INTRODUCCIÓN
La necesidad de responder de forma segura, eficiente y ambientalmente sostenible a las necesidades crecientes de energía en los diferentes sectores de la economía nacional, demandan la racionalización, mejora técnica y ampliación de las fuentes de suministro de energía eléctrica. Aún en nuestro país, el consumo de combustibles fósiles es fundamental para la generación de bienes y servicios, por lo que a través de diferentes instancias y mediante diferentes mecanismos regulatorios, como el Ministerio de Minas y Energías de Colombia, la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) y la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) lideran una política integral que promueve, genera y estimula programas y proyectos de generación, ahorro y uso eficiente de energía y particularmente de autogeneración [1][2][4-9].
A la luz de las necesidades de análisis y reglamentación de lo establecido en la Ley 1715 de 2014 [5], en un informe presentado a la UPME por el consorcio HART-RE [3], se reportan conclusiones que sirven para justificar la promoción de campañas de capacitación y recomendación calificada de tecnologías para el aprovechamiento de las energías de desecho (energía disponible en los gases de escape y en el refrigerante) en establecimientos comerciales, entidades públicas, hoteles y hospitales, donde las capacidades instaladas en cogeneración y autogeneración (mayormente equipadas con motores de combustión interna) son actualmente prácticamente nulas [3]. En el mismo informe se reporta la capacidad de autogeneración instalada de 234 MW, del sector industrial a diciembre de 2014, con una participación mayoritaria de los motores de combustión interna del 49% sobre otras tecnologías (pequeñas centrales hidroeléctricas, turbinas de vapor y turbinas de gas), con lo que se ve la relevancia de cuantificar las oportunidades de ahorros energéticos primarios donde quiera que se disponga de plantas de eléctricas basadas en motores de combustión interna
Parte de la energía suministrada a las máquinas de combustión interna se gasta en la producción de trabajo útil y el restante se pierde tradicionalmente en el calentamiento del refrigerante y la energía evacuada con los gases de escape. Es apenas lógico querer recuperar las dos últimas partes y es esto lo que se busca con los sistemas de autogeneración, cogeneración, trigeneración y poligeneración, para maximizar el aprovechamiento de la energía consumida, reducir los costos de los productos manufacturados y disminuir el impacto ambiental. La energía térmica puede recuperarse de los gases de escape del motor, el agua de refrigeración, el aceite de lubricación y emplearse para producir agua caliente, vapor de baja presión o agua fría (en un chiller de absorción) [10].
Algunos gobiernos tienen programas que incentivan la cogeneración con lo que, además de obtener beneficios directos por ahorros energéticos, se reducen los efectos directos sobre el medio ambiente, un problema bien sentido actualmente [11-12]. Tres parámetros utilizados en la valoración de estrategias de cogeneración son la relación calor/electricidad, el rendimiento eléctrico equivalente, y el rendimiento global de la instalación de cogeneración, y esos parámetros dependen de la energía que siendo evacuada por el motor puede recuperarse y transformarse en energía útil.
La finalidad del presente trabajo consiste en aportar los elementos conceptuales relacionados con el balance energético de los motores de combustión interna en general y los parámetros generales básicos que pueden usarse para decidir si un motor dado de un grupo electrógeno puede recomendarse para adecuarse (repotenciarse) para recuperación de energía. Tras presentar los elementos conceptuales básicos, se realizan los cálculos experimentales en un grupo electrógeno de laboratorio compuesto por un motor Diesel bicilíndrico y un generador eléctrico, cargado con un conjunto de resistencias e instrumentado para adquirir la información requerida para valorar el balance energético del motor de combustión y valorar las posibilidades de cogeneración.
CONSIDERACIONES EXPERIMENTALES Y TEÓRICAS DEL BALANCE ENERGÉTICO Y LA VALORACIÓN DE LA CAPACIDAD DE COGENERACIÓN
En general, la energía consumida en los motores alternativos se descompone casi por partes iguales entre el trabajo útil, el calor evacuado con el refrigerante, y el calor fugado con los gases de escape, con proporciones mayores de pérdidas a bajas cargas y tendencia a la reducción de las mismas a medida que la carga aumenta. Las proporciones varían mucho en función de la destinación del motor, de su tecnología y también de la potencia del mismo. A mayores potencias se suele tener menos pérdidas relativas de calor disipado al refrigerante. Adicionalmente, los generadores eléctricos tienen mayor o menor rendimiento dependiendo de la relación entre la carga eléctrica activa y la reactiva.
2.1 Aproximaciones generales al balance térmico de los motores
Observando las tendencias de control de la combustión y de la renovación de la carga del motor Diesel, y la gestión térmica en general del motor, la descomposición porcentual de la energía suministrada con el combustible en condiciones nominales de operación para el nivel de perfeccionamiento actual de los motores Diesel, se acerca a la descrita en la Figura 1. La figura incorpora las disipaciones de calor al refrigerante en los enfriadores de los gases de escape recirculados al cilindro y en el enfriador del aire (mezcla de gases) de admisión. El calor disipado a través de las paredes externas del motor no es fácil de evaluar. Procesando información provista en catálogos comerciales de grupos electrógenos, se han obtenido las gráficas mostradas en las Figuras 2 y 3, en las que se relaciona el calor disipado al refrigerante de algunos motores comerciales, discriminando los calores disipados directamente al sistema de refrigeración del motor y al posenfriador del aire de admisión.
Figura 1. Aproximación al balance térmico de un motor Diesel moderno. Fuente. Elaboración propia.
Figura 2. Calor disipado al refrigerante que pasa por el motor. Los motores analizados incluyen por igual motores con enfriador de aire y sin él. Fuente. Elaboración propia.
La aplicación de enfriamiento de la carga fresca ha sido, por razones de costo, más empleada en los motores de potencias mayores, pero gradualmente se empieza a aplicar también en los motores pequeños. La energía perdida con los gases de escape constituye aproximadamente la diferencia entre la energía equivalente aportada por el combustible y la suma de la potencia efetiva y la energía transferida y disponible en el refrigerante.
Figura 3. Calor disipado al refrigerante que pasa por el posenfriador del aire de admisión. Fuente. Elaboración propia.
A medida que crece la potencia nominal de los motores, la disipación específica de calor también se reduce. Las gráficas se han obtenido para motores de rangos de potencias desde los más pequeños en grupos electrógenos comerciales, hasta los más grandes utilizados en electrogeneración en zonas no interconectadas. Se ha utilizado información de motores Perkins, Volvo, Caterpillar, Cummins, General Motors, John Deere y Detroit Diesel.
Ha existido la idea de que si las superficies internas de la cámara de combustión se mantienen a mayor temperatura, las pérdidas de calor pueden ser menores (Morel [13],[14]), lo que ha dado lugar a la experimentación con aislamientos de las superficies empleando materiales cerámicos (Taymaz [15] realizó una revisión bastante extensa de los trabajos más relevantes realizados en este tema). En las gráficas de la Figura 4 se ilustran los balances energéticos de un motor con aislamiento y sin aislamiento, reproducidas del trabajo de Descombes [16], quien presentó los resultados de un estudio experimental de un motor Diesel sobrealimentado. Este motor tenía un aislamiento en la precámara de combustión y un recubrimiento cerámico en la cara superior del pistón. Los resultados de las pruebas mostraron que la eficiencia energética del motor permanece casi constante y que la reducción de las pérdidas de calor a las paredes redunda en un incremento simultáneo de la energía contenida en los gases de escape. La fracción acumulada de los flujos de calor hacia el refrigerante, de un lado, y hacia el escape, por otro lado, permanece casi constante cuando el motor opera bajo carga. Una análisis bastante fundamental de las implicaciones termodinámicas del empleo de aislamientos y los posibles alcances, a partir de la Segunda Ley de la Termodinámica, fue realizado por Caton [17], quien entre otras conclusiones afirma que, promoviendo que los procesos de combustión se realicen a mayores temperaturas (como resultado, por ejemplo, de la utilización de aislamientos cerámicos en la cámara de combustión), se minimiza la destrucción de la disponibilidad de la energía del combustible resultado de los procesos de combustión, aumentándose las temperaturas de los gases de escape, e incrementándose los niveles de disponibilidad en ellos.
Figura 4. Comparación entre los balances energéticos de un motor con aislamiento y sin aislamiento [16]. Fuente. [16].
2.2 El motor entendido como máquina termodinámica de trabajo
Al analizar la termodinámica de la combustión en un motor alternativo, se entiende que el sistema está comprendido por el gas atrapado en la cámara de combustión durante la compresión, la combustión y la expansión, como se ilustra en la figura 4. Este gas es una mezcla de combustible, aire, gases residuales y EGR (exhaust gas recirculation). Durante la combustión los reactantes se convertirán en productos de combustión (CO2, H2O, CO, etc.) y la energía química se convertirá en energía térmica.
Esquematizando la cámara de combustión como se hace en la Figura 5, puede decirse que ésta es el volumen encerrado por las paredes del cilindro, la superficie interna de la culata, la superficie superior del pistón y las válvulas. Las paredes de la cámara de combustión constituyen las fronteras del sistema. Todo el espacio de combustión puede verse como un volumen lleno por una masa de aire fresco, gases quemados, gases soplados desde el cárter del motor y combustible inyectado.
Aplicando la Primera Ley de la Termodinámica [17][18], se obtiene la descomposición de la energía del sistema, como se plantea en la ecuación (1).
(1)
La ecuación (1) y literalmente equivale a decir que la variación de la energía del sistema (Esis), asumiendo que no hay pérdidas de energía en deformaciones del volumen de control, se reduce a la variación de la energía interna del sistema (U).
Figura 5. Modelo termodinámico del motor. Fuente. Elaboración propia.
La variación de la energía interna del sistema en el motor de combustión interna es la resultante de la variación por unidad de tiempo del calor suministrado al sistema con el combustible (Qcomb) y la energía correspondiente a la carga de admisión (madmhadm), la energía convertida en forma de trabajo mecánico incluyendo las pérdidas mecánicas (W), el calor disipado a través de las paredes al refrigerante (Qp), la energía equivalente de los gases de escape referidos a las condiciones de admisión (meschesc) y la energía equivalente de los gases de la cámara fugados a través de los intersticios en los anillos (mfughfug).
Entendido el motor como máquina de realización de trabajo, la Figura 5 da una cabal representación del sistema para ser modelado desde el punto de vista termodinámico. No obstante, el motor no puede funcionar con su solo volumen de trabajo y debe interactuar con el medio externo para renovar la fuente de energía (inyección de combustible y admisión de aire fresco), evacuar los productos de combustión, asegurar mediante un sistema adecuado (sistema de refrigeración) los límites de temperatura seguros para la operación de sus componentes, y garantizar el mínimo de pérdidas mecánicas y desgaste de los componentes (necesidad de un sistema de refrigeración). La integración de los subsistemas le da funcionalidad e integralidad al motor, pero también se corresponde con el esquema de repartición de las pérdidas del motor como máquina.
Físicamente, el motor se compone de la máquina propiamente hablando, fundamentada en el mecanismo manivela-deslizador para la realización del trabajo mecánico y el conjunto de subsistemas que posibilitan que este mecanismo pueda funcionar continuamente y que la combustión sea eficiente y ambientalmente amigable. Para esto, la estructura del motor debe complementarse con los subsistemas de lubricación, refrigeración, escape, admisión e inyección de combustible. Los subsistemas de refrigeración y escape pueden integrar funciones adicionales demandadas por las estrategias de renovación de la carga y combustión y demandas de sistemas externos al motor como sistemas de calentamiento de fluidos externos [19].
Introduciendo un término de pérdidas misceláneas que dan cuenta no sólo de las pérdidas por fugas de gases, sino también de otras pérdidas propias del motor real como las disipadas al ambiente a través de su superficie externa y la energía almacenada en la masa estructural del motor y en las masas de los fluidos, el balance energético de un motor puede realizarse, de manera práctica, midiendo los flujos másicos de aire y combustible, el refrigerante, los gases de escape y también midiendo las revoluciones y el momento torsor del motor, con los que se calcula la potencia efectiva [20].
Para efectos prácticos de cálculo del balance energético del motor, la ecuación (1) puede reescribirse como:
(2)
Donde, y
corresponden a los
flujos másicos de combustible y aire, respectivamente, h denota la
entalpía,
es la energía
desprendida por la combustión del combustible de poder calorífico
, h representa el rendimiento de la combustión, Ne
es la potencia media efectiva,
es el calor disipado al refrigerante
(calor transferido a través de las paredes de la cámara de combustión, más el
calor proveniente del intercambio con el aceite del motor, los gases de
admisión y escape),
es el término que
cierra el balance e integra el calor evacuado al aceite refrigerante (en caso
de que el aceite tenga refrigeración independiente del sistema de refrigeración
del motor) más el calor disipado por convección y por radiación al ambiente que
rodea el motor y también la energía almacenada en las masas del motor durante
los procesos transitorios. Durante el calentamiento del motor parte (si no
toda) de las pérdidas misceláneas se utilizan en el calentamiento de las partes
estructurales y de la masa de los fluidos, mientras no se opera el termostato.
La potencia efectiva del motor se obtiene conociendo las revoluciones y el momento torsor del motor:
(3)
Siendo n y Me las revoluciones y el momento torsor efectivo del motor, respectivamente.
La energía térmica disipada en el motor por convección al refrigerante puede calcularse por la expresión:
Siendo y
el flujo másico y el calor específico del
refrigerante,
y
las
temperaturas del refrigerante a la entrada y la salida del motor,
respectivamente.
La energía que se evacúa con los gases de
escape referenciada a la temperatura de admisión se determina midiendo los
gastos másicos de combustible, y de
aire,
y las temperaturas
del aire de admisión,
, del combustible,
y de los gases de escape,
, tras determinar las
entalpías de la carga de trabajo,
y de los gases de escape,
, empleando la
expresión:
(5)
Durante el calentamiento del motor, desconsiderando la disipación de calor a través de las superficies externas del motor, parte de la energía suministrada con el combustible se almacena en forma de calor en las masas de la estructura, mientras que otra parte se transporta con los fluidos, refrigerante y aceite, progresivamente según la expresión:
(6)
Donde Qdis representa el
calor total disipado por el motor a través de las paredes; Trefr
y Tac son las temperaturas del refrigerante y del aceite, mbl
y cpbl representan la masa térmicamente sensible del bloque y
el calor específico del material, y
son los flujos másicos de refrigerante y
aceite a través de la camisa de refrigeración y las galerías de lubricación,
respectivamente (el flujo del aceite es más complejo y la inclusión del término
en la expresión es una aproximación grosera que no contempla el volumen de
aceite en el cárter),
representa el calor específico del aceite.
2.3 Elementos de Normatividad de autogeneración y cogeneración. Promoción de la autogeneración en el sector comercial y de servicios
En Colombia, mediante el documento de la Comisión de Regulación de Energía y Gas, CREG, 085 del 29 de octubre de 2008 se fijan los requisitos para los cogeneradores y se plantean las condiciones para que un proyecto sea declarado de cogeneración, con base en el indicador REE (Rendimiento Eléctrico Equivalente), como se indica en la Tabla I [4].
Mediante la Resolución 005 de 2010 de la CREG, en Colombia se aprobó la determinación de los requisitos y condiciones técnicas que deben cumplir los procesos de cogeneración [4]: “Los cogeneradores pueden vender energía, bajo los siguientes requisitos principales: 1. Mantener un Rendimiento Eléctrico Equivalente (REE) superior al mínimo exigido; 2. Producción mínima de energía eléctrica y térmica en el proceso. • Si produce Energía Eléctrica a partir de Energía Térmica, la Energía Eléctrica producida deberá ser mayor al 5 % de la Energía Total generada por el sistema (Térmica + Eléctrica). • Si produce Energía Térmica a partir de un proceso de generación de Energía Eléctrica, la Energía Térmica producida deberá ser mayor al 15 % de la Energía Total generada por el sistema (Térmica + Eléctrica). 3. El valor del REE y la producción mínima de energía eléctrica y térmica se determinan por medio de auditorías energéticas y pruebas. 4. Se establece la restricción de que el proceso de cogeneración debe ser de propiedad de quien realice la actividad productiva de la cual hace parte”.
Oficialmente la generación distribuida aparece en el plan energético nacional 2010-2014, en el cual se aclara que dentro de la generación distribuida se consideran la autogeneración, la cogeneración y la generación aislada. A partir de la expedición de la Ley 1715 de 2014 [5], en Colombia se formaliza la autogeneración como una actividad en la que las empresas jurídicas y empresas pueden comercializar sus excedentes disponibles de energía eléctrica, obtenida en sus procesos industriales, a través de la red, en los términos establecidos por la CREG para tal fin. El modelo de red eléctrica inteligente se abre a los usuarios, quienes pueden ser también generadores y distribuidores de energía y adaptar sus consumos según la información de precios en tiempo real.
Tabla 1. Valor mínimo de REE para status autogenerador.
|
Tipo de combustible REE [%] |
REE [%] |
|
Gas natural |
53,5 |
|
Carbón |
39,5 |
|
Hidrocarburos grados API < 30 |
30,0 |
|
Hidrocarburos grados API > 30 |
51,0 |
|
Bagazo y demás residuos agrícolas de la caña de azúcar |
20,0 |
|
Otros combustibles de origen agrícola |
30,0 |
El Gobierno Colombiano expidió el Decreto2143 de 2015 [9], mediante el cual se reglamentan incentivos tributarios para la promoción, desarrollo y utilización eficiente de la energía. Se abren paso las microredes, con fuentes de generación distribuida, almacenamiento local, cargas controladas y la posibilidad de formar islas eléctricas automáticamente.
El Estado Colombiano está promoviendo programas para la generación distribuida (GD) y probablemente incentivará más los proyectos para autogeneración en los sectores comerciales, residencial y de servicios, emulando iniciativas como la del Departamento de Energía de los Estados Unidos, el cual impulsó el programa de Sistemas de motores alternativos avanzados (ARES), diseñado para desarrollar unidades pequeñas de cogeneración (micro-generadores) de alta eficiencia [12]. Si se crean incentivos para la autogeneración y cogeneración en los sectores comerciales, residencial y de servicios, podría verse atractiva la incorporación al sistema de generación de unidades comerciales de cogeneración ya existentes en el mercado internacional, como son las fabricadas por compañías como SenerTec Dachs (holandesa), Tedom (checa), Boderus (belga) Energia Nova (italiana), Cogenco (inglesa), Eqtec (española), Yanmar (japonesa), Enertec Kraftwerke (alemana), entre otras.
La compañía checa Tedom produce microplantas, diseñadas para gas natural, pero que pueden ser modificadas para biogás, se producen para rangos de potencias desde 23 kW hasta 300 kW y reportan una eficiencia entre el 76 y el 85% cuando se utilizan simultáneamente para generar electricidad y calor [22]. SenerTec Dachs instaló cerca de 100 unidades de micro-cogeneración de 5 kWe basadas en motor a gas natural en el 2004. La unidad entrega 5,5 kW de electricidad y 12,5 kW de calor. Las plantas se venden principalmente a hoteles pequeños, balnearios, unidades residenciales, centros de atención. A un costo de 14000 Euros, estimando ahorrar 1,341 Euros al año, la inversión se recupera en 8 años; son diseñadas para operar con gas, pero pueden alimentarse con GLP, Diesel o bio-Diesel [22].
2.4 Índices energéticos de la cogeneración
La energía mecánica en las plantas eléctricas se realiza en energía eléctrica con una eficiencia que depende de la relación entre la energía activa y la energía reactiva dada por el sistema de carga
() y del rendimiento del electrogenerador,
. Así, considerando la potencia consumida igual a la potencia
activa del generador, la potencia mecánica del motor se determina mediante la
expresión:
(7)
Y el rendimiento efectivo del motor por:
(8)
Es común evaluar el rendimiento de la planta eléctrica en función de la potencia equivalente en el combustible suministrada al motor de combustión:
(9)
Asumiendo que todo el calor evacuado con
los gases de escape y el refrigerante es utilizable (), se acostumbra definir la relación calor electricidad,
, para calificar la capacidad del motor para ser utilizado en
cogeneración:
(10)
Adicionalmente al parámetro RCE, puede hacerse una abstracción y considerar el rendimiento de un motor eléctrico equivalente, REE , cuyo consumo de potencia de combustible es menor al de la planta eléctrica en la magnitud de la energía recuperada de los gases de escape y el refrigerante (evaluada esta energía recuperada por un rendimiento de regeneración), definido como [4]:
(11)
Finalmente, el rendimiento de la planta eléctrica con cogeneración puede evaluarse con el rendimiento global de la instalación de cogeneración:
(12)
Dependiendo de la normatividad de cada país, se fijan unos límites para incentivar la producción de energía. Como se comentó en el parágrafo anterior, en Colombia, la Resolución 085 de la CREG define los valores del REE requeridos para que un proyecto sea declarado de cogeneración (Tabla I).
En España, por ejemplo, las plantas con un rendimiento global de la instalación con valores superiores a los de la tabla 2. son autorizadas para comercializar la energía excedente.
Tabla 2. Valor mínimo de REE para status autogenerador.
|
Combustible |
Tecnología |
REE (%) |
|
Líquido |
Motores |
56 |
|
Gaseoso |
MCIA |
55 |
|
Turbina de gas |
59 |
Fuente. Elaboración propia.
3. CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN UTILIZADA Y METODOLOGÍA DE LAS PRUEBAS
3.1. Descripción de la instalación adecuada para las pruebas de la planta eléctrica
La instalación está integrada por un motor Diesel de dos cilindros de aspiración natural e inyección mecánica acoplado a un sistema de carga basado en un generador eléctrico y un banco de resistencias, un medidor de caudal de refrigerante tipo rotámetro, una válvula para controlar el paso de refrigerante, un medidor volumétrico de consumo de combustible con dos válvulas de control, un medidor de columna de agua para la medición de la presión de admisión del motor, un sistema de instrumentación representado por los medidores de voltaje y amperaje del generador, tres termopares a la salida del escape y a la entrada y salida del refrigerante, el sistema de control de las resistencias eléctricas de carga y los medidores de presión y temperatura ambiente.
En la Figura 6 se ilustra la disposición del grupo electrógeno empleado en las pruebas.
Figura 6. Detalle del grupo electrógeno instrumentado para las pruebas. Fuente. Elaboración propia.
Las características principales del motor y del generador utilizado son:
Grupo electrógeno. Motor Diesel de cilindros, 72 mm de diámetro de pistón, 75 mm de carrera, 611 cm3 de cilindrada, alimentado con gasóleo como combustible, de poder calorífico Hc = 42000 kJ/kg (a Tref = 25ºC), 0,84 kg/l de densidad y gravedad API de 35. Generador eléctrico trifásico con capacidad de 230–400 V de tensión a 3000 min-1, potencia máxima de 10 kVA a 50 Hz de frecuencia; rendimiento de 87%. Resistencias eléctricas (3) de 2 kW de potencia unitaria.
Instrumentación. Caudalímetro de aire representado por una tobera de constante k=0,9686 m2s/h y un manómetro de columna de agua DHmax=1 m; caudalímetro de combustible representado por un volumen marcado de de capacidad 100 cm3 y un cronómetro digital; caudalímetro de agua representado por un rotámetro con rango máximo 1000 kg/h; sensores de temperatura de agua representados por termorresistencias tipo PT-100. Se emplea un termopar tipo K para medir la temperatura de gases de escape.
3.2. Metodología de ensayo
Tras comprobar que las válvulas de paso del combustible se encuentran en las posiciones apropiadas y que la válvula de paso del refrigerante están abiertas se pone en marcha el motor y se verifica que todos los instrumentos de medida registran correctamente los parámetros correspondientes. Se conecta la primera resistencia eléctrica y cuando el motor alcance el régimen térmico adecuado (temperatura del refrigerante en el rango 70 – 80ºC), se registran todos los parámetros indicados por los instrumentos de medida (ver Tabla III). El consumo de combustible se mide mediante el tiempo tomado para desocupar el volumen aforado del medidor y tras su medición se asegura el rellenado del volumen de aforo mediante el control de las válvulas de paso. Terminadas las primeras mediciones se pasa a cargar el motor con dos resistencias y luego con tres, repitiendo los procedimientos de registro.
Una vez realizadas las mediciones se calculan las variables requeridas para cuantificar la distribución de la energía en la planta eléctrica, los rendimientos y los parámetros cuantificadores de la viabilidad de recuperación de energía, empleando las expresiones (2), (4), (5), (7) – (12), tras calcular las masas de aire y combustible como:
La masa de aire mediante la expresión
(13)
El consumo de combustible por la
expresión (14)
y la potencia correspondiente al combustible suministrado por
(15)
4. RESULTADOS DEL BALANCE TÉRMICO DEL MOTOR Y DE LA VALORACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE COGENERACIÓN
Tras procesar la información obtenida en las pruebas realizadas sobre la instalación para los tres casos de carga, el resumen de los resultados del balance térmico del motor y los parámetros de valoración de la capacidad de cogeneración de la planta se presenta en la tabla III. En la medida en que aumenta la carga, la partición entre las energías para potencia efectiva, gases de escape y refrigerante se va igualando a favor de la potencia efectiva. Se ha asumido un rendimiento de la combustión del 100 %, las pérdidas por transferencia de calor al medio ambiente y las pérdidas de accionamiento de elementos como las bombas no han entrado en el balance, con déficits de aproximadamente 5, 7 y 9,4 kW para los tres estados de carga, que dan cuenta de esas pérdidas no medidas. A la luz de los límites de la tabla I, considerando la gravedad API del combustible (35 > 30) no es aprobable la cogeneración para esta planta eléctrica, al menos en las condiciones en las que está operando. Sin embargo, debe observarse que el límite normativo de REE de 51% resulta ser muy alto y penaliza y desestimula la cogeneración, al menos para los grupos electrógenos de las características del grupo objeto de la prueba.