¿Cómo puedo convertir el vapor de agua de una caldera en energía eléctrica?
¿Me puedes ayudar a averiguar como puedo convertir el vapor de agua de una caldera en energía eléctrica?
Si hay planos o guías sería mejor.
Gracias.
PD: Si no pertenece a tu rama, ¿me puedes orientar a que rama de la ciencia pertenece?
Si hay planos o guías sería mejor.
Gracias.
PD: Si no pertenece a tu rama, ¿me puedes orientar a que rama de la ciencia pertenece?
2 Respuestas
Respuesta de txomintxu
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Tu pregunta está totalmente en linea con los principios de funcionamiento de una central térmica de vapor. Una central térmica de vapor consiste en un ciclo cerrado de vapor/agua (según el punto del ciclo que se trate). A grandes rasgos, el agua entra en una serie de intercambiadores de calor gas-líquido (recalentador y sobrecalentador), que están situados en el hogar de la caldera. El hogar se calienta quemando combustible (fuel, carbón, gas natural o basura son los más normales). Con el intercambio de calor, el agua se va convirtiendo en vapor en sucesivas etapas, primero de baja presión, luego de alta presión y por fin de muy alta presión, el cual, a través de tuberías es conducido a la turbina de vapor. El vapor va perdiendo presión en su tránsito por las etapas de alta, media y baja presión de la turbina de vapor, en las cuales se trata de aprovechar al máximo la energía del vapor convirtiéndolo en movimiento de rotación. Con este movimiento de rotación se mueve un alternador con el que se la genera energía eléctrica que se produce en la central. Mientras tanto, el vapor saliente de la turbina entra en el condensador (el cual se refrigera con agua o aire) donde vuelve a adoptar su estado líquido para mediante las bombas de agua de alimentación volverla a hacer circular por la caldera. Y otra vez el ciclo. Para que este sistema sea rentable (ya que el ciclo es muy poco eficiente, sólo se consigue obtener alrededor de un 30% de energía eléctrica, respecto de la energía inicial), la producción se realiza en grandes instalaciones. No sé si has tenido oportunidad de visitar una central térmica alguna vez, pero te recomiendo que como actividad de curso o de fin de curso, si eres estudiante, propongáis una visita contactando con vuestro proveedor de electricidad más cercano (Iberdrola, Endesa, Unión Fenosa, etc. También te recomiendo ir tú personalmente (llamando previamente) para que te faciliten información. Mi experiencia es de buena acogida y de facilitarte algún libro que te explica el funcionamiento de alguna de sus centrales, etc.
En cualquier caso, lo descrito es el ciclo básico de una térmica de carbón o fuel. En los últimos años han surgido otros procesos adicionales al ciclo de vapor, que junto con éste forman los ciclos combinados (se aprovechan los humos de la combustión para mover una turbina de gas que a su vez mueve otro alternador) que mejoran la eficiencia de las centrales térmicas tradicionales. Mira también estos sitios web:
Para descripción de una central: http://www.cec.uchile.cl/~roroman/cap_08/cap_08.htm
Para todos los componentes de una central térmica de vapor: http://aniversario.unet.edu.ve/mipv/frame.htm (página algo lenta pero completísima)
Para esquemas genéricos : http://www.conae.gob.mx/work/secciones/392/imagenes/cogpemex.pdf (ciclos comb.)
http://scsx01.sc.ehu.es/nmwmigaj/CENTRALES.htm (de carbón)
http://www.aesa.net/aesa/cogeneracion/ciclos.htm (cogeneración)
Para la turbina de vapor: http://www.history.rochester.edu/steam/parsons/part1.html
Para ciclos combinados:
http://www.bahiasdebizkaia.com/p0304.htm http://www.elduc.org/Documents/Central%20termica.pdf
En cualquier caso, lo descrito es el ciclo básico de una térmica de carbón o fuel. En los últimos años han surgido otros procesos adicionales al ciclo de vapor, que junto con éste forman los ciclos combinados (se aprovechan los humos de la combustión para mover una turbina de gas que a su vez mueve otro alternador) que mejoran la eficiencia de las centrales térmicas tradicionales. Mira también estos sitios web:
Para descripción de una central: http://www.cec.uchile.cl/~roroman/cap_08/cap_08.htm
Para todos los componentes de una central térmica de vapor: http://aniversario.unet.edu.ve/mipv/frame.htm (página algo lenta pero completísima)
Para esquemas genéricos : http://www.conae.gob.mx/work/secciones/392/imagenes/cogpemex.pdf (ciclos comb.)
http://scsx01.sc.ehu.es/nmwmigaj/CENTRALES.htm (de carbón)
http://www.aesa.net/aesa/cogeneracion/ciclos.htm (cogeneración)
Para la turbina de vapor: http://www.history.rochester.edu/steam/parsons/part1.html
Para ciclos combinados:
http://www.bahiasdebizkaia.com/p0304.htm http://www.elduc.org/Documents/Central%20termica.pdf
Hola experto: muchas gracias por tanta información que nos has mandado.
Te explico la idea: nos donaron una caldera de retorno de 60hp, 50 fluses. Le hicieron una prueba hidrostática y la presión subió a 9 kilos pero nos recomiendan trabajarla a 5 kilos.
A uno de las compañeras se le ocurrió generar energía eléctrica con ella, para unas comunidades indígenas.
¿Es posible hacerlo con las condiciones de esa caldera?.
Muchas gracias.
[email protected]
Te explico la idea: nos donaron una caldera de retorno de 60hp, 50 fluses. Le hicieron una prueba hidrostática y la presión subió a 9 kilos pero nos recomiendan trabajarla a 5 kilos.
A uno de las compañeras se le ocurrió generar energía eléctrica con ella, para unas comunidades indígenas.
¿Es posible hacerlo con las condiciones de esa caldera?.
Muchas gracias.
[email protected]
Estimado usuario/a
Frente a tu segunda consulta, se me plantea una duda y una certeza.
La certeza es que sólo con la caldera no vas a poder hacerlo, vas a necesitar montar un "tinglado" a mayor o menor escala, pero que contengan los elementos básicos de mi respuesta anterior (turbina, condensador, etc.). El coste de estos equipos es importante. A la escala que propones seguro que sale más rentable comprar una central compacta de cogeneración (funcionan con gas natural y produce agua caliente y electricidad), que tratar de montar la mini central térmica
Mirad este sitio: http://www.viessmann.es/spain/es_home.nsf/htmlmedia/produktauswahl.html
Por otro lado, la duda es que no sé si con vapor a 5 kg/cm2 existen turbinas comerciales y equipo adicional que te permita producir electricidad(a nivel de estudio y experimentación es posible). Me inclino a pensar que no, ya que a la escala que me comentas existen otros tipos de producción más rentables. La aplicación más razonable quizá fuese calefacción o vapor para otro proceso (p. ej. limpieza).
En cualquier caso, yo no soy un experto en el cálculo de instalaciones de energía. Lo mejor es que pidáis consejo a nivel de empresas de ingenierías de vuestro entorno o si no a través de ONGs tipo "Ingenieros sin fronteras".
Espero que os sirva de ayuda, aunque sólo sea un poco, en vuestra noble causa.
Frente a tu segunda consulta, se me plantea una duda y una certeza.
La certeza es que sólo con la caldera no vas a poder hacerlo, vas a necesitar montar un "tinglado" a mayor o menor escala, pero que contengan los elementos básicos de mi respuesta anterior (turbina, condensador, etc.). El coste de estos equipos es importante. A la escala que propones seguro que sale más rentable comprar una central compacta de cogeneración (funcionan con gas natural y produce agua caliente y electricidad), que tratar de montar la mini central térmica
Mirad este sitio: http://www.viessmann.es/spain/es_home.nsf/htmlmedia/produktauswahl.html
Por otro lado, la duda es que no sé si con vapor a 5 kg/cm2 existen turbinas comerciales y equipo adicional que te permita producir electricidad(a nivel de estudio y experimentación es posible). Me inclino a pensar que no, ya que a la escala que me comentas existen otros tipos de producción más rentables. La aplicación más razonable quizá fuese calefacción o vapor para otro proceso (p. ej. limpieza).
En cualquier caso, yo no soy un experto en el cálculo de instalaciones de energía. Lo mejor es que pidáis consejo a nivel de empresas de ingenierías de vuestro entorno o si no a través de ONGs tipo "Ingenieros sin fronteras".
Espero que os sirva de ayuda, aunque sólo sea un poco, en vuestra noble causa.
Respuesta de marioruiz77
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Disculpa la demora.
Te busque una página acerca de calderas de vapor.
Estas calderas generan vapor a presión, que luego es aprovechado por turbinas de vapor generando una fuerza motriz en su eje; para luego convertir ese movimiento en energía eléctrica.
La página te detalla mejor el funcionamiento, partes, y aprovechamiento de las calderas.
http://aniversario.unet.edu.ve/mipv/main.htm
Te busque una página acerca de calderas de vapor.
Estas calderas generan vapor a presión, que luego es aprovechado por turbinas de vapor generando una fuerza motriz en su eje; para luego convertir ese movimiento en energía eléctrica.
La página te detalla mejor el funcionamiento, partes, y aprovechamiento de las calderas.
http://aniversario.unet.edu.ve/mipv/main.htm