Cogeneración

Otro tipo de servicio que se puede emplear es la generación combinada de trabajo y calor (ó cogeneración). En la cogeneración se genera trabajo mediante una turbina de vapor, de gas o un motor de combustión interna. El calor que no se invierte en generar trabajo (por ejemplo, el de los humos de la combustión), se aprovecha para calentar las corrientes del proceso.

**Figura:** Dos posibilidades de integración de una instalación de cogeneración

Existen dos maneras de integrar un sistema de cogeneración en el proceso. En la figura se ha representado al proceso como un sumidero de calor y una fuente de calor, separados por el pinch. La integración del sistema a través del pinch es contraproducente, tal y como se observa en la figura a. El proceso requiere $Q_{H\text{min}}$ , y el rendimiento del sistema de cogeneración es el mismo que si trabajara solo.

En la figura b se muestra el sistema de cogeneración integrado por encima del pinch. El calor suministrado por el sistema se emplea en la zona del proceso donde se necesita (en el sumidero de calor). Además, se aprovecha también la diferencia de temperaturas existente entre el servicio de calefacción y el proceso para producir trabajo con una alta eficiencia. El efecto neto es que se requiere un aporte de energía extra, , que produce trabajo de eje, . Como el proceso y el sistema de cogeneración están completamente integrados, actuando como un sólo sistema (en realidad como una máquina térmica), la conversión aparente de calor en trabajo se realiza con un rendimiento del 100%.

Sin embargo, en la realidad no se alcanza el rendimiento perfecto. Vamos a centrarnos en el caso de turbinas de vapor y de gas, y vamos a calcular cuál es el rendimiento de la transformación de calor en trabajo. Por supuesto, para integrar las turbinas en el proceso, emplearemos las curvas grand compuestas.

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2004-05-30