling
Stirling de bajo diferencial térmico (LTD)
Turbina de vapor
Motor de vapor
Turbina sin aspas de Tesla.

Y claro, que posibilidades de generación de electricidad tiene cada uno de estos ingenios.

A riesgo de meter la pata hasta el fondo, os cuento un par de ideas y si alguien tiene un minuto y me puede decir por qué no funcionarían o como hacer que funcionen mejor se lo agradeceré eternamente ya que quiero construir un prototipo a pequeña escala.

Idea 1: Precalentar el agua en uno o varios paneles térmicos estandar para después hacerla pasar por un furnace solar y que se evapore para finalmente pasar ese vapor ¿a presión? por alguno de los ingenios anteriormente citados para producir electricidad; según creo si se logran más de 4 PSI la turbina de tesla no sería una mala idea.
Se pueden conseguir 4 PSI?
El agua caliente se almacenaría y se recircularía en un stirling LTD para seguir produciendo energía, por ejemplo por la noche.
Cual calculais que podría ser la producción eléctrica a la salida de la turbina?


Idea 2: Usar un stirling con captador solar parabólico o furnace y refrigerar por agua la parte fría, el agua caliente resultante pasarla por otro stirling pero LTD para producción adicional y almacenarla hasta la noche para pasarla de nuevo por el mismo stirling LTD.

En los 2 casos el agua se usa como transporte de la energía en un circuito cerrado y al final del ciclo se puede reutilizar, de todas formas, si el sobrante de energía calorífica es alto, se podría utilizar el agua caliente como en un sistema térmico estandar inyectando caudal a la entrada del sistema.

Tanto con un sistema como en otro, siempre cabría la posibilidad de generar calor para calefacción o agua caliente en invierno y en verano, como se produce mucha más energía con el sitema primario, usar uno de los stirlings para refrigeración.

Por favor, decidme que os parece, todas las opiniones y críticas me serán de mucha utilidad para no tener que hacer 4 prototipos y elegir directamente el mas viable (o el menos estúpido) de todos.

Muchas gracias!

Para cualquier maquina térmica que trabaje entre dos temperaturas el rendimiento máximo es:1-Tf/Tc (Tf=Temperatura "pozo" frio y Tc=Temperatura foco caliente).A todo esto le añades un rendimiento generoso del 80% y posteriormente un rendimiento`para el generador del 80% y te queda un 64% de rendimiento total.Si encuentras un motor Stirling,por favor me dices donde puedo comprarlo.Gracias

Gracias Ergio:

Como veo que cada sistema de producción es un mundo, creo que sería interesante abrir un tema nuevo para cada sistema distinto y así poder discutirlo por separado. Yo voy abriendo los hilos y si tenemos la bendición de los admins ya estará preparado y si es demasiado jaleo se borran y listo...

La principal duda que me surge, es decidirme por el motor stirling, la turbina de tesla o un motor a vapor.

Las dos primeras opciones requeririan la capacidad de generar una cantidad de vapor aprovechable a una presión útil.

Por ello las primeras cuestiónes a resolver serían:

1) ¿Se puede generar vapor con energía solar?
Si, se puede.

2) ¿Cuanto vapor se puede generar? o ¿que presión de vapor se puede
acumular y como?

A partir de ahí decidir si es mejor optar por un sistema u otro de conversión. Gracias.

Ah Ergio, como puedes ver en el nuevo hilo sobre stirlings, hay fabricantes en USA, Alemania e Italia que venden estos motores, si realmente te interesa la adquisición de uno mándame un pm y te doy las url´s de sus páginas web. Estos aparatos son grandes y caros, pero dan rendimientos muy altos.

Si buscas un rendimiento mas bajo y un precio mas asequible, dime de qué rendimiento (o producción eléctrica) necesotas y hablamos del tema, si este es tu caso, me interesa mucho saber que fuente de calor quieres utilizar o que sistema de recolección solar planeas utilizar, calor residual, colector solar parabólico o colector de tubos con transferencia al motor por intercambiadores, etc... ya que su diseño y construcción son totalmente dispares.

Gracias,yosu.Veras; el tema sobre el motor Stirling es algo complicado para meterlo aqui.Se trata de acoplar una maquina (motor Stirling) aun sistema que trabaja a bajas temperaturas (150ºK).Una maquina frigorifica (mas bien criogénica) para extraer energia de esas temperaturas deberá trabajar en cascada,-esto es,-de dos, a tres maquinas frigorificas en serie.El motor Stirling actuaria como maquina motriz y el foco caliente seria el recalentamiento del gas frigorifico que se estaria comprimiendo en un compresor frigorifico.El trabajo aportado por el motor Stirling no será suficiente para mantener el equipo en funcionamiento pero se recupera una parte del trabajo de compresión.La historia completa de todo esto es mucho mas larga.Se trata de recuperar el 50% del trabajo de compresión en todos los ciclos termodinámicos en los que se lleve a cabo compresiones de un gas (ciclos Otto-Diesel,Turbinas de gas,compresores frigorificos,etc).

Ok, creo que lo he entendido.
Veamos, los motores stirling ahumentan enormemente su rendimiento a medida que va ahumentando el diferencial térmico, teniendo en cuenta que me hablas de temperaturas de -100ºC e incluso inferiores, tenemos mucho ganado. ¿ A que temperaturas trabaja la parte caliente de esos frigoríficos criogénicos?

Una cosa debes de saber, el motor stirling tenderá a facilitar la transferencia térmica entre el punto caliente y el frio de tu actual sistema, reduciendose la efectividad final, es decir absorverá calor de la parte caliente que entregará en la parte fría, por lo que mantener la parte fría a -100ºC te costará un poco mas de energía que antes.


PD: Por cierto, supongo que ya debes de saber que un motor stirling también puede producir frio si se le aplica trabajo, con lo que tendrías adicionalmente un sistema de backup o simlemente más potencia cuando fuese necesario.

Hola yosu;Perdona pero estoy muy liado de trabajo y no he podido responderte.En estos momentos tengo un proyecto presentado en un fabricante de automoviles para ver si les interesa construir un prototipo de maquina para realizar pruebas.Se trata de aumentar considerablemente el rendimiento en motores ciclo Otto-Diesel.Lo del motor Stirling era para ver la posibilidad de acoplar un sistema de barrido ,y hacer el intercambio en las isotérmicas a traves de intercambiadores externos.Si hay alguna novedad te mantendre informado.Saludos.

http://jumanjisolar.blogspot.com/200...l-secreto.html

Jumanji, lo del almacenamiento con sales no es nada novedoso. Lo están usando en las plantas SEGS de Mojave desde finales de los 80.

Por cierto el esquema que publicas en tu blog está incompleto, echo de menos el tren de intercambiadores, así como el intercambiador de sales.

Claro que no es novedoso molo mil, ya lo comento en la apreciación. Es el redactor del artículo el que lo dice.

El esquema, sí, lo he cogido de la red.