Generador - microturbina

Generator:MicroTurbine

Usado en:

Circuito de agua caliente, lado de suministro
Circuito de ACS, lado de suministro

Los generadores de microturbina son pequeñas turbinas de combustión que producen electricidad a escala relativamente reducida (p. ej., 25kW a 500kW). Este modelo utiliza el rendimiento nominal en condiciones de referencia junto con varias curvas modificadoras para determinar la potencia eléctrica y el consumo de combustible en otras condiciones. También pueden tenerse en cuenta la potencia en espera y la auxiliar. La energía recuperada del aire de escape puede utilizarse para calentar agua. Al igual que la potencia eléctrica, la potencia térmica de salida (recuperación de calor) se calcula utilizando el rendimiento nominal en condiciones de referencia y curvas modificadoras para tener en cuenta las variaciones en otras condiciones.

General

Nombre

Este campo alfanumérico especifica un nombre único definido por el usuario para identificar el generador. Es obligatorio.

Tipo

Seleccione el tipo de generador de la lista:

1-Motor de combustión interna
2-Microturbina como se describe en esta página

Altitud de referencia

Este campo numérico especifica la altitud de referencia respecto al nivel del mar (en m o ft). El valor debe ser mayor o igual que -300.0m. El valor predeterminado es 0.

Funcionamiento

Programación de disponibilidad

Seleccione la programación que define cuándo puede funcionar el generador.

Nota: La forma en que esta programación de disponibilidad interactúa con la programación de funcionamiento de equipos de planta, programación del esquema , del circuito de planta conectado depende del ajuste tipo de esquema de funcionamiento del generador del centro de carga eléctrica, como sigue:

Para el tipo de esquema 1-Carga base , la programación de disponibilidad del generador prevalece sobre la programación del esquema de funcionamiento de equipos de planta, por lo que el generador puede funcionar cuando esta programación tenga un valor > 0 independientemente del valor de la programación del esquema.

Para los tipos de esquema 5-Seguir demanda térmica o 6-Seguir demanda térmica con límite eléctrico , tanto esta programación de disponibilidad como la programación del esquema de funcionamiento de equipos de planta deben tener un valor > 0 para que funcione el generador.

Potencia de salida

Potencia nominal de salida

Este ajuste permite definir:

La capacidad nominal de diseño del generador (en W o Btu/hr) para la simulación del componente y
La potencia eléctrica nominal que se solicitará al generador para el control supervisor y despacho del generador en los centros de carga eléctrica. En concreto, define cuánto se carga un generador (potencia eléctrica solicitada) y también puede afectar al funcionamiento de una unidad de almacenamiento eléctrico si se selecciona una en el centro de carga eléctricaasociado. Busque «Electrical Storage» en la EnergyPlus Engineering Reference para más información sobre este dato y su relación con el almacenamiento eléctrico.

Potencia eléctrica de salida de referencia

Este campo numérico especifica la potencia eléctrica de salida del generador a plena carga (en W o Btu/h) en condiciones de referencia. Estas se definen mediante otros campos de este objeto (véase abajo). Es obligatorio y el valor debe ser mayor que cero.

Relación nominal entre potencia térmica y eléctrica

Este ajuste permite definir la relación entre la potencia térmica nominal y la potencia eléctrica nominal. Esta relación solo se utiliza para decisiones de control y despacho y debería ser coherente con los datos de rendimiento más detallados del resto de este diálogo, pero no se utiliza en el modelo del componente. Solo se usa si el esquema de funcionamiento del diálogo Centro de carga eléctrica se establece en 5-Seguir demanda térmica o 6-Seguir demanda térmica con límite eléctrico.

Potencia eléctrica mínima de salida a plena carga

Este campo numérico especifica la potencia eléctrica mínima de salida (en W o Btu/h) en condiciones de plena carga. La potencia eléctrica del generador se determina multiplicando la potencia eléctrica de salida de referencia por la curva modificadora de potencia eléctrica en función de temperatura y altitud. Si el resultado es inferior al valor especificado aquí, la potencia eléctrica del generador se ajusta al mínimo a plena carga indicado. El valor debe ser mayor o igual que cero.

Potencia eléctrica máxima de salida a plena carga

Este campo numérico especifica la potencia eléctrica máxima de salida (en W o Btu/h) en condiciones de plena carga. La potencia eléctrica del generador se determina multiplicando la potencia eléctrica de salida de referencia por la curva modificadora de potencia eléctrica en función de temperatura y altitud. Si el resultado es superior al valor especificado aquí, la potencia eléctrica del generador se ajusta al máximo a plena carga indicado. El valor debe ser mayor que cero.

Curva de potencia eléctrica en función de temperatura y altitud

Seleccione una curva de rendimiento bicuadrática que parametrice la variación de la potencia eléctrica de salida en función de la temperatura de entrada del aire de combustión y la altitud. Su resultado se multiplica por la potencia eléctrica de salida de referencia para obtener la potencia a plena carga a una temperatura de entrada y altitud específicas (distintas de las condiciones de referencia). La curva debe normalizarse a 1.0 en las condiciones de referencia y ser válida para el intervalo de temperaturas de entrada previsto durante la simulación y para la altitud real del generador.

Consumo de potencia

Potencia en espera

Este ajuste especifica la potencia eléctrica en espera consumida por el generador (en W o Btu/h). Es la potencia eléctrica consumida por el generador (p. ej., ventiladores y controles) cuando está disponible pero su potencia eléctrica de salida es cero (el centro de carga eléctrica no solicita potencia). El valor debe ser mayor o igual que cero. El predeterminado es 0.

Potencia auxiliar

Este campo numérico especifica la potencia eléctrica auxiliar consumida por el generador (en W o Btu/h). Es la potencia eléctrica consumida por otros equipos asociados (p. ej., bombas externas de presurización de combustible) cuando funciona el generador. Especifique 0.0 si los campos Potencia eléctrica de salida de referencia y Rendimiento eléctrico de referencia basado en el poder calorífico inferior y las curvas modificadoras asociadas reflejan la potencia eléctrica neta de salida del generador (es decir, la potencia auxiliar ya se ha deducido de la potencia bruta). Un valor mayor que cero indica que esta potencia eléctrica se consume siempre que funciona el generador y se deduce de su potencia eléctrica total de salida (Generator Produced Electric Power). El valor debe ser mayor o igual que cero. El predeterminado es 0.

Curva de potencia auxiliar en función de la entrada de combustible

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática que parametrice la variación de la potencia auxiliar en función del caudal másico de combustible de entrada al generador (kg/s). Su resultado se multiplica por la potencia auxiliar para obtenerla a un caudal másico de combustible específico.

Combustible

Tipo de combustible

Seleccione de la lista el tipo de combustible utilizado por el generador:

1-Gas natural (predeterminado)
2-Gas propano

Poder calorífico inferior del combustible

Este campo numérico especifica el poder calorífico inferior del combustible utilizado (en Btu/lb). Debe ser mayor que cero pero menor que el poder calorífico superior del combustible especificado (abajo). El valor predeterminado es 45,450 kJ/kg.

Poder calorífico superior del combustible

Este campo numérico especifica el poder calorífico superior del combustible utilizado (en Btu/lb). Debe ser mayor que cero y mayor que el poder calorífico inferior del combustible especificado (arriba). El valor predeterminado es 50,000 kJ/kg.

Rendimiento eléctrico

Rendimiento eléctrico de referencia basado en el poder calorífico inferior

Este campo numérico contiene el rendimiento eléctrico del generador en condiciones de referencia, basado en el poder calorífico inferior del combustible. Es la potencia eléctrica de salida dividida por la potencia de combustible consumida (base PCI). Las condiciones de referencia se definen mediante otros campos de este objeto (véase abajo). Es obligatorio y el valor debe ser mayor que cero y menor o igual que 1.0.

Curva de rendimiento eléctrico en función de la temperatura

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación del rendimiento eléctrico en función de la temperatura de entrada del aire de combustión. Su resultado se multiplica por el rendimiento eléctrico de referencia basado en el poder calorífico inferior para obtener el rendimiento eléctrico a plena carga a temperaturas específicas de entrada del aire de combustión (distintas de la temperatura de referencia del aire de entrada de combustión). Esta curva debe normalizarse a un valor de 1.0 a la temperatura de referencia del aire de entrada de combustióny ser válida para el intervalo de temperaturas de entrada previsto durante la simulación.

Curva de rendimiento eléctrico en función de la relación de carga parcial

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación del rendimiento eléctrico en función de la relación de carga parcial del generador (potencia eléctrica real dividida por la potencia eléctrica a plena carga en las condiciones actuales). Su resultado se multiplica por el rendimiento eléctrico de referencia basado en el poder calorífico inferior y por el resultado de la curva de rendimiento eléctrico en función de la temperatura para obtener el rendimiento eléctrico en condiciones específicas de carga parcial y temperatura de entrada del aire de combustión. La curva debe normalizarse a 1.0 cuando la relación de carga parcial sea 1.0 y ser válida para el intervalo de relaciones de carga parcial previsto durante la simulación.

Aire de combustión

Temperatura de referencia del aire de entrada de combustión

Este campo numérico especifica la temperatura de referencia del aire de entrada de combustión (en °C o °F). El valor predeterminado es 15°C.

Humedad específica de referencia del aire de entrada de combustión

Este campo numérico especifica la humedad específica de referencia del aire de entrada de combustión en kgWater/kgDryAir. El valor debe ser mayor que cero. El predeterminado es 0.00638 (kgWater/kgDryAir).

Escape

Caudal másico de referencia del aire de escape

Este campo numérico es el caudal másico de referencia del aire de escape (en kg/s o lb/s). Los valores introducidos deben ser mayores que cero.

Temperatura nominal de salida del aire de escape

Este campo numérico es la temperatura de salida del aire de escape en condiciones nominales (de referencia) (en °C o °F).

Curva de caudal de aire de escape en función de la temperatura

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación del caudal de aire de escape en función de la temperatura de entrada del aire de combustión. Su resultado se multiplica por el caudal másico de referencia del aire de escape para obtener el caudal másico de aire de escape a temperaturas de entrada del aire de combustión distintas de la de referencia. La curva debe normalizarse a 1.0 a la temperatura de referencia del aire de entrada de combustióny ser válida para el intervalo de temperaturas de entrada previsto durante la simulación.

Curva de caudal de aire de escape en función de la relación de carga parcial

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación del caudal de aire de escape en función de la relación de carga parcial del generador (potencia eléctrica real dividida por la potencia eléctrica a plena carga en las condiciones actuales). Su resultado se multiplica por el caudal másico de referencia del aire de escape para obtener el caudal másico de aire de escape en condiciones específicas de carga parcial. La curva debe normalizarse a 1.0 cuando la relación de carga parcial sea 1.0 y ser válida para el intervalo de relaciones previsto durante la simulación.

Curva de temperatura del aire de escape en función de la temperatura

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación de la temperatura de salida del aire de escape en función de la temperatura de entrada del aire de combustión. Su resultado se multiplica por la temperatura nominal de salida del aire de escape para obtener la temperatura del aire de escape a temperaturas de entrada del aire de combustión distintas de la de referencia. La curva debe normalizarse a 1.0 a la temperatura de referencia del aire de entrada de combustióny ser válida para el intervalo de temperaturas de entrada previsto durante la simulación.

Curva de temperatura del aire de escape en función de la relación de carga parcial

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación de la temperatura de salida del aire de escape en función de la relación de carga parcial del generador (potencia eléctrica real dividida por la potencia eléctrica a plena carga en las condiciones actuales). Su resultado se multiplica por la temperatura nominal de salida del aire de escape para obtener la temperatura del aire de escape en condiciones específicas de carga parcial. La curva debe normalizarse a 1.0 cuando la relación de carga parcial sea 1.0 y ser válida para el intervalo de relaciones previsto durante la simulación.

Recuperación de calor

Modo de funcionamiento del caudal de agua de recuperación de calor

Este campo permite elegir entre distintos modos de controlar el caudal másico de agua calentada mediante energía recuperada del aire de escape. Hay dos opciones:

1-Control de planta indica que el caudal de agua de recuperación a través del generador se determina externamente (por el resto de la planta). El generador solicitará el caudal de agua de recuperación de referencia siempre que funcione, pero el caudal real puede estar limitado por otros componentes de planta (p. ej., la bomba).

2-Control interno indica que el caudal de agua se controla dentro del generador en función de las condiciones actuales. En este caso, el generador debería incluir por lo general una rama de bypass al conectarse al circuito de planta.

Caudal de agua de recuperación de calor de referencia

Este campo numérico es el caudal volumétrico de referencia de agua de recuperación de calor (en m3/s o gal/min). Los valores introducidos deben ser mayores que cero.

Temperatura de referencia del agua de entrada

Este campo numérico especifica la temperatura de referencia del agua de entrada al intercambiador de recuperación de calor (en °C o °F).

Rendimiento térmico de referencia basado en el poder calorífico inferior

Este campo numérico especifica el rendimiento térmico (recuperación de calor al agua) en condiciones de referencia, basado en el poder calorífico inferior del combustible. Es la potencia térmica de salida (al agua) dividida por la potencia de combustible consumida (base PCI). Las condiciones de referencia se definen mediante otros campos de este objeto. El valor debe estar entre 0.0 y 1.0. El predeterminado es 0.

Caudal mínimo de agua de recuperación de calor

Este campo numérico especifica el caudal volumétrico mínimo de agua por el intercambiador de recuperación de calor (en m3/s o gal/min). El valor mínimo es 0.0. El predeterminado es 0.

Caudal máximo de agua de recuperación de calor

Este campo numérico especifica el caudal volumétrico máximo de agua por el intercambiador de recuperación de calor (en m3/s o gal/min). Los valores mínimo y predeterminado son 0.0. El caudal máximo de agua de recuperación debe ser mayor o igual que el mínimo.

Temperatura máxima del agua de recuperación de calor

Este campo establece la temperatura máxima del agua (en °C o °F) que el generador puede producir mediante recuperación de calor. Este límite impone un máximo al calor recuperado y a las temperaturas de salida del componente. A medida que las temperaturas del circuito se acercan al máximo, disminuye la diferencia entre la temperatura del agua de entrada y las superficies del intercambiador de recuperación del generador. Para el caudal de recuperación y esa diferencia de temperatura, la cantidad de calor recuperado se reducirá y llegará a cero cuando la temperatura del agua de entrada sea igual al máximo especificado aquí. La cantidad recuperada disminuirá al acercarse la temperatura de entrada al máximo, lo que se reflejará en los informes.

Curva de rendimiento térmico en función de temperatura y altitud

Seleccione una curva de rendimiento bicuadrática que parametrice la variación del rendimiento térmico en función de la temperatura de entrada del aire de combustión y la altitud. Su resultado se multiplica por el rendimiento térmico de referencia basado en el poder calorífico inferior para obtener el rendimiento térmico a plena carga a una temperatura de entrada y altitud específicas (distintas de las condiciones de referencia). La curva debe normalizarse a 1.0 en las condiciones de referencia y ser válida para el intervalo de temperaturas de entrada previsto durante la simulación y para la altitud real del generador.

Curva de potencia de recuperación de calor en función de la relación de carga parcial

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática o cúbica que parametrice la variación de la recuperación de calor al agua (potencia térmica de salida) en función de la relación de carga parcial del generador (potencia eléctrica real dividida por la potencia eléctrica a plena carga en las condiciones actuales). Su resultado se multiplica por la recuperación de calor en régimen estacionario a la temperatura y altitud actuales del aire de combustión, para obtener la potencia de recuperación (potencia térmica de salida) en condiciones específicas de carga parcial. La curva debe normalizarse a 1.0 cuando la relación de carga parcial sea 1.0 y ser válida para el intervalo de relaciones previsto durante la simulación.

Curva de potencia de recuperación de calor en función de la temperatura del agua de entrada

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática que parametrice la variación de la recuperación de calor al agua (potencia térmica de salida) en función de la temperatura del agua de entrada. Su resultado se multiplica por la recuperación en régimen estacionario a la temperatura y altitud actuales del aire de combustión para obtener la potencia de recuperación (potencia térmica de salida) en condiciones de entrada de agua distintas de las de referencia. La curva debe normalizarse a 1.0 a la temperatura de referencia del agua de entraday ser válida para el intervalo de temperaturas de agua de entrada previsto durante la simulación.

Curva de potencia de recuperación de calor en función del caudal de agua

Seleccione una curva de rendimiento cuadrática que parametrice la variación de la recuperación de calor al agua (potencia térmica de salida) en función del caudal de agua de recuperación. Su resultado se multiplica por la recuperación en régimen estacionario a la temperatura y altitud actuales del aire de combustión para obtener la potencia de recuperación (potencia térmica de salida) con caudales de agua distintos del de referencia. La curva debe normalizarse a 1.0 al caudal de agua de recuperación de calor de referenciay ser válida para el intervalo de caudales de agua previsto durante la simulación.

Curva de caudal de agua de recuperación de calor en función de temperatura y potencia

Seleccione una curva de rendimiento bicuadrática que parametrice la variación del caudal de agua de recuperación en función de la temperatura del agua de entrada y la potencia eléctrica neta de salida. Este dato solo se utiliza si el modo de funcionamiento del caudal de agua de recuperación de calor es 2-Control interno. Su resultado se multiplica por el caudal de agua de recuperación de calor de referencia para obtener el caudal de agua a la temperatura de entrada y potencia neta de funcionamiento específicas. La curva debe normalizarse a 1.0 en las condiciones de referencia y ser válida para el intervalo de temperaturas de agua de entrada y potencia eléctrica neta previsto durante la simulación.