La combinación de calor y energía (CHP) ya se está utilizando a gran escala en el comercio y la industria. La tecnología ahora también se puede encontrar cada vez con más frecuencia en hogares privados. Lea aquí qué tan efectivos son los sistemas y qué ventajas aportan a los particulares.
El principio de calor y energía combinados se basa en un proceso termodinámico en el que la energía utilizada se convierte en energía mecánica o eléctrica y calor utilizable. El calor producido en paralelo a la generación de electricidad se utiliza luego para calefacción y procesamiento de agua caliente o, por ejemplo, en la industria para procesos de producción.
La combinación de calor y energía tiene un gran potencial y se considera una solución orientada al futuro para el hogar. Porque la mayor parte de la energía utilizada en las centrales eléctricas convencionales permanece sin utilizar. A menudo, sólo le llega el 38 por ciento de la energía utilizada. Los sistemas combinados de calefacción y energía, que simplemente instala en su sótano, logran un grado de eficiencia mucho mayor. Al final, puede utilizar entre el 80 y el 90 por ciento de la energía primaria y, al mismo tiempo, contribuir a reducir los gases de efecto invernadero.
Así es como funciona la generación combinada de calor y energía de una planta de cogeneración
Los componentes principales de una unidad combinada de calor y energía (CHP) son: un motor o una celda de combustible, un generador síncrono para generar electricidad y un intercambiador de calor para recuperar la energía térmica de los gases de escape, el calor residual del motor y el ciclo del aceite. Además, se requieren varios dispositivos de control y conmutación eléctricos para la distribución de energía o para la gestión del motor y un dispositivo hidráulico para la distribución del calor. En el ámbito de la calefacción de espacios, el sistema de cogeneración se complementa con una caldera de pico y un acumulador de calor.
El motor impulsa el generador y, por lo tanto, proporciona electricidad. El calor residual que se acumula en el bloque del motor se utiliza para calentar el agua de calefacción mediante un intercambiador de calor. La energía contenida en los gases de escape se puede utilizar, por ejemplo, para generar vapor o como intercambiador de calor para calentar agua sanitaria.
Es bueno saberlo: Los sistemas combinados de calor y energía pueden basarse en varias tecnologías: turbinas de vapor, turbinas de gas, motores de combustión y motores de vapor, así como motores Stirling, sistemas ORC o celdas de combustible son opciones de accionamiento. Entonces se pueden ver diferencias, por ejemplo, en relación con la cifra de potencia y la eficiencia general.
Dependiendo del tipo de sistema, todos los combustibles con un contenido mínimo de energía se pueden utilizar para sistemas de cogeneración. Estos incluyen gases, carbones, aceites minerales, biomasa sólida y líquida y desechos.
La electricidad generada puede utilizarse directamente o inyectarse a la red pública. Sin embargo, el uso directo es más energético y, por tanto, tiene más sentido desde el punto de vista económico y ecológico.
Plantas combinadas de calor y energía para hogares privados
Debido a la experiencia positiva con los sistemas de cogeneración en la industria y el comercio, muchos fabricantes ahora también están produciendo los denominados sistemas mini-cogeneración que alcanzan una potencia eléctrica de hasta 20 kilovatios. Hasta ahora, solo ha habido unidades con salidas eléctricas adecuadas para edificios residenciales más grandes hasta bloques de apartamentos o pequeñas empresas. Se espera que esto haga que la generación combinada de calor y energía sea interesante para los hogares privados. Porque las pequeñas centrales eléctricas de la casa generan calor y electricidad de forma muy eficiente sin enormes pérdidas de transmisión, como es el caso de las grandes centrales eléctricas.
La iniciativa nacional de protección climática del gobierno federal planea reducir el CO 2-Reducir las emisiones en al menos un 40 por ciento, por lo que ahora hay una subvención de inversión para todos los que compran un sistema de cogeneración.
Originalmente, se esperaba aumentar la generación de electricidad de los sistemas de cogeneración a 110 teravatios hora para 2020 y a 120 teravatios hora para 2025; la meta para 2020 ya se logró en 2016.
- Programa de impulso Mini-CHP: financiación básica y de bonificación
Si cumple con los requisitos de financiación, puede solicitar lo que se conoce como financiación básica. La financiación se proporciona en forma de una subvención única, cuyo monto se determina de la siguiente manera según el área de servicio:
|
Potencia mínima |
Poder maximo |
Monto de financiación por kW el |
|
> 0 kW el |
<= 1 kW el |
1.900 euros |
|
> 1 kW el |
<= 4 kW el |
300 euros |
|
> 4 kW el |
<= 10 kW el |
100 euros |
|
> 10 kW el |
<= 20 kW el |
10 euros |
Además del subsidio básico, existen subsidios adicionales por “eficiencia térmica” y “eficiencia eléctrica”. Infórmese sobre los programas de subsidios de CHP en su estado.
- Costo de un sistema de cogeneración
Como desventaja de los sistemas de cogeneración micro o nano, a menudo se mencionan los costes de adquisición de los sistemas. Suelen ser el doble que con las calderas convencionales y valen entre 15.000 y 30.000 euros. Es mejor observar la siguiente regla empírica al determinar los costos: Cuanta más electricidad pueda generar un sistema, menores serán los costos de inversión por producción eléctrica instalada. Un sistema grande es más caro, pero también más eficaz. Para que una planta de energía de este tipo valga la pena para su hogar, debe tenerla en funcionamiento durante tantas horas como sea posible al año; como pauta, generalmente nos dan de 3,500 a 5,000 horas.
Consejo: un sistema pequeño con tiempos de ejecución prolongados es más económico que un sistema demasiado grande y que funciona de forma irregular.
Antes de decidirse por una planta combinada de calor y energía, es importante realizar un cálculo de rentabilidad. Tenga en cuenta los costos de conexión de electricidad y agua, los costos de adquisición, la integración en el circuito de calefacción, los costos de los componentes adicionales y todos los demás trabajos. También aclare de antemano si utilizará la electricidad generada usted mismo. Si necesita ayuda, lo mejor es ponerse en contacto con un asesor energético.
Unidades combinadas de calor y energía para Your-Best-Home.net
Los sistemas de cogeneración pequeños con una potencia eléctrica de alrededor de un kilovatio (kW) son los más adecuados para viviendas unifamiliares. Los dispositivos que generan más de cinco kilovatios se utilizan mejor en edificios de apartamentos. Suelen combinarse con una caldera adicional.
¿Compensación de la electricidad generada?
En el caso de los sistemas de cogeneración que funcionan con combustibles fósiles como el gas natural o el fuelóleo, la Ley de cogeneración regula la remuneración. Los sistemas que requieren combustibles renovables como biogás, aceite de colza o madera suelen recibir una bonificación más alta que los combustibles fósiles y son remunerados de acuerdo con las reglas de la Ley de Fuentes de Energía Renovable (EEG).