Sistemas de cogeração (CHP)
Cogeração (CHP) a diesel e a gás: eletricidade e calor a partir de um só combustível, com recuperação do calor residual. Projetos chave na mão.
Pedido de orçamento e informações
Contacte-nos diretamente
Na produção convencional de eletricidade, grande parte da energia contida no combustível perde-se sob a forma de calor. A cogeração (CHP, combined heat and power) recupera esse calor: o calor dos gases de escape e da água de arrefecimento do motor é convertido em água quente, vapor ou calor de processo. Assim, do mesmo combustível obtêm-se eletricidade e calor, e o rendimento energético total pode atingir 90%. Disponibilizamos sistemas de cogeração com motor a gás e cogeração a diesel para locais sem rede de gás.
Concebemos os sistemas de cogeração especificamente para cada projeto. Fornecemo-los chave na mão, incluindo o fabrico de quadros, a automação, a instalação mecânica, a montagem no local, os ensaios e a colocação em serviço.
Como funciona a cogeração?
- Produção de eletricidade: O motor de combustão interna aciona o alternador e produz eletricidade.
- Recuperação do calor da água de arrefecimento: O calor da água das camisas do motor é transferido para o circuito de água quente através de um permutador.
- Recuperação do calor dos gases de escape: Os gases de escape passam por um permutador de recuperação de calor ou por uma caldeira de vapor; obtém-se água quente ou vapor.
- Utilização do calor: O calor recuperado é utilizado para aquecimento, água quente sanitária, calor de processo ou aquecimento de estufas.
- Comando: O sistema funciona automaticamente de acordo com a carga elétrica e térmica da instalação; pode funcionar em paralelo com a rede ou de forma independente.
Produção convencional e cogeração
| Produção separada (eletricidade da rede + caldeira) | Cogeração | |
|---|---|---|
| Eletricidade | Obtida da rede | Produzida na instalação |
| Calor | Produzido queimando combustível numa caldeira separada | Recuperado do calor residual do motor |
| Rendimento total | Baixo, devido às perdas de calor | Até 90% |
| Consumo de combustível | Separado para eletricidade e calor | Ambos a partir de um só combustível |
| Segurança energética | Dependente da rede | Pode funcionar em paralelo com a rede ou de forma independente |
Cogeração com motor a gás e cogeração a diesel
Sistemas com motor a gás: Podem ser construídas instalações adequadas a gás natural, biogás e outros combustíveis gasosos. É a solução habitual para instalações com muitas horas de funcionamento por ano e acesso à rede de gás.
Cogeração a diesel: Em locais sem rede de gás, o calor dos gases de escape e da água de arrefecimento dos grupos geradores com motor a diesel pode também ser aproveitado por recuperação de calor. Locais remotos, acampamentos mineiros e de estaleiro e instalações sem ligação à rede são os utilizadores típicos desta configuração. Escolhemos os nossos grupos com motor a diesel na gama de 10–4125 kVA do nosso catálogo, em função da carga elétrica do projeto; para as potências mais utilizadas, consulte as páginas de grupos geradores de 250 kVA, 500 kVA, 1000 kVA e 2000 kVA.
Comparámos as diferenças entre motor a gás e motor a diesel no nosso artigo grupo gerador a gás ou a diesel.
Principais componentes do sistema
- Grupo motor–alternador: O grupo que produz a eletricidade, selecionado de acordo com a carga elétrica da instalação.
- Permutador da água das camisas: Transfere o calor da água de arrefecimento do motor para o circuito de água quente.
- Permutador de escape ou caldeira de vapor: Obtém água quente ou vapor a partir do calor dos gases de escape.
- Arrefecedor de emergência: Mantém o arrefecimento do motor quando a necessidade de calor diminui.
- Quadro de comando e sincronização: Gere em conjunto a parte elétrica e a parte térmica e permite o funcionamento em paralelo com a rede.
A quem se destina?
Empresas que necessitam de eletricidade e de calor em simultâneo durante todo o ano:
- Instalações industriais e empresas em parques industriais (calor de processo, vapor)
- Hospitais e campus de saúde (água quente, aquecimento, esterilização)
- Hotéis e centros comerciais (aquecimento, água quente sanitária, piscina)
- Centros de dados (arrefecimento por trigeração)
- Estufas (aquecimento; consoante o projeto, aproveitamento dos gases de escape)
Para que a cogeração seja eficiente, o calor tem de ser utilizado de forma regular. Em instalações que só necessitam de calor durante alguns meses por ano, a viabilidade é avaliada em função das horas de funcionamento anuais.
Benefícios
- Redução dos custos de eletricidade e aquecimento
- Aproveitamento do calor residual como energia
- Menos combustível para a mesma energia e menores emissões de carbono
- Funcionamento independente da rede ou em paralelo com a rede
- Maior segurança energética da instalação em caso de cortes da rede
Funcionamento em paralelo com a rede e sincronização
Os sistemas de cogeração funcionam muitas vezes em paralelo com a rede: o sistema cobre parte ou a totalidade das necessidades elétricas da instalação e a parte restante é obtida da rede. Para isso, utiliza-se um quadro de sincronização entre o gerador e a rede. Em sistemas com vários motores, os grupos funcionam também sincronizados entre si e a carga é repartida entre eles em função da necessidade de calor. Em grandes instalações, o sistema pode ser ligado em média tensão.
Fases de um projeto chave na mão
- Viabilidade: São analisados o perfil de consumo elétrico e térmico, as horas de funcionamento anuais e os custos de combustível.
- Conceção: São definidos a potência do motor, os equipamentos de recuperação de calor, o quadro e a arquitetura de automação.
- Fabrico e montagem: São realizados o fabrico do quadro, a instalação mecânica e a montagem no local.
- Ensaios e colocação em serviço: O sistema é ensaiado e colocado em serviço em conjunto com a sua parte elétrica e térmica.
- Exploração e manutenção: O sistema é acompanhado continuamente com manutenção periódica e monitorização remota.
Informações necessárias para a proposta
- Consumo elétrico horário ou mensal
- Necessidade de calor e o seu tipo (água quente, vapor, calor de processo)
- Horas de funcionamento anuais e combustível a utilizar
- Condições de ligação à rede e sistema de aquecimento existente
Analisemos em conjunto o perfil energético da sua instalação: peça um orçamento. Para a instalação e a manutenção, consulte os nossos serviços de instalação e colocação em serviço e de assistência técnica a grupos geradores.
Perguntas frequentes
O que é a cogeração?
A cogeração (CHP) é um sistema que produz simultaneamente eletricidade e calor a partir de um único combustível. Como o calor dos gases de escape e da água de arrefecimento do motor é recuperado sob a forma de água quente, vapor ou calor de processo, o rendimento energético total é muito superior ao da produção convencional e pode atingir 90%.
Que combustíveis podem ser utilizados num sistema de cogeração?
Consoante o projeto, os sistemas de cogeração podem ser construídos para gás natural, biogás e outros combustíveis gasosos. Em locais sem rede de gás, o calor dos gases de escape e da água de arrefecimento de grupos com motor a diesel pode também ser aproveitado por recuperação de calor. A escolha do combustível depende do acesso a combustível da instalação e das suas horas de funcionamento.
A quem se destina a cogeração?
Destina-se a empresas que necessitam de eletricidade e de calor em simultâneo durante todo o ano: instalações industriais, hospitais, hotéis, centros comerciais, centros de dados, estufas e empresas em parques industriais. A regularidade da necessidade de calor é a condição fundamental que determina o rendimento do sistema.
Qual é a diferença entre cogeração e trigeração?
A cogeração produz eletricidade e calor em conjunto. Na trigeração, parte do calor recuperado é convertida em frio através de um chiller de absorção; assim, produzem-se eletricidade, calor e frio em simultâneo. É escolhida em instalações com elevada necessidade de arrefecimento nos meses de verão.
Um sistema de cogeração pode funcionar em paralelo com a rede?
Sim. Com uma infraestrutura de sincronização, o sistema de cogeração pode funcionar em paralelo com a rede e cobrir parte ou a totalidade das necessidades elétricas da instalação. Consoante o projeto, pode também funcionar de forma independente da rede quando esta falha.
Que informações são necessárias para um projeto de cogeração?
O consumo elétrico horário ou mensal da instalação, a necessidade de calor e o seu tipo (água quente, vapor, calor de processo), as horas de funcionamento anuais, o combustível a utilizar, as condições de ligação à rede e os dados da caldeira ou do sistema de aquecimento existente.