“INSTAL·LACIÓ I CARACTERITZACIÓ D’UNA...

PROJECTE FINAL DE CARRERA

“INSTAL·LACIÓ I CARACTERITZACIÓ D’UNA

MICROTURBINA DE GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

Alumne: Alejandro Chico Esteban

Ponent : Lluís Massagués i Vidal

Titulació: Enginyer Tècnic Industrial en Electricitat

Índex del projecte1. Memòria descriptiva.2. Memòria de càlcul.3. Plànols.4. Pressupost.5. Plec de condicions.6. Estudis energètics i econòmics.

Instal·lació i caracterització d’una microturbina de gas al CREVER Memòria descriptiva

1


“INSTAL·LACIÓ I CARACTERITZACIÓ D’UNA MICROTURBINA DE

GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

MEMÒRIA DESCRIPTIVA

DOCUMENT 1/7





2

Índex

1.1 Objecte 1

1.2 Situació 1

1.3 Antecedents 2

1.4 Titular 2

1.5 Auditoria elèctrica del CREVER 3

1.5.1 Introducció 3

1.5.2 Descripció de les instal·lacions elèctriques 3

1.5.2.1 Descripció de l’escomesa 3

1.5.2.2 Descripció dels quadres elèctrics. 6

1.5.2.2.1 Quadre elèctric principal 6

1.5.2.2.2 Quadre elèctric de la Planta Baixa 10

1.5.2.2.3 Quadre elèctric de la Planta Superior 12

1.5.2.2.4 Quadre elèctric del Banc d’assaig 14

1.5.2.2.5 Altres proteccions 16

1.5.2.3 Descripció de les línies elèctriques 17

1.5.2.3.1 Descripció de les línies que surten del Quadre principal 17

1.5.2.3.2 Descripció de les línies que entren a la Planta Baixa 20

1.5.2.3.3 Descripció de les línies que entren a la Planta Superior 25

1.5.2.3.4 Descripció de les línies del Banc d’assaig 26

1.5.3 Potència instal·lada al CREVER 27

1.5.3.1 Principals càrregues elèctriques 27

1.5.3.2 Distribució de la potència 27

1.5.3.3 Potència instal·lada total per tipus de consumidor 28

1.5.3.4 Potència instal·lada d’ús habitual 28

1.5.4 Previsió de consums elèctrics 30

1.5.4.1 Introducció 30

1.5.4.2 Previsió del consum diari típic 30

1.5.4.3 Previsió del consum anual dels principals experiments del laboratori

de propietats termofísiques 31

1.5.4.4 Previsió del consum anual de la planta experimental d’absorció

d’aigua-bromur de liti 32

1.5.4.5 Previsió del consum anual del Banc d’assaig 32

1.5.5 Anàlisi del consum real del CREVER 33


1.5.5.2 Característiques del l’analitzador de xarxes elèctriques AR4 33

1.5.5.3 Anàlisi del consum de la Planta Baixa 35

1.5.5.3.1 Anàlisi del consum setmanal 35

1.5.5.3.2 Comparació de consum entre els diferents dies de la setmana 38


3

1.5.5.3.3 Anàlisi del consum diari 39

1.5.5.3.4 Estudi del desequilibri del sistema 40

1.5.5.3.5 Estudi del factor de potència. 41

1.5.5.4 Anàlisi del consum de la Planta Superior 41

1.5.5.4.1 Anàlisi del consum setmanal 42

1.5.5.4.2 Comparació de consum entre els diferents dies de la setmana 43

1.5.5.4.3 Anàlisi del consum diari 45

1.5.5.4.4 Estudi del desequilibri del sistema 46

1.5.5.4.5 Estudi del factor de potència 47

1.5.5.5 Anàlisi del consum global 47

1.5.5.5.1 Període del dia 15 al 19 de Maig del 2001 48

1.5.5.5.2 Període del dia 21 al 26 de Maig del 2001 54

1.5.5.5.3 Període del dia 28 de Maig al 2 de Juny del 2001 57

1.5.5.5.4 Període del dia 4 al 9 de Juny del 2001 61

1.5.5.6 Corba del consum adoptada 64

1.5.5.7 Resum dades globals 64

1.5.6 Determinació del consum anual 65

1.5.7 Instal·lació de posta a terra 65

1.5.7.1 Referències del R.B.T a la posta a terra 65

1.5.7.2 Objecte de la posta a terra 66

1.5.7.3 Definició de posta a terra 66

1.5.7.4 Elements que s’han de connectar a terra 67

1.5.7.5 Descripció de la posta a terra existent al CREVER 67

1.5.8 Millores del sistema elèctric 68

1.5.8.1 Transformador d’alimentació del centre 68

1.5.8.2 Quadre elèctric de la Planta Baixa i la Superior 69

1.5.8.3 Quadre elèctric del Banc d’assaig 70

1.5.8.4 Posta a terra 70

1.6 Introducció a la cogeneració de petita potència 70

1.6.1 Què es la cogeneració i la cogeneració de petita potència? 70

1.6.2 Tipus de combustibles i màquines motrius 71

1.6.3 Generadors elèctrics 72

1.7 Selecció del mòdul de cogeneració 74


1.7.2 Elecció del combustible 74

1.7.3 Elecció del tipus de tecnologia 75

1.7.4 Elecció de la microturbina de gas 79

1.7.4.1 Introducció de les microturbines de gas 79

1.7.4.2 Caracterisiques de les microturbines de gas 80

1.7.4.2.1 Capstone 30 kW 80


4

1.7.4.2.2 Honeywell de 75 kW 81

1.7.4.2.3 Gamma de microturbines Elliot energy System 81

1.7.4.2.4 Microturbines Bowman 82

1.7.4.2.5 Microtubina turbec de 100 kW 83

1.7.4.3 Criteris per la selecció de la microturbina i microturbina seleccionada 84

1.8 Descripció del mòdul de cogeneració Capstone µµ T 28-60/80 L 85

1.8.1 Característiques generals 85

1.8.2 Característiques tècniques 86

1.8.3 Principals components del mòdul de cogeneració 87

1.8.3.1 Turbogenerador 87

1.8.3.2 Alternador elèctric 89

1.8.3.3 Sistema d’admissió d’aire 90

1.8.3.4 Sistema d’alimentació de gas 90

1.8.3.5 Caldera d’aigua calenta 91

1.8.3.6 Sistema de control ( DPC ) 92

1.8.3.7 Sistema de comunicacions 95

1.8.3.8 Quadre elèctric 95

1.8.3.9 Sensors i polsadors 97

1.8.3.10 Sistema de insonorització 98

1.8.3.11 Kit stand-alone 99

1.8.3.12 Sistemes de connexió de la microturbina 100

1.8.3.13 Funcionament de la microturbina 105

1.8.3.14 Seguretat i control de la microturbina 109

1.9 Ús que es farà del mòdul de cogeneració 113

1.10 Ubicació de la microturbina 113

1.11 Programa de caracterització de la microturbina 113

1.11.1 Justificació i objectiu 113

1.11.2 Parts del programa 114

1.11.3 Caracterització en un banc d’assaig 114

1.11.4 Monotorització en illa 118

1.11.5 Taula de mesures a realitzar 119

1.12 Disseny de la instal·lació del mòdul de cogeneració 121

1.12.1 Disseny de la instal·lació de caracterització 121

1.12.2 Disseny de la instal·lació en illa 123

1.12.3 Disseny i descripció del circuit conjunt de caracterització i illa 127

1.12.4 Característiques del material seleccionat 130

1.13 Estimació de l’energia produïda anualment 135


1.13.2 Eficiències i balanç energètics anuals

1.13.2.1 Dades a plena càrrega


5

1.13.2.2 Dades en connexió en illa

1.14 Viabilitat de la connexió en paral·lel per la venda d’energia elèctrica excedent 137

1.14.1 Plantejament de la situació 137

1.14.2 Requisits per la venda d’energia elèctrica 137

1.14.3 Preu de venda i cost del kWh autoproduït 139

1.14.4 Conclusions 140

1.15 Posada en marxa i funcionament 140

1.15.1 Instal·lació elèctrica 140

1.15.2 Circuit d’aigua 140

1.15.3 Circuit del gas 140

1.15.4 Microturbina 141

1.16 Resum del pressupost 141


6

1.1 Objecte.

L'objecte del present del present projecte és: dissenyar un mòdul de cogeneració que

s'adeqüi a la demanda energètica d’electricitat, calor i fred, del CREVER ( Centre d'Innovació

Tecnològica en Revalorització Energètica i Refrigeració ) de la URV. Es dissenyarà, calcularà

i planificarà les instal·lacions necessàries per fer que el centre treballi de forma autònoma des

de el punt de vista energètic, es a dir, que pugui treballar en illa satisfent la seva demanda

elèctrica i subministrant el calor necessari per al funcionament del mateix centre.

També es plantejarà un estudi econòmic per una possible connexió en paral·lel amb la

xarxa elèctrica externa del mòdul de cogeneració seleccionat. En aquest estudi es tindrà en

compte quin seria el cost econòmic de connexió a la xarxa, preu dels equips de protecció i

control obligatori per una connexió en paral·lel a la xarxa de FECSA-ENHER, i els possibles

ingressos en concepte de venta d'energia elèctrica excedent.

1.2. Situació i descripció.

El projecte es durà a terme al CREVER.

El CREVER és un centre d'investigació que treballa en el camp de la enginyeria

tèrmica, i forma part de la xarxa XTT de centres d’investigació del CIDEM, situat a les

dependències que l' Universitat Rovira i Virgili, té al Complex Educatiu de Tarragona,

Autovia de Salou s/n. 43006 Tarragona.

El centre està situat a una nau on a més del CREVER hi ha aules on es donen classes

de Cicles Superiors ( Arts Gràfiques ). La part de la nau que correspon al centre, està dividida

en 2 plantes. A la planta inferior hi ha administració, direcció, lavabos, menjador, sala de

visites, sala de control, laboratoris i el taller. I a la planta superior hi ha despatxos, una

biblioteca i una sala de conferències. A més a l’exterior hi ha una plataforma on hi ha situats

diferents equips amb els que es fan experiments i proves, hi ha un banc d’assaig, una bomba

de calor,...

L’activitat del centre està orientada al desenvolupament de productes tèrmics avançats

que estimulin el creixement industrial i que contribueixin a incrementar la rendibilitat i

competitivitat de les indústries d’equips de refrigeració i aire condicionat, agroalimentàries i

de procés.


7

1.3 Antecedents.

Actualment el CREVER obté íntegrament la totalitat de l’energia elèctrica demanda de

la xarxa elèctrica de FECSA-ENHER. El centre no té cap tipus de contracte directe amb

FECSA-ENHER, ja que la compra de l'energia elèctrica de totes les instal·lacions situades al

Complex Educatiu es fa a través de la Gerència d'aquest.

El centre es genera la seva pròpia energia tèrmica. L’energia tèrmica produïda te

varies utilitats i equips generadors:

Climatització.

La climatització del centre es fa mitjançant una bomba de calor de gas natural (equip

de climatització Yanmar/Daikin). Que consumeix gas natural a 22 mbar(g) d’una escomesa de

la xarxa de gas natural del Complex Educatiu a 1.9 bar(g)

Aigua calenta.

• A.C.S ( Aigua calenta sanitaria ) : xarxa aigües Complex Educatiu.

• Aigua calenta per experiments: caldera d'aigua calenta, Viessmann.

Aigua freda.

Es fa mitjançant una màquina refredada d'aigua basada en un cicle d'absorció, Yasaki

WFC-10, amb un consum de 50 kW i una producció de 35 kW accionada per aigua calenta

de la caldera Viessmann a 90ºC.

1.4 Titular.

L’entitat que ha contractat el projecte es el CREVER, amb NIF 43581321, amb adreça

a l’Autovia de Salou s/n 43006 Tarragona. El representant legal es el Dr.Alberto Coronas

Salcedo, director del centre, amb DNI 17.997.447


8

1.5 Auditoria elèctrica del CREVER.

1.5.1 Introducció.

Abans d'iniciar el projecte es farà una auditoria elèctrica per a determinar: l'estat i les

característiques de la instal·lació elèctrica del CREVER , la potència elèctrica instal·lada al

centre i la seva distribució, l'anàlisi del consum d'energia elèctrica del centre, una previsió del

consum anual i obtenir els esquemes unifilars de la instal·lació elèctrica.

A més es farà una descripció de possibles millores del sistema elèctric actual.

1.5.2 Descripció de les instal·lacions elèctriques del CREVER.

1.5.2.1 Descripció de l’escomesa.

L’energia elèctrica consumida al CREVER es compra a través del Complex Educatiu

de Tarragona a la companyia elèctrica FECSA-ENHER, el centre no compra directament

l'energia.. Això fa que a l'entrada d'energia elèctrica que hi ha al CREVER no hi hagi

comptadors d'energia, els comptadors de tot el Complex Educatiu estan centralitzats a

l'entrada general.

La alimentació de energia elèctrica del CREVER es fa a través de un transformador

trifàsic 25000 / 220 V de 160 kVA refrigerat amb oli. Aquest transformador també alimenta

altres instal·lacions del Complex a més del CREVER.

Transformador 160 kVA, 25000/220 V


9

Com ja s'ha dit l’alimentació del CREVER es fa a 220 V trifàsic amb 3 fases i el

neutre, això suposa tenir:

Entre fases: 220 V

Entre fase i neutre: 125 V

Tota la instal·lació elèctrica ha estat dissenyada per treballar a 380 V amb 3 fases i el

neutre trifàsic, el que suposaria tenir:

Entre fases: 380 V

Entre fase i neutre: 220 V

d'aquesta manera connectant els diferents equips monofàsics que hi ha al centre entre una fase

i el neutre aconseguiríem tenir els 220 V necessaris per al seu correcte funcionament.

Però el transformador que alimenta el centre és antic i proporciona una tensió al

secundari de 220 V trifàsics. Deixant la instal·lació com està obtindríem 125 V entre fase i

neutre i d'aquesta manera els equips no funcionarien correctament.

Per tal de solucionar aquest problema i poder alimentar els equips a la tensió correcta,

220 V, s'ha fet una modificació a la instal·lació. Aquesta modificació consisteix en:

• Prescindir del neutre que surt del transformador, deixant només les 3 fases,

d'aquesta manera aconseguirem tenir sempre 220 V.

• Les proteccions estan dissenyades per a portar neutre, i per tant tenen 4 fases

d'entrada. Per que les proteccions funcionin han de tenir amb tensió les 4 bobines,

per aquest motiu s'ha tingut de fer un pont entre una de les fases i el que seria el

neutre de les proteccions.

El pont esta fet entre la fase L2 i el N.


10

Detall de pont fer al l’entrada de la instal·lació.

No tots el equips dels centre estan alimentats a 220 V, hi ha una bancada exterior on

els equips estan alimentats a 380 V trifàsics. L’alimentació d’aquesta bancada es fa a través

d'una línia del quadre general i mitjançant un transformador trifàsic de 31,5 kVA amb la

relació de transformació 230/400 V, les característiques del transformador són:

AT 31,5 kVA 3N~

V: 400 / 230 V-N

I: 45,5 / 79.1 A

F: 50 - 60 Hz IP:23 s/IEC 726

Transformador de 31.5 kVA, 230/400 V


11

Al CREVER la distribució de l’energia elèctrica es fa a través de 4 quadres elèctrics:

• El quadre elèctric principal, connectat directament al transformador de

25000/220 V. D' aquest quadre després surten totes les línies encarregades de

repartir l’energia pel CREVER.

En aquest quadre es on s’ha realitzat el pont que s'ha explicat anteriorment, per

obtenir els 220 V monofàsics.

• El quadre elèctric de la planta baixa, a aquest quadre hi arriba una de les línies

que surten del quadre principal i es l'encarregat de distribuir l’energia elèctrica per

tota la planta baixa.

• El quadre de la planta superior, a aquest quadre hi ha arriba una de les línies que

surten del quadre principal i es l'encarregat de distribuir l’energia elèctrica per la

planta superior.

• El quadre del Banc d' Assaig, aquest quadre està situat a la bancada exterior on hi

ha els equips que funcionen amb 380 V trifàsic, l’energia que li arriba aquest

quadre ve del quadre general a través d'un transformador de 230/400 V.

1.5.2.2 Descripció dels quadres elèctrics.

1.5.2.3.1Quadre elèctric principal.

El quadre general esta situat al mateix recinte que el transformador que alimenta les

instal·lacions del CREVER, el recinte està tancat amb clau, i la clau està en possessió de

personal autoritzat. Tot això es fa per motius de seguretat, ja que dins hi ha part en Alta

Tensió. A més al interior del recinte hi ha una taula amb les instruccions que s'han de seguir

en cas d' electrocució d' alguna persona.

El quadre principal té 1 entrada general i 9 sortides, a través de les quals distribueix

l’energia pel centre. Les sortides son les següents:

• Línia 1: Sortida Bomba de calor. Aquesta línia no està en funcionament.

• Línia 2: Alimentació dels Equips exteriors.

• Línia 3: Alimentació de la Planta Baixa.

• Línia 4: Alimentació de 81 fluorescents. Aquesta línia no està en funcionament.

• Línia 5: Alimentació de 6 fluorescents. Aquesta línia no està en funcionament.

• Línia 6: Enllumenat Planta Baixa i Superior. Aquesta línia no està en

funcionament. Actualment la alimentació de l’enllumenat de cada una de les

plantes es fa a través del seu quadre.


12

• Línia 7: Alimentació dels focus interiors.

• Línia 8: Alimentació dels focus exteriors. Aquesta línia no està en funcionament.

• Línia 9: Alimentació de la Planta Superior.

Imatge del quadre elèctric principal

A continuació es farà un llistat amb els diferents elements i proteccions que hi ha al

quadre principal:

Armari, accessori i entrades:

• 1 Armari metàl·lic F&G de mides 1870x820x360 mm

Armario de Distribución W

Tipo : 3/8 W Grado de protección : IP55

Año : 1999 Clase: Con puesta a tierra

Tensión de empleo AC 400V

DIN 43870 / VDE 0660 Teil500 Teil 504

• 1 Sòcol Rittal de 100 mm d'alçada

• 1 Embarrat general de distribució IV pols per 630 Amps. Tipus SASY634

( Cu 30x10 )


13

Entrada general:

• 1 Interruptor automàtic 400 Amps. IV pols Klöcker tipus NZM104 400S

ZM 400/0. ( 4 pols , 400 A )

• 1 Adaptador maneig embragatge Klöckner tipus D-MZM10

• 1 Bobina de emissió tipus A- NZM10 230 V

• 8 Borns de entrada interruptor K22x21 - NZM10

• 4 Borns d'entrada RK240

• 1 Platina de coure flex.Cu Band 10x16x0,8 Bk TC-00256

• 2 Brides BZ248

• 12 Brides BZ252

Sortida bomba de calor:

• 1 interruptor automàtic NZM7-40S ( 3 pols, 40 A )

• 1 accionament giratori DAOV-NZM7

• 1 accessoris ZFS60-NZM7

• 1 comandament porta H-NZM7

• 3 borns d'entrada RK 16 PA 10502

Sortida Equips exteriors:

• 1 Interruptor NZM74-200S ( 4 pols , 200 A )

• 1 Accionament giratori DAOV-NZM7

• 1 Eix prolongador A400-NZM7

• 1 ZFS60-NZM7

• 1 comandament porta II-NZM7

• 4 Borns d'entrada RK150

• 4 Platina coure flex.Cu - Band9x9x0,8 BK Tc-00260

• 2 Brides BZ248

• 12 Brides BZ251

Alimentació Quadre Planta Baixa

• 1 Interruptor automàtic NZM74-160S ( 4 pols , 200 A )

• 1 accionament giratori DAOV-NZM7

• 1 accessoris ZFS60-NZM7


14

• 1 comandament porta H-NZM7

• 3 borns d'entrada RK 50 PA

Sortida enllumenat 81 fluorescents:

• 1 Interruptor automàtic FAZ-4-B25 ( 4 pols , 25 A )

• 1 Diferencial FIP-4-40-0,03 ( 4 pols , 40 A )

• 4 Borns d'entrada RK6-10 PA 10052

Sortida enllumenat 6 fluorescents

• 1 Interruptor automàtic FAZ-4 B10 ( 4 pols , 10 A )


• 4 Borns d'entrada RK 2,5-4 PA 10012

Sortida enllumenat Planta Baixa i Superior:

• 1 Interruptor automàtic FAZ-4-B16 ( 4 pols , 16 A )


• 4 Borns d'entrada RK6-10 PA 10052

Focus interiors:

• 1 Interruptor automàtic FAZ-4- B16. ( 4 pols , 16 A )



Focus exteriors:

• 1 Interruptor automàtic FAZ-4- B10. ( 4 pols , 10 A )



Alimentació Quadre Planta Superior:

• 1 Interruptor automàtic FAZ-4-C63 ( 4 pols , 63 A )


15

1.5.2.2.2 Quadre elèctric de la Planta Baixa.

Imatge del Quadre elèctric de la Planta Baixa

Aquest quadre s'alimenta a través de la sortida 3 del quadre general, l'energia elèctrica

li arriba mitjançant un cable tetrapolar, 4 x 50 mm2 . Un cop dins del quadre l'energia es

distribueix per la Planta Baixa, passant primer per les següents proteccions:

• Armari de distribució F&G model 2MV2/2/2B-TT22

Característiques de l’armari:

Armario de Distribución B

Tipo: 3/2B Grado de protección : IP41

Año : 1999 Clase: con puesta a tierra

Tensión de empleo: AC 400 V

DIN 43871 / VDE 0660 Teil 500/504

• 1 Interruptor automàtic NZM74-160S ( 4 pols, 160 A )

• 1 Accionament giratori DAOV NZM7

• 1 accessori ZFS60-NZM7

• 1 Comandament porta H-NZM7

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-C63 ( màquines 15kW ) ( 4 pols, 63 A )


• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-C40 ( tomes III+N taller )


16

( 4 pols , 40 A )


• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-B40 ( protecció general endolls)

( 4 pols , 40 A )


• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala A )

( 2 pols , 16 A )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala B )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala C )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala D )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala E )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala F )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala G)

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala H )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala I )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala J )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala K )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala L )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-B40 ( protecció general il·luminació)

( 4 pols , 40 A )


• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala A )

( 2 pols , 10 A )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala B )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala C )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala D )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala E )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala F )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala G)

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala H )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala I )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala J )


17

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala K )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala L )

• Proteccions Equips Interns d ' Aire Condicionat:

• 1 Petit interruptor Automàtic ABB, S 61-S ( 2 pols, 16 A )

• 1 Interruptor Diferencial ABB, F 362 -40-0,03 ( 2 pols , 40 A )

• 2 Fusibles 20 A

1.5.2.2.3 Quadre elèctric de la Planta Superior.

Imatge del Quadre elèctric de la Planta Superior

Aquest quadre s'alimenta a través de la sortida 9 del quadre Principal, l'energia

elèctrica l'hi arriba mitjançant un cable tetrapolar, 4 x 16 mm2 . Un cop dins del quadre

l'energia es distribueix per la Planta Superior, passant primer per les següents proteccions:

• Armari de distribució F&G model 2MV2/2/2B-TT21

Característiques de l’armari:

Armari de Distribució B

Tipus: 3/2B Grau de protecció : IP41

Any : 1999 Classe: amb posta a terra

Tensió d’ús: AC 400 V

DIN 43871 / VDE 0660 Teil 500/504


18

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-C63 ( protecció principal)

( 4 pols , 63 A )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-B40 ( protecció general endolls)

( 4 pols, 40 A )

• 1 Diferencial FIP-4-40-0,03 ( protecció endolls ) ( 4 pols , 40 A )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala 1 )

( 2 pols , 16 A )






• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-B16 ( tomes endolls sala 7)




• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-4-B20 ( protecció general il·luminació)

( 4 pols , 20 A )

• 1 Diferencial FIP-4-40-0,03 ( protecció il·luminació ) ( 4 pols , 40 A )

• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala 1 )

( 2 pols , 10 A )






• 1 Petit interruptor automàtic FAZ-2-C10 ( enllumenat sala 7)




• Proteccions Equips Interns d ' Aire Condicionat:


19

• 1 Petit interruptor Automàtic ABB, S 61-S ( 2 pols, 16 A )

• 1 Interruptor Diferencial ABB, F 362 -40-0,03 ( 2 pols , 40 A )

• 2 Fusibles 20 A

1.5.2.2.4 Quadre elèctric del Banc d’Assaig.

Imatge del Quadre elèctric del Banc d’Assaig

Aquest quadre rep l'energia a través de la sortida 2 del quadre general, l'energia li

arriba mitjançant un cable pentapolar, 3 fases de 16 mm2 , neutre i terra. L'alimentació a

diferencia de els altres quadres es fa a 380 V. Dels 5 conductors al quadre només entren les 3

fases. Un cop dins es reparteixen per les diferents línies elèctriques del Banc d' Assaig,

aquestes línies són:

• Ventiladors Torre de Refrigeració.

• Bomba Torre de Refrigeració.

• Bombes Condensador Banc d' Assaig.

• Bomba Evaporador Banc d'Assaig.

Abans d'anar cap a aquestes línies dins de quadre es passa per les següents

proteccions:

• Armari de Distribució:

Nr: 11 6886 00 Any : 1990

Typ KV- Anlage


20

Tensió 380/220 V Frqüència 50 Hz

Intensitat nominal/ Intensitat max 39 / 63 A

Potència max 19.75 kW

Temperatura max 54/70 º C

• Interruptor principal: Interruptor-seccionador Moeller P3-63Z

(3 pols , 63 A).

• Fusibles Principals , 3 x 80 A.

• Proteccions ventiladors:

• Fusibles 3 x 2 A

• Contactor Moeller DIL 00M

• Relé tèrmic Moeller Z00- 1,6 ( 3 pols , 1, 6 A )

• Proteccions Bomba Torre de Refrigeració:


• Contactor Moeller DIL 00AM

• Relé tèrmic Moeller Z00-10 ( 3 pols , 10 A )

• Proteccions Bomba Banc d' Assaig 7, 5 kW:


• Contactor Moeller DIL 0AM


• Proteccions Bomba Banc d' Assaig 1.5 kW:




• Proteccions Bomba Banc d' Assaig 3 kW:




1.5.2.2.5 Altres proteccions.

Hi han equips que no tenen les seves proteccions a cap de 4 quadres elèctrics que hi ha

al centre, aquest equips disposen de proteccions individuals.

Els equips són els següents:


21

• Extractor / Climatitzador i Bomba de Buit del Laboratori del Propietats

Termofísiques.

Aquest equips està a la Planta Baixa, però a diferencia de la resta del equips

que hi ha a la planta, aquest es trifàsic a 380 V. Per tant s'ha tingut de fer una línia

especial per alimentar-lo. Aquesta línia s'ha tret de la línia trifàsica de 380 V que

va cap a la Plataforma exterior on hi ha el Banc d'Assaig.

Aquests equips estan protegits amb:

• Extractor/Climatitzador : int. magnetotèrmic de 25 A.

• Bomba de Buit: interruptor magneto-tèrmic de 4 A.

• Un Equip de Climatització Yanmar i Caldera de Vapor.

Aquest equips estan a la Plataforma exterior, però a diferencia de la resta

dels equips que hi ha a la plataforma tenen una derivació pròpia. La caldera de

vapor té una alimentació trifàsica, i l’equip de climatització una alimentació

monofàsica a 220, per tant es connectarà entre una de les fases i el neutre.

Aquest 2 equips tenen proteccions conjuntes, són les següents:

• 1 Petit interruptor automàtic, ABB. S 263-NA, C 32 ( 4 pols , 32 A )

• 1 Interruptor diferencial, ABB. F364. 40-4-0,03 ( 4 pols , 40 A )

• 1 Porta fusibles, Legrand. IEC 269-1 ( 4 pols, 400 V )

Amb 4 fusibles de 35 A

1.5.2.3Descripció de les línies elèctriques.

1.5.2.3.1 Descripció de les línies que surten del Quadre Principal.

A continuació es fa una descripció de totes les línies de distribució que hi ha al

CREVER, des de la sortida del transformador de 160 kVA cap al quadre principal, fins arribar

al final de cada un dels consums que hi ha. S'indicarà el camí que segueixen els cables, així

com el numero de conductors i la secció d'aquests.

Situant-se a l'entrada d'energia del CREVER el primer cable que troben es la que va

del transformador de 160 kVA fins al quadre general, aquest cable es de 5x120 mm2 (3

fases, neutre i terra).

Al quadre general hi ha 9 línies , a l’ apartat 5.2.3.1 d'aquest mateixa memòria es

descriu aquestes sortides. Però de les 9 només 4 estan connectades:


22

• Línia 2: Alimentació dels Equips Exteriors.

Surt del quadre general cap a un transformador de 31.5 kVA i relació de

transformació 230 / 400 V, amb un cable 4x50 mm2 , però dels 4 conductor només

hi han connectades les 3 fases. L’energia surt del transformador cap als Equips

Externs amb un cable 5 x 16 mm2 ( 3 fases, neutre i terra ).

• Línia 3: Alimentació Planta Baixa.

L’alimentació es realitza amb cable 4x50 mm2 .

• Línia 7: Alimentació Focus Interiors.

L’alimentació es realitza amb un cable de 3x1.5 mm2 . Dels 3 conductors només

n’hi ha 2 de connectats.

• Línia 9 : Alimentació Planta Superior.

L’alimentació es realitza amb cable 4x16 mm2 .

A més una altra línia, la de la Línia 1: Bomba de Calor tot i no estar connectada, ja té

passat el cable per una possible connexió. El cable és de 4x50mm2 .

Totes aquestes línies van per una safata perforada i van cap al CREVER. Pel camí a

aquesta safata se l'hi afegeix un altra línia pertanyent a Arts Gràfiques ( Centre d'educació que

ocupa un espai al costat del CREVER ), aquesta nova línia també surt del transformador de

160 kVA i és totalment independent al CREVER.

Imatge del Quadre Principal i de safata per on surten els conductors

Aquesta safata amb els cables, surt de la sala del transformador de 160 kVA i passa

per damunt de la porta principal de la nau on està situat el CREVER, un cop ha travessat la


23

porta un dels cables, el d' Alimentació de la Planta Superior, es separa de la resta i a través

d'un forat fet a la paret entra al quadre elèctric de la Planta Superior.

Imatge del recorregut de la safata fins arribar a les entrades al CREVER

Entrades dels conductors als diferents quadres elèctrics del centre. A la esquerra l’entrada al quadre de la Planta

Superior i a la dreta l’entrada al quadre de la Planta Baixa.

La resta dels cables continuen per la paret fins arribar just al damunt de la porta

d'entrada del CREVER. En aquest punt els cables es separen en 2 grups:

• Cables que entren a la Planta Baixa:


24

Entren per un forat que hi ha al paret just al damunt de la porta d'entrada al

CREVER. Per aquest punt hi entren:

• Alimentació Planta Baixa.

• Alimentació Equips Externs.

• Alimentació Focus Interiors.

Per aquest mateix forat hi surt un cable 2x1,5mm2 per alimentar el focus

que hi ha a l'entrada.

• Cables que entren al Taller per la part de dalt:

• Cable de la Bomba de Calor.

• Cable d' Arts Gràfiques, aquest torna a sortir del CREVER.

A la taula 1 es mostra un resum dels conductors que surten del quadre principals i les

seves característiques:

Identificació de la línia Nº ConductorsNº Conductors

ConnectatsSecció ( mm 2 )

Sortida Trafo 160 kVA- Entrada

Quadre General5 3 120

Línia 1: Bomba Calor 3 0 50

Línia 2 : Equips Externs 5 5 16

Línia 3 : Planta Baixa 4 4 50

Línia 4 : 81 Fluorescents 0 0 0

Línia 5 : 6 Fluorescents 0 0 0

Línia 6 : Enllumenat P. Baixa i

P.Superior0 0 0

Línia 7 : Focus Interios 3 2 1.5

Línia 8 : Focus Exterios 0 0 0

Línia 9 : Planta Superior 4 4 16

Taula 1.1: resum de les característiques dels cables que surten del quadre principal.

1.5.2.3.2 Descripció de les línies que entren a la Planta Baixa.

Com ja s’ha comentat anteriorment a aquesta planta hi entren 3 cables, a continuació

es passarà a descriure el recorregut i bifurcacions de cadascun d'ells.


25

Primerament indicar que tots els conductors que descriure a continuació es van

distribuint per la Planta Baixa per l'interior d'unes canaletes de PVC. Hi ha 3 calanetes que

recorren el passadís de punta a punta, 2 estan a la part dreta del passadís i 1 a la part esquerra.

Quan es parli de cadascun dels cables de la Planta Baixa , s'indicarà per quina canaleta va.

Imatge de l’entrada dels conductors a la Planta Baixa i de les canaletes de Distribució.

1.5.2.3.2.1 Cable Alimentació de la Planta Baixa.

El cable entra al quadre elèctric de la Planta Baixa, situat al costat de la porta

d'entrada, i en aquest es fan les connexions amb les proteccions i d’aquestes surten altres

cables que van cap a les diferents sales de la Planta Baixa.


26

Imatge del cables que surten del Quadre de la Planta Baixa

Del Quadre surten 5 tipus de cables:

• Cable per toma III + N:

Va directament al taller. 4x4mm2 + T.

Aquesta línia trifàsica de 220 V serveix per alimentar la Planta

experimental d'Absorció de Bromur de Liti i aigua.

• Cable per endolls del taller ( Sortida màquina 15 kW ):

Va directament al Taller. 4x4mm2.

De la protecció de la màquina de 15 kW, surten varies línies, una de elles

està preparada per una futura ampliació del número d'endolls del taller i la

resta alimenten als actuals endolls del taller.

• Cables per endolls de sales i equips terminals de l'aire condicionar :

tots el cables que van als endolls de les diferents sales son de 3x2,5 mm2 +

T , però no tenen el neutre connectat.

Els cables per al endolls van per la canaleta inferior de la dreta si el seu

destí es una sala de la dreta , i per la canaleta de l'esquerra si es seu destí es

una sala de l'esquerra. El cable d'alimentació dels equips terminals d'aire

condicionat va per la canaleta superior de la dreta.


27

• Cables l’il·luminació sales : tots el cables que van als llums de les

diferents sales son de 2x1,5 mm2 .

Els cables per les llums van per la canaleta inferior de la dreta si el seu destí

és una sala de la dreta , i per la canaleta de l'esquerra si el seu destí és una

sala de l'esquerra.

A la taula 2 es mostra un resum dels conductors que surten del quadre de la planta

baixa i les seves característiques:

Identificació de la líniaNº Conductors Nº Conductors

Connectats

Secció ( mm 2 )

Sortida Màquina 15 kW ( endolls taller ) 4 4 4

Toma III + N 5 4 4

Sotida A : Endolls administració 3 2 2.5

Sortida B : Endolls Direcció 3 2 2.5

Sortida C : Endolls Lavabo 3 2 2.5

Sortida D : Endolls Laboratori Gran. Estufes 3 2 2.5

Sortida E :

Sortida F :

Sortida G :

Sortida H :

Sortida I : Endolls Laboratori Sala Gran 3 2 2.5

Sortida J : Endolls Laboratori Evaporador /

Calorífic3 2 2.5

Sortida K : Endolls Despatx 1

Sortida L : Endolls Sala Control i

Comunicacions3 2 2.5

Sortida A : Llums Administració, Sala Cafè i

Endolls Sala Cafè2 2 1.5

Sortida B : Llums Direcció 2 2 1.5

Sortida C : Llums Lavabo 2 2 1.5

Sortida D : Llums Despatx 1, sala Evaporador /

Calorífic , magatzem Despatx 1 i Magatzem

Taller

2 2 1.5

Sortida E :

Sortida F :

Sortida G :


28

Sortida H :

Sortida I : Llums Sala Control i Comunicacions 2 2 1.5

Sortida J : Llum Entrada CREVER 2 2 1.5

Sortida K : Llums Sala Espera 2 2 1.5

Sortida L : Llums Passadís 2 2 1.5

Alimentació Equips Climatització 3 2 2.5

Taula 1.2: resum de les característiques dels cables que surten del Quadre de la Planta Baixa

1.5.2.3.2.2 Cable d' alimentació dels Equips Exterior.

Al entrar a la Planta Baixa s’introdueix directament a la canaleta superior de la dreta i

per dins d' aquesta va fins a una sala petita que hi ha sota les escales per pujar a la Planta

Superior.

Un cop s'arriba al final de la línia, aquesta es ramifica en 4 línies:

• Una línia trifàsica per a l' extractor / climatitzador del Laboratori de

propietats Termofísiques i per una bomba trifàsica que hi ha al mateix

laboratori.

Aquesta línia es de 4x4mm2 .

• Una línia tetrafàsica que alimentarà : L'Equip de Climatitizació i la

Caldera d’aigua.

Aquesta línia tetrafàsica es de 4x4mm2. i es ramifica en :

• Línia de l’equip de climatització: línia monofàsica de

2x2.5mm2.

• Línia de la caldera de aigua calenta: línia tetrapolar de

4x2.5mm2.

• Una línia tetrafasica que va cap al Prototip que hi ha a la plataforma

del Banc d' Assaig.

Aquesta línia es de 4x2.5mm2.

• Línia d’alimentació del Quadre del Banc d'Assaig.

Aquesta línia es de 4x10mm2.


29

Imatge del final del cable d’alimentació dels equips exteriors on es pot veure la caixa de distribució i les

diferents ramificacions


baixa i les seves característiques:

Identificació de la línia Nº Conductors Secció ( mm 2 )

Línia Principal 5 16

Caldera de Vapor 4 2.5

Equip Climatització 2 2.5

Extractor/Climatitzador + Bomba buit trifàsica 4 4

Prototip 3 2.5

Línia del Banc d’Assaig 4 10

Taula 1.3: resum de les característiques dels cables de la línia del cable dels equips exteriors

1.5.2.3.2.3 Línia del Focus Interiors.

Cable de 2x1,5mm2 , aquest cable es separa entre un cable que va als focus del taller i

un altre cable que va al focus de l'entrada.

1.5.2.3.2.4 Línies alienes al CREVER.


30

A més de totes les línies descrites fins ara, a la Planta Baixa hi han 2 línies més, que

entren sense passar per cap dels quadres elèctrics:

• Línia al Taller: aquesta línia entra al taller directament de l’exterior, la

presa d'energia d'aquesta línia dins del taller està a l' esquerra de la porta

gran d'entrada al taller.

• Línia de llums de la sala gran del Laboratori de propietats

Termofísiques: aquesta línia ve de l'edifici d' Arts Gràfiques i s'ha fet

servir per connectar-hi les llums d'aquesta sala. Es va fer per no tenir que

passar tot un cable des de el quadre de la Planta Baixa fins aquesta sala.

1.5.2.3.3 Descripció de les línies que entren al Quadre de la Planta Superior.

El cable entra al quadre elèctric de la Planta Superior, situat al Despatx 7, i dins es fan

les connexions amb les proteccions i d’aquestes surten altres cables que van cap a les

diferents sales de la planta.

Del quadre de la Planta Superior surten 2 tipus de cables:

• Cables per endolls de les sales i equips terminals de l'aire condicionat :

tots el cables que van als endolls de les diferents sales son de 3x2,5 mm2 +

T , però no tenen el neutre connectat.

• Cables per a la il·luminació de les sales : tots el cables que van als llums

de les diferents sales son de 2x1,5 mm2 .


superior i les seves característiques:

Identificació de la líniaNº Conductors Nº Conductors

Connectats

Secció ( mm 2 )

Sortida 1: Endolls Despatx 2 3 2 2.5

Sortida 2: Endolls Despatx 3 3 2 2.5

Sortida 3 : Endolls Despatx 4 3 2 2.5



Sortida 6 : 3 2 2.5

Sortida 7 : Endolls Despatx 7, Sala

Conferències i Documentació3 2 2.5



31

Sortida 9 : Endolls Despatx 6 i Llums Despatx

63 2 2.5


Sortida 11: Llums Despatx 2 2 2 1.5

Sortida 12 : Llums Despatx 3 2 2 1.5



Sortida 15 :

Sortida 16 :

Sortida 17 :

Sortida 18 :

Sortida 19 : Llums Despatx 7 i Llums Passadís 2 2 1.5

Sortida 20 : Llums Sala Conferències i

Documentació2 2 1.5

Alimentació Equips Climatització 3 2 2.5

Taula 1.4: resum de les característiques dels cables que surten del Quadre de la Planta Superior.

1.5.2.3.4 Descripció de les línies del Banc d’assaig.

Un cop s'arriba al quadre del Banc d' Assaig, la línia es ramifica en les diferents línies

que van cap al elements del Banc.

A la taula 5 es mostra un resum dels conductors que surten del quadre del Banc

d’assaig i les seves característiques:

Identificació de la línia Nº Conductors Secció ( mm 2 )

Línia Principal 4 10

Ventiladors torre refrigeració 3 2.5

Bomba circulació torre 3 2.5

Bomba condensador. 7,5 kW 3 4

Bomba condensador, 1,5 kW 3 2.5

Bomba evaporador, 3 kW 3 2.5

Taula 1.5: resum de les característiques dels cables que surten del Banc d’assaig.

1.5.3 Potència elèctrica instal·lada.

1.5.3.1Principals tipus de càrregues elèctriques.

A continuació es farà uns llistat amb els diferents tipus de càrregues que hi ha

instal·lades al CREVER:


32

• Ordinadors.

• Impressores i fotocopiadores.

• Il·luminació.

• Forns elèctrics dels laboratoris.

• Calorímetre.

• Equip de climatització Yanmar/DAIKIN.

• Planta experimental d’absorció Aigua-Bromur Liti.

• Màquines del Taller.

• Equips Experimentació laboratoris.

• Plaques Elèctriques ( Estufes )

• Banc d’assaig ( Motors i Bombes)

Per obtenir la potència consumida per aquestes càrregues s’han utilitzat els catàlegs

dels equips, plaques de característiques, manuals de usuari,... tot i tenint en aquestes

informacions en algun casos els consums que en sortien no eren del tot fiables, i en altres

casos i havia diferents posicions de consums el que feia difícil determinar amb prou exactitud

quin era el consum de l’ equips. Per aquest motiu s’ha optat en alguns casos per mesurar

directament la potència consumida i en altres casos fer unes hipòtesis per intentar saber el

consum normal dels equips.

1.5.3.2 Distribució de la potència.

La potència elèctrica instal·lada al CREVER està distribuïda per diferents zones, la

part més important de la potència està instal·lada a la Planta Baixa on hi ha les màquines del

taller i els equips dels laboratoris. La segona zona amb més potència instal·lada és la

plataforma exterior i la zona amb menys càrrega es la Planta Superior, ja que en aquesta

només hi ha els ordinadors dels despatxos.

Per un altra banda hi ha les estufes elèctriques que no tenen una situació fixa.

SITUACIÓ DE LA CÀRREGA POTENCIA ( kW )

Planta Baixa 43.5

Planta Superior 6.75

Plataforma Exterior 32.1


33

Sense situació fixa: Estufes elèctriques 16

Total CREVER 98.35

Taula 1.6: Potència instal·lada per àrees.

1.5.3.3 Potència instal·lada total per tipus de consumidor.

A continuació exposa una taula on hi ha representada la potència total instal·lada al

CREVER separada per tipus de consumidor.

TIPUS DE CONSUMIDOR POTENCIA ( kW )

Ordinadors ( monitor + CPU ) 2.275

Impressores i Fotocopiadores 2.5

Màquines del Taller 5

Planta Absorció D'aigua-Bromur liti 9.2

Enllumenat 6.6

Calorímetre 1.2

Forns Elèctrics 4.1

Estufes 16

Equips Aire condicionat a gas DAIKIN 2.5

Frigorific Industrial 0.325

Màquina de cafè 1.5

Altres Equips Interns 15

Equips Exterior 32.1

TOTAL 98.35

Taula 1.7: Potència per tipus de consumidor.

1.5.3.4 Potència instal·lada d’ús habitual.

Entre totes les càrregues que hi ha al CREVER s'han de distingir entre càrregues d'ús

habitual i càrregues d'ús esporàdic, Fins ara hem vist la càrrega elèctrica total que hi ha

instal·lada al CREVER, però per tal de fer correctament la previsió de consum hem de saber

determinar quines són realment les càrregues més o menys constants al llarg del any, i amb

elles determinar quin es el consum aproximat del CREVER. Però no hem de oblidar la resta

de les càrregues que encara que no es faran servir habitualment, que funcionin poden arribar a

significar una important quantitat d' energia.


34




Enllumenat 6.6

Calorimetre 1.2


Equip Climatització Yanmar/DAIKIN 2.5

Frigorífic Industrial 0.325


TOTAL 20.5

Després de fer tot el llistat de càrregues elèctriques, agrupar-les segons el tipus d'equip

i seleccionar les que es fan servir habitualment s'ha arribat a la conclusió de que la potència

habitual instal·lada al CREVER es de aproximadament 21 kW.


35

1.5.4 Previsió de consums elèctrics

1.5.4.1 Introducció.

Al centre del CREVER el consum elèctric pot variar molt d'un dia per l'altre, ja que al

tractar-se d'un centre de investigació els diferents experiments que es fan no tenen data de

inici determinada i la durada dels mateixos també es indeterminada. Això fa que sigui molt

difícil determinar el consum exacte que hi haurà.

El que es farà representar diferents possibilitats de consum, entre les que trobem:

1. Dia típic sense experiments.

2. Experiments al laboratori de Propietats termofísiques.

3. Planta Experimental d'absorció d'Aigua-Bromur de Liti.

4. Banc d'Assaig en funcionament.

5. Consums extrems:

a. Consum Màxim.

b. Consum Mínim.

En aquesta previsió no s'han tingut en compte alguns consums com poden ser : les

eines del taller, aparells de la sala de cafè, consum dels equips i llums del lavabo,... s’han

tingut que menysprear aquest elements perquè la seva utilització es aleatòria. Tot i que han

estat menyspreats el seu consum pot arribar a crear pics de consum de fins a 2000 W en el cas

de l'equip de més potencia , creant-se pics encara més grans si varis d'aquests equips es

fiquessin en funcionament alhora.

1.5.4.2 Previsió del consum diari típic.

Com a consum típic del centre s’entén el consum corresponent al funcionament del

centre sense la realització del cap tipus d’experiment ni al laboratori ni a la plataforma

exterior. Aquest consum es deu al consum dels ordinadors i altres equips informàtics, a la

il·luminació, els equips de climatització i una sèrie d’equips que estan funcionant de forma

continua.

A l’apartat 2.1.2 de la memòria de càlcul es troba de forma més detallada el

procediment utilitzat per fer aquesta previsió i l’evolució que té el consum de les càrregues

elèctriques al llarg del dia.

A continuació s’exposa la corba del consum típic adoptada per aquest projecte:


36

CONSUMS PREVISTOS PER UN DIA TÍPIC

0

2

4

6

8

10

12

14

21-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21

kW

Consum edifici complert

Consum planta baixa

Consum planta superior

Com es pot apreciar el consum començaria cap a les 8:00, arribant a les 9:00 al

màxim. I finalitzaria cap a les 21:00. També hi hauria un vall de consum entre les 13:00 i les

15:00, corresponent a l’hora de dinar.

El consum d’un dia típic estaria al voltant dels 10 kW durant el dia i el voltant dels 3.5

kW durant la nit.

1.5.4.3 Previsió del consum anual dels principals experiments del laboratori de

propietats termofísiques.

Al laboratori de Propietats Termofísiques si fan diferents experiments, els més

destacats són:

1. Mesura de Densitats: té com a finalitat mesurar densitats de líquids i mescles.

2. Mesura de Viscositats: té com a finalitat mesurar vizcocitats de líquids i mescles.

3. Pressions de Vapor: té com a finalitat mesurar la pressió dels vapors de líquids i mescles.

CONSUMS ANUALS en kWh

Experiment Potencia en kW Hores anuals Consum anual

M. Densitats 2.3 480 1104

M. Viscositats 2.05 480 984

Pressions Vapor 2.43 480 1166

Total 6.78 480 3254

Taula 1.8: Consums anuals dels experiments del laboratori

1.5.4.4 Previsió del consum anual de la Planta experimental d’absorció d’aigua-bromur

de liti.


37

Es un equip experimental per estudiar el procés d'absorció de vapor d'aigua sobre una

pel·lícula descendent d'aigua-bromur de liti. L'objectiu és aprofundir en el procés d'absorció

per desenvolupar climatitzadors per absorció d'aire.

CONSUM ANUAL en kWh

Període Potencia en kW Hores anuals Consum anual

Arrancada 9.2 120 1104

Estacionari 2.5 840 2100

Consum total anual 3204

Taula 1.9 : Consum anuals de la Planta.

1.5.4.5 Previsió de consum anual del Banc d’assaig.

Aquest banc d'assaig serveix per determinar les característiques tècniques ( consums,

cabals, rendiments,...) de Bombes de Calor i Màquines de Refrigeració de fins a 250 kW.

CONSUM ANUAL en kWh

Equip Potencia en kW Hores anuals Consum anual

Banc d' assaig 12.9 720 9288

Màquina assajada 2 720 1440


Taula 1.10: Consum anual del Banc d’assaig.


38

1.5.5 Anàlisi del consum real del CREVER.


S’ha fet una segona estimació del consum amb la mesura directa del consum del centre

en un període de temps i extrapolant a tot un any.

Per fer la mesura del consum elèctric de CREVER s'ha fet servir un analitzador de

xarxes elèctriques, concretament s'ha utilitzat l' equip AR4.M de la marca Circutor. S'ha

connectat l'equip a tots els quadres elèctrics del centre menys al quadre del Banc d'Assaig. No

s'ha connectat a aquest per que està al exterior, i els diferents agents de la natura ( sol , pluja,

... ) podrien haver fer malbé l'equip. Amb aquest equip s'han mesurat les principals variables

elèctriques ( potència, intensitat, tensió, Cos ϕ, ... ) de la instal·lació.

Un cop obtingudes les dades, es bolquen a un PC per tal de poder fer les gràfiques i els

càlculs de consum que es comentaran en aquest apartat.

Imatges de l’analitzador AR4 de Circutor, connectat a un dels Quadres elèctrics.

1.5.5.2 Característiques de l'analitzador de xarxes elèctriques AR4.

a) Característiques Bàsiques:

Els analitzadors de la sèrie AR4 són instruments de mesura programables que

mesuren, calculen i registren els principals paràmetres elèctrics de les xarxes elèctriques

trifàsiques.


39

La mesura es fa mitjançant 3 entrades de tensió AC i 3 entrades de intensitat AC, que

permeten analitzar alhora tensió, intensitat i potència activa, sempre de les 3 fases, a més de

la freqüència, de una determinada xarxa.

El càlcul es fa mitjançant un processador intern que obté la resta del paràmetres

elèctrics: factor de potència, potencies reactives ( inductiva i capacitiva ) i energia

reactiva ( inductiva i capacitiva );, de les 3 fases.

El registre es fa a la memòria interna ( 128 K ), per posteriorment bolcar-se a la

targeta de memòria externa i poder passar les dades obtingudes a un PC on poden ser

tractades amb el software corresponent.

b) Variables mesurades i calculades.

Valors simples instantanis.

• Tensió simple de les 3 fases.

• Intensitat de les 3 fases.

• Potència activa de les 3 fases.

• Cos ϕϕ de cada fase.

• Potència reactica de les 3 fases.

• Freqüència de les 3 fases.

Valors trifàsics instantanis.

• Tensió mitja de les 3 fases.

• Intensitat mitja de les 3 fases.

• Potència activa total trifàsica.

• Cos ϕϕ trifàsic.

• Potència reactiva total trifàsica

• Energia:

• Activa: kW.h.

• Reactiva inductiva : kVAL.h.

• Reactiva capacitiva: kVAC.h.

c) Característiques Tècniques.

Tensió d' alimentació: 230 V ( + 10 % , - 15 % ).

Freqüència: 50 / 60 Hz.

Consum: 25 VA.


40

Temperatura de treball: 0 / 50 º C.

Circuit de mesura : TRIFÀSIC ó ARON.

Mesura de la tensió:

Rang de mesura: 20 a 500 V AC ( entre fase i neutre ).

Canvi d'escala: automàtic.

Altres tensions: A través de transformadors de tensió.

Freqüència: 45 a 65 Hz

Mesura de la intensitat:

Rang de mesura: segons pinça.

Relació de transformació de la tensió i la intensitat: programable.

Unitats de mesura: canvi d'escala automàtic.

Rellotge intern amb bateria recargable: Data i hora.

Display : LCD; 2 línies x 16 caràcters

Memory Card: de 128 KB a 1 MB.

1.5.5.3 Anàlisi consum Planta Baixa.

En aquesta planta s'esperava un consum bastant desigual entre els diferents dies de la

setmana. Això és degut a que en aquesta planta hi ha el taller i el laboratori de propietats

termofísiques, en aquests 2 departaments la realització de treballs és molt desigual i quan es

donen hi ha un important increment de la demanda elèctrica.

Es va connectar l' analitzador AR4.M al quadre elèctric de la Planta Baixa durant una

setmana:

• Data inici de la mesura: Dilluns 9/04/01 a les 11: 00.

• Data final de la mesura: Dissabte 14/04/01 a les 20:00.

A continuació es passarà a comentar els diferents resultant que s'han obtingut en

aquest període de mesura.

1.5.5.3.1 Anàlisi del consum setmanal.

A continuació es pot veure la gràfica de consum corresponent al consum de la setmana

analitzada:


41

CONSUM PLANTA BAIXA DEL 9 AL 14 D'ABRIL DEL 2001, en kW.

0

1

2

3

4

5

6

7

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum Total

Observant la gràfica de consum setmanal de la Planta Baixa, podem treure les següents

conclusions:

• El primer que s'observa és la gran diferència de consum entre el dia i la nit, això es

degut a que la majoria del consum està provocat per l'activitat de les persones que

hi treballen ( llums, ordinadors, impressores, experiments,...). Per la nit el consum

queda estabilitzat a prop dels 1.7 kW, aquest consum es correspon amb equips que

es queden connectats permanentment, aquest equips són:

• 2 CPU, consum 80 W.

• 2 forns ( consum variable ), consum aprox. 1550 W

• 1 frigorífic industrial, consum 325 W

• 1 Calorímetre, consum aprox. 1000 W.

• Impressora Tektronik Phase 750, 100 W.

Es pot observar clarament com cap a les 8:00 comença a augmentar gradualment el

consum, per a les 9:00 arribar gairebé al seu màxim, cap a les 21:00 el consum

baixa, fins quedar-se estabilitzat als 1.7 kW de consum nocturn.

• Un altre fet que crida molt l'atenció al mirar la gràfica són uns pics de consums que

es produeixen tant al dia com a la nit. Durant el dia qualsevol equip d'ús puntual

(secador de mans, màquina de taladrar , ...) podria crear aquest pics de consum,

però si s'observa el consum nocturn, també hi apareixen els pics, per tant aquest

pics són provocats per alguna de les màquines que estan connectades

contínuament, a més tots tenen unes característiques molt semblants:

• Valor de pic ≈ 1,5 kW.


42

• Temps durada del pic ≈ 45 minuts.

• Temps entre pics ≈ 2 hores.

Aquest valors tant regulars fan pensar que l'equip que el provoca és de regulació

automàtica, es pot dir amb casi tota seguretat que els pics els provoquen els forns

de laboratori de termofísica, aquest forns tenen un control tot o rés, és a dir, quan

baixen de la temperatura programada augmenten el seu consum fins que es torna a

tenir la temperatura que es vol, després deixen de consumir.

Es pot veure que els 1,7 kW de consum nocturn, són aproximadament la suma de

les potències de tots els equips de la Planta Baixa que queden connectats

contínuament, i que periòdicament el consum augmenta fins aproximadament 3

kW, increment de uns 1,5 kW ( consum que tenen els forns ).

Per tant es pot treure la següent conclusió: els forns del laboratori de propietats

termofísiques no consumeixen de forma continua, degut al seu control discret, hi

ha moments que consumeixen i moments que no consumeixen, això provoca uns

pics a la gràfica de consum.

• El consum no és igual al llarg de tota la setmana, com es pot observar cap al final

de la setmana es produeix un augment de consum, el dilluns i el dimarts el consum

durant les hores de funcionament del centre esta a prop dels 4,5 kW, mentre que el

dimecres i el dijous, aquest mateix consum ha passat a estar al voltant dels 6 kW.

Això potser degut a diferents causes:

• S'han augmentat els experiments i/o la feina al taller.

• Ha augmentat el numero de personal, ja que alguns dels professor

que estan investigant al centre, incrementa la seva assistència cap al

final de la setmana.

• Un altre fet important que s'observa és que el divendres i el dissabte

tenen un consum igual al de les nits, en el cas del divendres no és

normal ja que el divendres el centre està obert, però justament

aquest dia era festa. En el cas del dissabte el consum és normal ja

que el dissabte el centre no té activitat.


43

1.5.5.3.2 Comparació de consum entre els diferents dies de la setmana.

COMPARACIÓ CONSUM DIFERENTS DIES DE LA SETMANA, en kW.

0

1

2

3

4

5

6

7

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

dilluns 9

dimarts 10

dimecres 11

dijous 12

divendres 13

dissabte 14

Si s'observa la gràfica de comparació de consums entre els diferents dies de la

setmana, es veu el següent:

• A banda de que cada dia tingui un màxim i mínim diferents, s' aprecia un

paral·lelisme entre les corbes, és a dir, totes tenen un considerable augment de

consum cap a les 8:15, hora a la que comença l'activitat, a partir d'aquest moment

el consum és, més o menys, constant amb alguns pics, uns deguts als forns i altres

deguts a carregues puntuals. Després cap a les 13:30-14: 00, hi ha una baixada de

consum , coincidint amb l'hora de dinar. Cap a les 15:00 torna a pujar el consum

encara que per la tarda el consum és menor que al matí. I finalment, cap a les 21:00

comença a baixar el consum fins estabilitzar-se a la potència consumida

nocturnament.

• El dimecres es pot apreciar que la pujada de consum es produeix molt abans de l'

habitual, hi ha una forta pujada de consum a les 6:00, la explicació no es un altra

que la següent: el dilluns, dimecres i divendres cap a les 6.00 es realitza el servei

de la neteja.

• També es pot veure el que s'ha dit al començament d'aquest apartat, que els

consums varien bastant d'un dia a l'altre, en funció de si es fan experiments o no.

Per exemple: el dimarts és el dia mínim consum, en canvi, el dia següent,

dimecres, passa a ser el dia de màxim consum, això es perquè aquest dimecres

s'han fet experiments al laboratori.


44

1.5.5.3.3 Anàlisi del consum diari

Per fer l'anàlisi del consum diari s'ha triat el dimarts 10 d'abril del 2001. S'ha escollit

aquest dia perquè no es van fer experiments, ni es detecten pics de consums molts diferents

dels que hi ha per les nits, això fa suposar que aquest dia tampoc es van fer feines al taller.

Així doncs aquests gràfica facilitarà la feina de determinar les diferents franges de consum:

CONSUM DEL DIA 10 D'ABRIL DEL 2001,en KW

0

1

2

3

4

5

6

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum Total

• Entre les 0:00 i les 8:30: en aquest període hi ha el consum mínim, corresponent al

consum nocturn. Aquest consum ja ha estat comentat a l'apartat 3.1.1.

• Entre les 8:30 i 14:30 : en aquest període es produeix el consum màxim del dia,

això es deu a que cap a les 9:00 ja han arribat tots els treballadors, i com ja s’ha

comentat varies vegades el consum està directament lligat al número de

treballadors que hi ha. Es pot apreciar que també hi ha pics de consum que es

repeteixen periòdicament i a més tenen una amplitud molt similar a la dels pics

nocturns, per tant, es suposa que són els mateixos.

• Entre les 14:30 i 15:45: en aquest període hi ha una baixa de consum, aquest vall

es correspon amb l'hora de dinar. En teoria la baixada de consum tindria de ser fins

als 2 kW, consum mínim, però no es així, el motiu es que no tothom dina a la

mateixa hora, i a més no tothom desconnecta el seu ordinador, llums i equip d'aire

condicionat quan marxa a dinar.

Aquest vall corresponent a l'hora de dinar es dona cada dia, però no sempre a la

mateixa hora, acostuma a donar-se entre les 13:00 i les 15:00, segons les feines que

es tinguin de fer.


45

• Entre les 15:45 i 20:00: en aquest període el consum torna a pujar fins més o

menys el consum del matí, això acostuma a ser així cada dia. Es tornen a donar

periòdicament els pics de consum que deformen la gràfica.

• Entre 20:00 i 21: 00: aquest és l'últim període del dia, la gràfica de consum

comença a baixar cap a les 19:00, ja que la majoria del personal marxa cap a

aquesta hora, després cap a les 20:00 hi ha un altra baixada de consum. Entre les

20:00 i les 21:00 hi ha un pic de consum, aquest pics es d'amplitud superior a la

dels pics que provoquen els forns, la seva aparició es deguda en part als pics dels

forns ( es pot apreciar tenim en compte la gràfica del temps que el moment de

pics es dóna en el moment esperat per la seva periodicitat)i en part i en part per

alguna feina que es fes al taller.

• Entre les 21:00 i 0:00: el consum baixa un altre cop fins al consum mínim,

corresponent al consum nocturn.

1.5.5.3.4 Estudi del desequilibri del sistema.

Observant la gràfica de consum setmanal, ja es pot veure que hi ha un desequilibri

entre les 3 fases del sistema. La fase més carregada és la L2, i la menys carregada la L1.

També es pot observar que les fases L2 i L3, tenen una evolució gairebé paral·lela,

sempre amb la fase L2 per damunt.

Està clar que hi ha un desequilibri entre les 3 fases, el que s'ha de esbrinar ara és si

aquest desequilibri és important o no. Per la xarxa elèctrica el desequilibri que ens trobem en

aquest cas no és important, ja què la xarxa té una potència infinita, i aquí s'està parlant de

consum de menys de 3000 W per fase.

L'estudi de si el desequilibri es important o no es farà a partir del consum total de

centre.

S'ha fet una mitjana de consum entre les 8:00 i les 22:00, i els resultats són els

següents:

• L1: 0.44 kW.

• L2: 1.8 kW.

• L3: 1.42 kW.

• Total: 3.67 kW

Si es calcula el percentatge del consum total que representa cada una de les fases

s’obté:


46

• L1: 12 %.

• L2: 49 %.

• L3: 39 %

La fase La suporta gairebé la meitat del consum total de la planta, això farà que

aquesta fase s’escalfi molt més que les altres 2.

1.5.5.3.5 Estudi del factor de potència.

La instal·lació de la Planta Baixa té un Cos ϕ = 0,8. Aquest valor es bo, ja que està

molt per damunt del 0,55, valor que fixa la el B.O.E com a mínim permès. De tota manera

seria bo mirar de millorar el factor de potència per apropar-lo a 1, així a més de millorar la

qualitat de l'energia es rebrien bonificacions per part de la companyia elèctrica.

Per millorar-ho es tindria de instal·lar un compensador d'energia reactiva (bateria de

condensadors).

1.5.5.4 Anàlisi consum Planta Superior.

Es va connectar l'analitzador AR4.M al quadre de la Planta Superior durant una

setmana:

• Data inici mesura: Dilluns 02/04/01 a les 9:30.

• Data final mesura: Dissabte 07/04/01 a les 20:00.

A continuació es passaran a comentar els resultats obtingut durant aquest període de

temps.


47

1.5.5.4.1 Anàlisi del consum setmanal.

CONSUM SETMANA DEL 2 AL 7 D'ABRIL DEL 2001, en kW.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum Total

Observant la gràfica de consum setmanal de la Planta Superior, podem treure les

següents conclusions:

• Al igual que ha passat amb la Planta Baixa s'observa una diferencia de consum

entre el dia i la nit. En aquest cas la diferencia entre un consum i l'altre encara es

més gran, el consum nocturn es gairebé nul. A la Planta Superior només hi ha

despatxos, i per tant només hi ha consum elèctric quan hi hagin persones treballant,

el consum nocturn ( aprox. 300 W) es degut a la impressora-fotocopiadora que hi

ha la sala de documentació i a la màquina de cafè, que estan connectades

contínuament.

• A diferencia de la Planta de Baix no hi apareixen pics de consum durant la nit,

però si durant el dia. Aquest pics diürns es poden donar per diferent causes:

• Ús de la fotocopiadora. S'ha de tenir en compte que quan la

fotocopiadora passa de un consum de 100 W, en repòs, a un consum

de 1000 W, en funcionament.

• Arribada de personal.

• Ús de la sala de conferencies.

• Connexió dels equips terminals d'aire condicionat.

• El consum és pràcticament igual al llarg de la setmana, però hi ha petites

variacions. La petita variació ve donada per l'ús que es faci de la sala de

conferencies i del percentatge de personal que hi hagi.


48

1.5.5.4.2 Comparació de consum entre els diferents dies de la setmana.

COMPARACIÓ DELS DIFERENTS DIES DE LA SETMANA, en kW.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

dilluns 2

dimarts 3

dimecres 4

dijous 5

divendres 6

dissabte 7

Si s'observa la gràfica de comparació de consums entre els diferents dies de la

setmana, es veu el següent:

• El primer que s'observa es que hi ha una gran similitud en el consum entre tots els

dies de la setmana. L'hora d'inici i final de consum, i les valls de consums es

produeixen aproximadament a la mateixa hora durant tots els dies.

• Si analitzem l'hora d'inici del consum tenim el següent:

• Dilluns: no hi ha dades, ja que l’analitzador no es connectar fins al

dimarts.

• Dimarts: 8:15.

• Dimecres 6:30.

• Dijous: 9:00.

• Divendres: 6:45.

• Dissabte: el centre està tancat.

Es pot veure que hi ha 2 dies, dimecres i divendres, en que l'activitat comença més

aviat del normal. El motiu és que els dilluns, dimecres i divendres cap a les 6:30 es

realitza la neteja del centre. En canvi la resta del dies l'activitat comença a l'hora

habitual de treball. Es pot veure que tant dimecres com divendres a les 6:30 aprox.


49

es dona un petit pic de consum i després cap a les 8:30 hi ha un altre pic fins

arribar al consum normal.

• Dies de màxim consum. Es pot apreciar que hi ha 2 dies, dilluns i divendres, en

que el consum es una mica superior al de la resta de dies. Aquest augment del

consum es por veure tant al mati com a la tarda.

Tots 2 dies al mati, cap a les 10:30 i fins a les 13:30 hi ha un augment de consum

de uns 500 W amb respecte als altres dies. Aquest augment del consum es deu

molt possiblement al ús de la sala de conferencies. A la sala de conferencies hi ha

els següents consums:

• Llums: aprox. 300 W.

• Equip terminal d'aire condicionat: 100 W.

en total uns 400 W.

El divendres per la tarda, entre les 15:00 i les 17:45 hi ha el mateix pic de

consum, aprox. 500 W. La causa se suposa que és la mateixa que la que provoca el

pic del matí.

• Vall de consum. Hi ha un vall de consum clar a l'hora de dinar. Aquest vall es

produeix durant tota la setmana entre les 13:30 i les 15:00.

• Final del consum. El final del consum i per tant l'hora de tancament del centre es

produeix aprox. cada dia cap a les 21:30.

Es pot observar com la majoria dels dies el consum comença a baixar cap a les

19:00, això es per que la majoria del personal marxa a aquesta hora. Llavors entre

les 19:00 i les 21:30 el consum es redueix considerablement.

Hi ha 2 dies, dilluns i divendres, en que no s'ha produït aquesta baixada de consum

a les 19:00, quedant un consum més o menys constant fins a les 21:30, casualment

es correspon amb els 2 dies on s'han produït els pics de consum indicats

anteriorment.

1.5.5.4.3 Anàlisi del consum diari.

Per fer l’anàlisi del consum diari de la Planta Superior s'ha triat el dijous 5 d'abril del

2001. S' ha triat aquest dia per que se'l considera un dia de consum normal, sense el pic a les

6:00 i amb la corba de consum similar a la majoria del dies, sense pics en determinats


50

moments que no es repeteixen en cap dels altres dies. Amb aquesta franja es pot determinar

les franjes típiques de consum:

CONSUM DEL DIA 5 D'ABRIL DEL 2001

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

Consum L1

Consum L2

Consul L3

Consul Total

• Entre les 0:00 i les 8:30 : en aquest període hi ha el consum mínim corresponent

al consum nocturn. Aquest consum és d’uns 300 W i correspon al consum de la

màquina de cafè i la impressora-fotocopiadora de la sala de documentació.

• Entre les 8:30 i les 13:30: en aquest període es produeix el consum màxim, ja que

cap a les 9:00 arriba tot el personal. En aquest període s'arriba a un consum de

aprox. 2500 W.

• Entre les 13:30 i les 15:30: en aquest període hi ha una baixada del consum fins

als 1500 W, aquest període correspon a l'hora de dinar. Tal i com passa a la

Planta Baixa, el consum no es redueix fins als 300 W de consum nocturn, això

passa per que no tothom va a dinar a la mateixa hora i per tant el consum no baixa

del tot.

• Entre les 15:30 i les 18:00: en aquest període el consum puja una mica respecte al

període anterior, això es per que arriba el personal del centre. Es pot veure que el

consum és menor que al matí, això és així per que molts dels becaris només venen

durant el matí, i així per les tardes el personal del centre es redueix.

• Entre les 18:00 i les 19:30: hi ha un augment del consum, aquest pics de consum

en aquest moment pot semblar estrany, però el motiu es que en aquesta època del

any cap a les 18:00 es comença a fer fosc i per tant es fiquen en marxa les llums.


51

• Entre les 19:30 i les 21.30 : comença a baixar el consum gradualment, degut a

que el personal del centre marxa cap aquesta hora. Durant l'última hora queda un

consum reduït però estabilitzat.

• A partir de les 21:30: el consum comença a baixar fins quedar-se en els 300 W de

consum nocturn. Això indica que l'activitat al centre s'ha acabat.


Tant si es mira la gràfica del consum setmanal com la de consum diari, s'observa que

hi ha un desequilibri entre les fases. L1 i L2 tenen un consum molt similar, la gràfica de les 2

fases segueixen la mateixa tendència però amb la L2 uns 200 W per damunt. Es pot

considerar que entre L1 i L2 no hi ha desequilibri. En canvi L3 té un consum molt menor que

les altre, per la nit no té consum ( això vol dir que la impressora-fotocopiadora i la màquina

de cafè no estan connectat a aquesta fase ) i durant el dia té un consum constant i a prop dels

300 W.

Com ja s'ha dit a l'anàlisi de la Planta Baixa s'ha de determinar si aquest desequilibri és

important o no. Per la xarxa elèctrica no és important, per que la xarxa es de potència infinita.

Si fem la mitjana de consum del dia 5 d’Abril, entre les 8:00 i les 22:00 hores de,

obtenim els següents resultats:

• L1: 0.7 kW.

• L2: 0.82 kW.

• L3: 0.19 kW.

• Total: 1.7 kW.


s’obté:

• L1: 41 %.

• L2: 48 % .

• L3: 11 %.

La fase L1 i L2 suporten gairebé la meitat del consum total de la planta, mentre que la

L3 té un consum quasi nul.


52

1.5.5.4.5 Estudi del factor de potència.

Factor de potència del dia 05/04/01

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

La instal·lació de la Planta Superior té un Cos ϕ sempre capacitiu, això és estrany ja

que no hi ha cap càrrega capacitiva a la planta.

Aquest Cos ϕ varia segons sigui consum nocturn o consum diürn. Durant la nit es té

un Cos ϕ aprox. 0.55 capacitiu, valor dolent, i durant el dia es passa a tenir un Cos ϕ aprox.

0.78 capacitiu, aquest ja es un valor més bó.

1.5.5.5 Anàlisi consum Global

Les dades elèctriques obtingudes en aquest quadre són les més important de totes les

que s’han enregistrat fins ara, ja que aquestes permetran determinar la corba de consum total,

i a partir d’aquesta corba es seleccionarà la potència elèctrica que ha de tenir el mòdul de

cogeneració a instal·lar.

Es va connectar l’analitzador AR4..M durant 4 setmanes:

• Del 15 al 19 de Maig del 2001.

• Del 21 al 26 de Maig del 2001.

• Del 28 de Maig al 2 de Juny del 2001.

• Del 4 al 9 de Juny del 2001.

A continuació és comenten els resultats obtinguts en aquest període de temps.


53

1.5.5.5.1 Període del 15 al 19 de Maig del 2001.

1.5.5.5.1.1 Anàlisi del consum setmanal.

CONSUM SETMANA 15 AL 19 DE MAIG DEL 2001

0

2

4

6

8

10

12

14

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum total

Observant la gràfica de consum d’aquesta setmana, podem treure les següents

conclusions:

• Com ja ha passat als anàlisis dels altres 2 quadres elèctrics hi ha una gran

diferencia entre el consum diürn i el nocturn. Els motius d’aquesta diferència

de consum és la mateixa que s’ha exposat en els casos anteriors, al centre

durant la nit no hi ha activitat. Els consum diürn està al voltant dels 10 kW, i

els nocturn al voltant dels 2.5 kW, corresponent als equips que estan connectats

de forma continua. Aquest equips ja s’han comentat en els 2 apartats anteriors.

• Al contrari del que es podria pensar tot i que al centre durant les nits no hi ha

activitat el consum nocturn no és sempre el mateix, hi ha alguns dies que és

una mica més alt. Una possible causa es que els membres del laboratori de

propietats termofísiques alguns cops deixen preparant-se experiments durant la

nit per al arribar al matí següent poder començar a treballar inmediatament.

• Hi tornen a aparèixer els pics de consum, com ja s’ha vist anteriorment aquests

pics apareixen a la Planta Baixa però no a la Planta Superior. Els pics són

clarament els mateixos que els de la Planta Baixa, tenen la mateixa amplitud i

periodicitat.

• El consum és molt semblant al llarg de la setmana, i a excepció del dia 17 de

Maig, està al voltant dels 10 kW.


54

1.5.5.5.1.2 Comparació entre els diferents dies de la setmana.

COMPARACIO CONSUM DIES SETMANA, en kW.

0

2

4

6

8

10

12

14

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

kW

dimarts 15

dimecres 16

dijous 17

divendres 18

dissabte 19

Si s’observa la gràfica de comparació del consum entre els diferents dies de la

setmana, es pot veure el següent:

• El primer que s’observa es que hi ha una gran similitud entre les diferents

corbes. L’hora d’inici i final del consum, i els valls de consum es produeixen

aproximadament a la mateixa hora tots els dies. Hi ha un gran paral·lelisme

entre les corbes dels diferents dies.

• Si s’analitza l’hora d’inici de l’activitat, passa el mateix que ha passat amb els

altres 2 quadres elèctrics:

§ Dimarts : no hi ha dades.

§ Dimecres: 6:00.

§ Dijous: 7:30

§ Divendres: 6:00

§ Dissabte: el centre està tancat.

Es pot veure que hi ha 2 dies, dimecres i divendres, en que el consum

augmenta molt abans del normal, hi ha 2 motius per que passi això, el primer

es que dilluns, dimecres i divendres cap a les 6:00 arriba el servei de neteja, i

un altre motiu pot ser el que ja es va apuntar a l’anàlisi del consum a la Planta

Baixa, la temporització d’alguns equips al laboratori de propietats

termofísiques.


55

També es pot veure que el veritable inici de l’activitat al centre es cap a les

8:00, a partir d’aquest moment i al llarg de tota la setmana el consum comença

a augmentar fins assolir els 10 kW cap a les 10:00 moment en que ja ha arribat

tot el personal.

• Màxim consum. El màxim consum de la setmana es produeix el dijous 19.

Aquest dia s’arriba gairebé als 12 kW, 2 kW més que els altres dies de la

setmana. La causa d’aquest petit augment en el consum es que aquest dia es va

tornar a connectar l’equip exterior de climatització ( estava parat des de mitjans

de Març ).

• Vall de consum. Hi ha un vall de consum clar a l'hora de dinar. Aquest vall es produeix

durant tota la setmana entre les 13:30 i les 15:45.

• Final del consum. El final del consum i per tant l'hora de tancament del centre es produeix

aprox. cada dia cap a les 22:00.

Es pot observar com la majoria dels dies el consum comença a baixar cap a les

19:00, això es per que la majoria del personal marxa a aquesta hora. Llavors

entre les 19:00 i les 21:00 el consum es redueix considerablement.

1.5.5.5.1.3 Anàlisi del consum diari.

Per fer l’anàlisi del consum diari del CREVER s'ha triat el dimecres 16 de Maig del

2001. S' ha triat aquest dia per que se'l considera un dia de consum normal, amb la corba de

consum similar a la majoria del dies, sense pics en determinats moments que no es repeteixen

en cap dels altres dies. Amb aquesta franja es pot determinar les franjes típiques de consum:


56

CONSUM DI 16 MAIG DEL 2001, en kW.

0

2

4

6

8

10

12

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum total

• Entre les 0:00 i les 6:00 : en aquest període hi ha el consum mínim corresponent al

consum nocturn. Aquest consum es de uns 2.5 kW i correspon al consum dels equips que

funcionen contínuament.

• Entre les 6:00 i les 8:00: en aquest període es produeix un augment del consum fins a

aproximadament 5 kW, aquest augment es produeix per l’arribada del servei de neteja, els

consum correspon al sistema d’il·luminació del centre.

• Entre les 8:00 i les 13:45: en aquest període es produeix el consum màxim del dia, ja que

cap a les 9:00 arriba tot el personal. En aquest període s’arriba a un consum de 9 kW.

• Entre les 13:45 i les 15:15: aquest període hi ha una baixada del consum fins als 7.5 kW,

aquest període es correspon a l'hora de dinar. El consum no baixa fins als 2,5 kW del

consum mínim nocturn, això passa per que no tothom va a dinar a la mateixa hora i per

tant el consum no baixa del tot.

• Entre les 15:15 i les 19:30: en aquest període el consum puja una mica respecte al període

anterior, això es per que ja ha arribat el personal del centre de dinar.

• Entre les 19:30 i les 22:00 : comença a baixar el consum gradualment, això passa per

que la majoria de la gent marxa cap aquesta hora.

• A partir de les 22:00: el consum comença a baixar fins quedar-se en els 2.5 kW de

consum nocturn. Això indica que l'activitat al centre s'ha acabat.



57

Observant la gràfica del consum setmanal, ja es pot veure que hi ha un desequilibri

entre les 3 fases del sistema. La fase més carregada és la L2 i la menys carregada la L3.

També es pot observar que les fases L2 i L1 tenen una evolució gairebé paral·lela,

sempre amb la fase L2 per damunt.

Està clar que hi ha un desequilibri entre les 3 fases, el que s'ha de esbrinar ara es si

aquest desequilibri es important o no. Per la xarxa elèctrica el desequilibri que es trobem en

aquest cas no es important, ja que la xarxa té una potència infinita, i aquí s'està parlant de

consum de menys de 4000 W per fase.

S’ha fet la mitjana del consum del dia 16 de Maig del 2001, entre les 8:00 i les 22:00,

els resultats són els següents:

• L1: 2.35 kW.

• L2: 3.78 kW.

• L3: 1.83 kW.

• Total: 7.9 kW.


s’obté:

• L1: 30 %.

• L2: 48 %.

• L3: 22 %.

La fase L2 té suporta gairebé la meitat del consum total que té el centre, això farà que

aquesta fase s’escalfi més que les altres 2.


58

1.5.5.5.1.5 Estudi del factor de potència.

FACTOR DEL POTENCIA

76

78

80

82

84

86

88

90

92

94

0:00

:00

0:30

:00

1:00

:00

1:30

:00

2:00

:00

2:30

:00

3:00

:00

3:30

:00

4:00

:00

4:30

:00

5:00

:00

5:30

:00

6:00

:00

6:30

:00

7:00

:00

7:30

:00

8:00

:00

8:30

:00

9:00

:00

9:30

:00

10:0

0:00

10:3

0:00

11:0

0:00

11:3

0:00

12:0

0:00

12:3

0:00

13:0

0:00

13:3

0:00

14:0

0:00

14:3

0:00

15:0

0:00

15:3

0:00

16:0

0:00

16:3

0:00

17:0

0:00

17:3

0:00

18:0

0:00

18:3

0:00

19:0

0:00

19:3

0:00

20:0

0:00

20:3

0:00

21:0

0:00

21:3

0:00

22:0

0:00

22:3

0:00

23:0

0:00

23:3

0:00

La instal·lació global del centre té un Cos ϕ enter el 0.83 i el 0.93. Aquest valor és

bo, està molt per damunt del 0.55 que marca el B.O.E com a mínim permès. De tota manera

seria bo mirar de millorar el Cos ϕ per apropar-lo a 1, així a més de millorar la qualitat de

l’energia es rebrien bonificacions per part de la companyia elèctrica. Per millorar-lo es tindria

de ficar un compensador d’energia reactiva ( bateria de condensador ).

Si s’analitza l’evolució del Cos ϕ al llarg del temps, es pot observar que per la nit quan

el consum es vaig, el Cos ϕ està al voltant del 0.8 i quan comença a pujar el consum el Cos ϕ

comença a millorar estabilitzant-se al voltant del 0.9.


59

1.5.5.5.2 Període del 21 al 26 de Maig del 2001.

1.5.5.5.2.1 Anàlisi del consum setmanal.

CONSUM TOTAL SETMANA DEL 21 AL 26 DE MAIG DEL 2001

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum total

Observant la gràfica del consum d’aquesta setmana, podem treure les següents

conclusions:

• El primer que s’observa al mirar la gràfica es el gran increment que ha sofert el

consum màxim que aquesta setmana s’ha situat als 16 kW, un augment entre els 5-6

kW respecte a la setmana passada.

• El dilluns i el dimarts el consum nocturn s’ha incrementat respecte a la setmana

anterior i respecte al altres dies d’aquesta mateixa setmana, passant dels 2,5 kW

habituals als 4 kW.

Després d’una petita investigació de les possible causes d’aquest augment al consum,

s’ha pogut saber que està degut a la ficada en funcionament de l’extractor/climatitzador del

laboratori de termofísica. Aquest equip es va ficar en funcionament el dilluns al matí, l’equip

no funcionava correctament hi estava intentant arrancar contínuament sense èxit, això es la

causa del pics de consum que es veuen el dilluns i el dimarts el matí. Entre el dilluns i el

dimecres es van quedar connectats els ventiladors del equips, consum aprox. de 2 kW,

aquesta es la causa del augment aprox. de 2 kW dels dilluns, dimarts i dimecres d’aquesta

setmana respecte a la setmana passada.

El divendres per la tarda es va reparar l’extractor / climatitzador i va estar funcionant

correctament tota la tarda, això queda reflectit l’augment del consum fins al 16 kW al llarg de

la tarda del divendres.


60

Aquest fet que ha passat aquesta setmana, l’increment del consum màxim dels 12 al 16

kW, es un clar exemple de la dificultat que suposa determinar una gràfica de consum del

CREVER, ja que com ja s’ha dit en repetides ocasions en qualsevol moment es podem ficar

en funcionament nous equips que produeixin un important increment en el consum.


COMPARACIO CONSUM DIFERENTS DIES. en kW.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

kW

dilluns 21

dimarts 22

dimecres 23

dijous 24

divendres 25

dissabte 26



• El primer que s’observa es la gran similitud entre les hores d’inici i final de la

activitat al centre. L’hora d’inici es aproximadament a les 8:00, menys els

dilluns, dimecres i divendres que l’activitat comença abans per que la dona de

la neteja arriba a les 6:00 aprox. L’hora del final de l’activitat es sempre al

voltant de les 21:30.

• Màxim consum. El màxim consum de la setmana es dona el dilluns i el

divendres, el motiu ja s’ha exposat a l’apartat anterior, la posada en marxa de

l’equip extractor/climatitzador del laboratori de termofísica.

• Mínim consum. El dia de mínim consum es el dijous, amb un consum al

voltant dels 10 kW.


61

1.5.5.5.2.3 Estudi del desequilibri del sistema.

CONSUM DIA 23 DE MAIG DEL 2001, en kW.

0

2

4

6

8

10

12

14

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

consum L1

Consum L2

Consul L3

Consum total

Al igual que passava la setmana anterior, la línia més carregada es la L2 i la menys

carrega la L3.



• L1: 3.3 kW.

• L2: 4.7 kW.

• L3: 2.5 kW.

• Total: 10.5 kW.


s’obté:

• L1: 31 %.

• L2: 45 %.

• L3: 23 %.

Si comparen aquest percentatges amb els de la setmana passada, es pot veure que el

percentatge de càrrega que hi ha a cada una de les fases es pràcticament el mateix que el de la

setmana passada.




62


Si s’observa la gràfica del Cos ϕ al llarg de la setmana, es por apreciar que aquesta

esta entre el 0.77 i el 0.94.

Al igual que passava la setmana passada, el Cos ϕ millorar quan puja la potencia

consumida, durant la nit esta pròxim al 0.8 i durant el dia està al voltant al 0.9.

1.5.5.3 Període del 28 de Maig al 2 de Juny del 2001.

1.5.5.5.3.2 anàlisis del consum setmanal.

CONSUM DE LA SETMANA DEL 28 DE MAIG AL 2 DE JUNY DEL 2001, en kW

0

5

10

15

20

25

30

35

kW

Consum L1

Consum L2

Consum L3

Consum total

Observant la gràfica de consum d’aquesta setmana, podem treure la següent conclusió:

• El primer que crida l’atenció al observar la gràfica es el gran increment del

consum que es produeix el 3 primers dies de la setmana. La resta del dies el

consum es que al voltant dels 10 kW, consum habitual al centre.

El motiu d’aquest espectacular increment en el consum es la ficada en marxa

del Banc d’Assaig. Dilluns, dimarts i dimecres es van fer proves amb el Banc

d’Assaig, aquest Banc té un consum aproximat de 18 kW. Es pot apreciar

clarament que en el moment en que es comencen les proves el consum al centre

augmenta aprox. en 18 kW, quedant-se al voltant dels 30 kW.

• Un altre fet a destacar ás la pujada de consum que es produeix el dissabte per la

tarda, encara que, com ja s’ha dit varies vegades al llarg de l’informe, el

dissabte el centre està tancat, alguns cops ve algú.


63

1.5.5.5.3.3 Comparació dels diferents dies de la setmana.

COMPARACIO CONSUM ENTRE ELS DIFERENTS DIES, en kW.

0

5

10

15

20

25

30

35

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

kW

dilluns 28

dimarts 29

dimecres 30

dijous 31

divendres 1

dissabte 2



• Com ja ha passat amb les setmanes anteriors l’inici i el final de l’activitat es

molt similar al llarg de tots el dies de la setmana, al excepció del dilluns,

dimecres i dijous que l’activitat comença aprox. a les 6:00; per l’assistència de

la dona de la neteja, l’activitat comença al voltant de les 8:00 i finalitza al

voltant de les 21:30.

• Màxim consum. Aquesta setmana el consum màxim s’ha produït en dilluns,

dimarts i dimecres i ha quedat fixant al voltant dels 28 kW, el motiu ja s’ha

explicat en l’apartat anterior, i el la ficada en funcionament del Banc d’Assaig.

• Mínim consum, es dona el dijous i està al voltant del 9 kW.



carrega la L3.



• L1: 2.77 kW.

• L2: 3.25 kW.


64

• L3: 0.99 kW.

• Total: 7 kW.


s’obté:

• L1: 39.5 %.

• L2: 46.5 %.

• L3: 14 %.



setmana passada.




FACTOR DE POTENCIA

78

80

82

84

86

88

90

92

94

Serie1






65

1.5.5.5.4 Periode del 4 al 9 de Juny del 2001.

1.5.5.5.4.1 Anàlisi del consum setmanal

CONSUM SETMANA DEL 4 AL 9 DE JUNY DEL 2001, en kW.

0

2

4

6

8

10

12

kW

consum L1

consum L2

Consum L3

Consum Total

Observant la gràfica de consum d’aquesta setmana, podem treure la següent conclusió:

• En aquesta setmana el consum torna al seus valor normals, al voltant dels 10

kW.

• Cap al final de la setmana, el consum baixa una mica, al voltant dels 8 kW, el

motiu d’aquesta baixada es un Congrés de Termodinàmica que es fa a la

Universitat, molts dels membres del centre participen en aquest Congrés, i per

tant la assistència del personal al centre disminueix durant aquests dies. Com ja

s’ha comentat en altres ocasions el consum està directament lligat al personal

del centre, així que al disminuir el personal també disminueix el consum.

• Si s’observa el consum nocturn, es pot veure que la majoria dels dies s’està al

voltant del 2.5 kW, consum habitual durant la nit. La nit de dilluns al dimarts,

aquest consum puja al voltant dels 4 kW, la causa d’aquest augment es que es

van deixar alguns equips del laboratori de temofísica connectats tota la nit.

• El dissabte hi torna a hi torna a haver una assistència puntual d’algun membre.


66


COMPARACIO DIFERENTS DIES DE LA SETMANA, en kW.

0

2

4

6

8

10

12

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

kW.

dilluns 4

dimarts 5

dimecres 6

dijous 7

divendres 8

dissabte 9



• Com ja ha passat amb les setmanes anteriors l’inici i el final de l’activitat

es molt similar al llarg de tots el dies de la setmana, al excepció del dilluns,

dimecres i dijous que l’activitat comença aprox. a les 6:00; per

l’assistència de la dona de la neteja, l’activitat comença al voltant de les

8:00 i finalitza al voltant de les 21:30.

• Màxim consum. El màxim consum d’aquesta setmana es dona el dimecres i

es queda al voltant del 10.5 kW.

• Mínim consum. El mínim consum es dona el dijous i es queda al voltant

dels 6.5 kW.



carrega la L3.

S’ha fet la mitjana del consum del dia 6 de Juny del 2001, entre les 8:00 i les 22:00,


• L1: 2.9 kW.

• L2: 3.86 kW.


67

• L3: 1.65 kW.

• Total: 8.45 kW.


s’obté:

• L1: 35 %.

• L2: 45.5 %.

• L3: 19.5 %.



setmana passada.




FACTOR DE POTENCIA

-100

-50

0

50

100

150

11:3

0:00

14:1

5:00

17:0

0:00

19:4

5:00

22:3

0:00

1:15

:00

4:00

:00

6:45

:00

9:30

:00

12:1

5:00

15:0

0:00

17:4

5:00

20:3

0:00

23:1

5:00

2:00

:00

4:45

:00

7:30

:00

10:1

5:00

13:0

0:00

15:4

5:00

18:3

0:00

21:1

5:00

0:00

:00

2:45

:00

5:30

:00

8:15

:00

11:0

0:00

13:4

5:00

16:3

0:00

19:1

5:00

22:0

0:00

0:45

:00

3:30

:00

6:15

:00

9:00

:00

11:4

5:00

14:3

0:00

17:1

5:00

20:0

0:00

22:4

5:00

1:30

:00

4:15

:00

7:00

:00

9:45

:00

12:3

0:00

15:1

5:00

18:0

0:00





Es produeix un fet estrany el dimarts a les 8:30, en aquest moment el Cos ϕ passa de

ser inductiu a capacitiu i ràpidament torna a ser inductiu. No es troba cap explicació per

aquest fet.


68

1.5.5.6 Corba de consum adoptada.

1.5.5.7 Resum dades del consum global.

Un cop analitzades les dades de consum que s’han enregistrat entre els mesos d’abril i

Juny, es podem treure una sèrie de conclusions respecte al consum del CREVER.

Valors.

Consum mig nocturn 3.18 kW

Consum mig Diürn 8 kW

Consum màxim 28.8 kW

Consum mínim 2.4 kW

Cos ϕ 0.83-0.95

% càrrega fase L1 ( aproximat ) 33.8 %

% càrrega fase L2 ( aproximat ) 46.2 %

% càrrega fase L3 ( aproximat ) 20 %

Taula 1.11: Resum del l’anàlisi de la xarxa elèctrica del CREVER.

CORBA DE CONSUM DEL CREVER, en kW

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0:00

:00

0:45

:00

1:30

:00

2:15

:00

3:00

:00

3:45

:00

4:30

:00

5:15

:00

6:00

:00

6:45

:00

7:30

:00

8:15

:00

9:00

:00

9:45

:00

10:3

0:00

11:1

5:00

12:0

0:00

12:4

5:00

13:3

0:00

14:1

5:00

15:0

0:00

15:4

5:00

16:3

0:00

17:1

5:00

18:0

0:00

18:4

5:00

19:3

0:00

20:1

5:00

21:0

0:00

21:4

5:00

22:3

0:00

23:1

5:00

kW


69

1.5.6 Determinació del consum anual del CREVER.

A l’apartat 2.1.4 de la memòria de càlcul, s’ha fet un càlcul del consum elèctric anual

del CREVER, fent servir les dades obtingudes a l’anàlisi del consum real del CREVER, i les

dades sobre els consum anuals dels experiments al laboratori de propietats termofísiques, la

planta experimental d’absorció d’aigua-bromur de liti i el banc d’assaig que s’han fet a

l’apartat de la previsió del consum del centre.

TIPUS DE CONSUM CONSUM ANUAL en kWh

Dia típic sense experiment

De dilluns a divendres de 8:00 a 22.00 29120

De dilluns a divendres de 22:00 a 8:00 8268

Cap de setmana 7937.28

Experiments al laboratori 3254

Planta d'Absorció d'Aigua-Bromur de Liti 3204

Banc d'Assaig 10728

TOTAL 62511

Taula 1.12: Taula resum del consum elèctric anual del CREVER , en kWh.

1.5.7 Instal·lació de posta a terra.

1.5.7.1 Referències del Reglament de Baixa Tensió ( R.B.T ) a la posta a terra.

MIE BT 017 : especifica que les instal·lacions elèctriques s’han de dissenyar de forma

que no suposin perill per a les persones, i per tant s’han de protegir contra els contactes

directes i indirectes.

La posta a terra es un tipus de protecció contra contactes indirectes.

MIE BT 021: especifica que a les instal·lacions elèctriques amb tensions amb relació a

terra superior a 50 V es necessari ficar proteccions contra contactes indirectes.

Hi ha proteccions de Classe A i de Classe B, les més utilitzades són les de Classe B,

que consisteixen en una posta a terra associada a un dispositiu de tall automàtic.

Un dels requisits que han de complir aquestes proteccions és:


70

• Una massa qualsevol no pot estar en relació a una toma de terra a un

potencial superior, en valor eficaç:

§ 24 V, en locals o emplaçaments conductors.

§ 50 V, als altres casos

MIE BT 023: descriu com ha de ser una toma a terra, els elements que s’hi ha de

connectar, llocs on es podem situar els punts de terra.

També explica els tipus de proteccions contra contactes indirectes que hi ha.

Marca que la resistència de la posta a terra mai serà major de 37 Ω.

MIE BT 039: especifica l’objectiu de la posta a terra, la seva definició, i fa uns

descripció detallada de com han de ser totes les parts de la posta a terra.

1.5.7.2 Objecte de la posta a terra.

L' instrucció 039 del RBT defineix l'objecte de la posta a terra el següent: " Las

puestas a tierra se establecen con objeto, principalmente, de limitar la tensión que con

respecto a tierra puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la

actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el

material utilizado"

Per tant la seva finalitat es:

• Limitar la tensió de les masses amb respecte a terra.

• Assegurar l'actuació de les proteccions.

• Eliminar o disminuir el risc que suposa una averia de en el material utilitzat.

Per tant es considera que la posta a terra es un circuit de protecció paral·lel a la

instal·lació elèctrica, al que s'han de connectar totes les masses que en puguin ficar en tensió

per així protegir a les persones, als receptors i a la mateixa instal·lació.

1.5.7.3 Definició de posta a terra.

L' instrucció 039 del RBT defineix com posta a terra el següent: "La denominación

"puesta a tierra" comprende toda la ligazón metálica directa sin fusible ni protección alguna,

de sección suficiente, entre determinados elementos o partes de una instalación y un

electrodo, o grupo de electrodos, enterrados en el suelo, con objeto de conseguir que el

conjunto de instalaciones, edificios y superficie próxima del terreno no existan diferencias de


71

potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de

falta o la descarga de origen atmosférico ".

1.5.7.4 Elements que s’han de connectar a terra.

En el cas del CREVER per fer el llistat d'elements que es tenen que connectar a terra,

s'ha de tenir en compte que el centre te una part corresponent a oficines i un altra part més

industrial ( taller i bancada exterior ).

De la part destinada a oficines es tindria que connectar a terra:

• Instal·lacions de fontaneria, gas i calefacció.

• Quadres elèctrics.

• La instal·lació de parallamps.

• Tota massa o elements metàl·lic significatiu.

• Totes les part de la instal·lació elèctrica i receptors que es tinguin de

protegir contra les tensions de contacte.

De la part industrial es tenen que connectar a terra:

• Transformadors.

• Motors.

• Generadors.

1.5.7.5 Descripció de la posta a terra existent al CREVER.

Al CREVER hi ha un sol punt de posta a terra, està situat a la plataforma exterior, hi

està format per una pica. Aquesta està connectada a un "mallazo" que hi ha sota de la

superfície de la plataforma, d'aquesta manera s'augmenta la superfície de contacte amb el terra

i per tant s'aconsegueix una millor posta a terra.

A aquesta posta a terra hi han connectat tots els equips que hi ha a la plataforma, un

cable de terra que entra a l'edifici i on es connecten tots els conductors de terra que hi ha al

interior, i un cable d' acer galvanitzat que travessa tot l'edifici per sota i va a parar a la sala del

transformador de 160 kVA.

De tots els elements de l'interior de l'edifici que tindrien que estar connectat a terra,

només ho està la línia trifàsica que va cap a el laboratori de termofísica. La resta dels elements

estan preparats per ser connectats a terra però encara no s'ha fet la connexió.


72

S’ha fet la mesura de la resistència amb un telurhoremtre, Telurohmetre T-4 de la

casa Circutor, i s’ha obtingut una resistència de terra de 7.71 Ω. Aquest valor es bo i

compleix els requisits marcats pel R.B.T. Però tenint en compte que al centre hi ha una gran

quantitat d’equips informàtics, equips electrònics i davant la futura instal·lació del mòdul de

cogeneració, s’ha considerat necessari reduir aquest valor de posta a terra fins a 1 Ω.

Per reduir el valor de la resistència de terra fins a 1 Ω, es tindrien de ficar 13 piques de

3 m, connectades entre elles i al mateix temps connectades al “mallazo2 ja existent.

1.5.8 Millores del sistema elèctric.

1.5.8.1 Transformador de alimentació del centre.

Actualment la alimentació d'energia elèctrica del CREVER i l'edifici de ARTS

GRÂFIQUES es fa amb un transformador de 160 kVA-25000 / 220 V. La tensió nominal del

secundari, 220 V, actualment està totalment desfasada, ja que amb aquesta tensió s'obté:

• Entre fase i fase: 220 V.

• Entre fase i neutre: 127 V.

Avui en dia els 127 V no es fan servir per res, tot està normalitzat a 220 V, i en els

pròxims anys passarà a 230 V. La actual disposició del transformador, ha obligat a prescindir

del neutre i fer un pont entre una de les fases i el neutre de totes les proteccions, per que

puguin funcionar correctament.

Aquest mateix fet fa que s'hagi tingut que ficar un transformador de 31,5 kVA-

220/380 V, per alimentar els equips trifàsic que hi ha al centre.

Solució: canviar el transformador de 160 kVA- 25000/220 V per un transformador

nou de 250 kVA-25000/400 V, amb aquest nou transformador s'obtindrien:

• Entre fase i fase: 400 V.

• Entre fase i neutre: 230 V.

Amb aquest nou transformador s'aconseguiria:

• Augmentar la potència disponible.

• Disposar de tensions normalitzades.

• Evitar els ponts entre fases i disposar del neutre.

Però fer aquest canvi té forts inconvenients, com podem ser el factor econòmic i tota la

infrastructura que es tindria que muntar per fer el canvi.


73

1.5.8.2 Quadres elèctrics de la Planta Baixa i la Planta Superior.

En aquests quadres s’han identificat algunes irregularitats:

• Tots els cables de protecció de la posta a terra estan sense connectar, i per

tant si fallessin els interruptors diferencial, la instal·lació es quedaria sense

protecció contra contactes indirectes.

• Hi ha irregularitats en l'ús dels color del cables que es fan servir, hi ha

connexions de fases fetes amb cable de posta a terra ( verd i groc ), no

s'està complint la normativa, i al mateix temps pot crear confusions quan es

tinguin de fer possibles modificacions o revisions del quadre.

• No es disposa d'un esquema multifilar correcte de les connexions del

quadre, ja que com a conseqüència del pont que es va tenir que fer al

interruptor principal del quadre general es van tenir que canviar les

connexions previstes, i ara no es disposa de cap esquema de la instal·lació

amb les modificacions fetes. Això implica que no es pugui saber con estan

repartides les càrregues entre les 3 fases, i dificultaria molt intentar un

equilibri de fases.

• La línia de la planta superior no disposa d'interruptor diferencial general, en

canvi està protegida amb 2 interruptors automàtics idèntics ficats en sèrie.

Això segurament es un error que es va cometre al fer la instal·lació

elèctrica.

Solucions:

1. Connectar tots el cables de protecció de terra a la línia de terra.

2. Canviar els conductors que no compleixen la normativa

3. Fer els esquemes multifilars reals del quadre.

4. Canviar un del interruptor automàtic repetits per un interruptor diferencial

de 4 pols, 63 A i una sensibilitat de 30 mA.


74

El cost de fer aquests canvis seria la mà d’obra, i parar l'activitat a la planta de baix

durant el temps que duren els canvis.

1.5.8.3 Quadre elèctric del Banc d’assaig.

En aquest quadre i en tota la línia del banc d'assaig no hi ha interruptor diferencial.

Això deixa al banc d'assaig sense protecció contra contacte indirectes, ja que el valor actual de

la posta a terra, 7.71 Ω, no garanteix la tensió de seguretat de 50 V que exigeix el R.B.T, el

que fa que un accident sigui mortal.

Solució: instal·lar un interruptor diferencial de 4 pols, 63 A i sensibilitat 30 mA.

1.5.8.4 Posta a terra.

La posta a terra que hi ha actualment es bona, té una resistència de posta a terra de

7.71 Ω. Però seria bo baixar la resistència fins a aproximadament 1 Ω.

1.6 Introducció a la cogeneració de petita potència.

1.6.1 Què és la cogeneració i la cogeneració de petita potència?

La cogeneració és la producció conjunta i simultània d’energia elèctrica ( o mecànica )

i energia tèrmica útil, a partir de la mateixa font d’energia primària.

Per generar electricitat s’ha de seguir la següent cadena de transformacions d’energies:

Combustible → Calor → Energia mecànica → Energia elèctrica.

En una central termoelèctrica clàssica només s’aprofita la producció elèctrica, tota

l’energia tèrmica es perd. Aquesta energia tèrmica es de baixa temperatura i per tant no es pot

aprofitar per produir més electricitat, però si que té utilitat per a determinats processos

industrials, per aigua calenta sanitària i per calefacció i climatització.

Com queda expressat a la seva pròpia definició la cogeneració busca l’aprofitament

d’aquesta energia tèrmica que es genera en la cadena de transformacions necessàries per

generar electricitat, augmentant el rendiment global de la instal·lació i reduint el consum de

matèria primària.

Si es compara el consum de matèria primària una instal·lació de cogeneració amb un

sistema convencial ( produir l’energia elèctrica en centrals convencionals amb un 33 % de


75

rendiment i produir el calor amb una caldera 90 % de rendiment ), per produir les mateixes

unitats d’energies, amb la cogeneració es pot produir fins a un 35% d’estalvi d’energia

primària.

Aquest estalvi d’energia primària significa que per aconseguir el mateix resultat

energètic s’ha de cremar menys quantitat de combustible, el que suposa una reducció de la

contaminació.

A més la cogeneració garanteix als seus usuaris certa autonomia respecte a les

companyies elèctriques, disposant d’energia elèctrica de qualitat i sense tall de

suministrament.

Com a cogeneració de petita potencia es pot entendre aquelles plantes amb una

producció elèctrica inferior a 1 MW, i dins d’aquesta estaria la microcogeneració amb

potències inferiors a 100 kW.

En present projecte estaria instal·lat en el camp de la microcogeneració, per tant a

partir d’aquest moment totes les referències que es facin en aquesta introducció a la

cogeneració de petita potència estaran referides a la microcogeneració.

1.6.2 Tipus de combustibles i màquines motrius.

Els combustibles utilitzats en microcogeneració queden limitats als combustibles

líquids i el gasosos, entre els que destaquen el fuel-oil, el gas-oil , el propà i el gas natural. La

selecció de cadascun d’aquest combustibles es farà en funció d’una sèrie de factors, que es

tindran que plantejar de forma individual per a cada instal·lació de cogeneració.

Per la seva banda les màquines motrius utilitzades en microcogeneració queden

limitades al motors alternatius i a les microturbines de gas. La selecció d’una o altra

tecnologia es té de fer de forma individual per a cada instal·lació de cogeneració en funció de

les seves necessitats.

Posteriorment, quan es faci la selecció del sistema de cogeneració per aquest projecte

es parlarà més detalladament dels combustible i les màquines motrius i dels criteris de

selecció.


76

1.6.3 Generadors elèctrics.

Hi ha 2 tipus de generadors elèctrics per la generació de corrent alterna, els generadors

asíncrons i els generadors síncrons.

Per veure les principals diferències entre els 2 tipus de generador es començarà per fer

una breu descripció d’algunes de les seves principals caracteristiques:

• Generadors asíncrons:

Una màquina asíncrona per funcionar com a generador necessita energia reactiva per

la seva excitació, aquesta li ha de proporcionar a un generador síncron o uns

condensadors. Per tant aquest generador no té funcionament autònoma.

A més l’energia que genera es totalment activa.

• Generadors síncrons:

Els generadors síncron necessiten una corrent d’excitació continua, aquest l’obtenen

amb imants permanent o amb electroimans.

No necessiten que se’ls aporti energia reactiva per al seu funcionament, el que fa que

puguin funcionar de forma autònoma, a generaran energia reactiva necessària per la

majoria de les càrregues elèctriques utilitzades en la actualitat.

Actualment s’estan desarrollant molt ràpidament els generadors síncrons d’imants

permanent, que fins ara no tenien molt ús degut al elevat cost dels imants permanent.

Actualment gràcies al sector de la informàtica els imants permanents han reduït el seu

cost, i això ha permès la fabricació dels generadors síncrons d’imants permanent a un

preu no molt superior al de els generador síncrons d’electroimants.

Els imants permanents són material que han adquirit la propietat d’atreure al ferro.

Les seves principals caracteristiques són:

• La inducció remanent ( Br ), unitat Tesla ( T ): és la inducció

que l’hi queda al imant desprès de retirar-li la força exterior

d’imantació que se li ha aplicat. Indica el valor del magnetisme

enmmagatzemat.

• La força coercetica ( Hc ), unitat (MA/m ): és la intensitat de

camp que es tindria d’aplicar en sentit contrari al original per

desmagnetitzar l’imant permanent.


77

• El producte B.Hmàx, unitat (kJ/m3) : determina la màxima

energia que pot subministrar l’imant.

Per tant es convenient que els imants permanents disposin d’un magnetisme elevat i

una elevada resistència a ser desmagnetitzats. A més interessa que puguin suportar

elevades temperatures ja que aquest imants es degraden amb la temperatura.

Existeixen bàsicament 3 tipus d’imants permanent: els imants de ferrites, els imants

d’ANILCO i les terres rares.

La utilització dels imants permanent en els generadors síncrons té uns sèrie de

avantatges respecte al generadors síncrons convencionals:

• Manteniment i construcció del rotor més barat.

• Increment del rendiment del generador ja que es redueixen les

pèrdues.

• Major estabilitat.

• Major velocitat de gir, r.p.m.

Si es comparà els generadors asíncrons i els síncrons es pot veure que la principal

diferencia que hi ha entre els 2 és la autonomia de funcionament. En principi el generadors

asíncron no podem treballar de forma aïllada de la xarxa elèctrica mentre que els síncron si

podem fer-ho. Per tant si es vol treballar de forma aïllada de la xarxa es necessari que el

mòdul de cogeneració disposi d’un generador síncron.

1.7 Selecció del mòdul de cogeneració.

1.7.1 Introducció

Un cop es coneix la potència elèctrica demanda pel CREVER es passarà de la elecció

del sistema de cogeneració necessari, l’elecció del sistema de cogeneració es farà a partir de la

demanda elèctrica, deixant la demanda tèrmica en un segon pla, ja que la demanda tèrmica es

bastant imprevisible, el que es farà el emmagatzemar l’energia tèrmica produïda en cada

moment en un dipòsit d’estratificat dissenyat per donar un cabal d’aigua calenta durant un cert

temps, independentment de la producció tèrmica del mòdul de cogeneració.


78

En aquesta tria s’ha de tenir el compte el tipus de combustible i el tipus de màquina

motriu que es farà servir.

1.7.2 Elecció del combustible.

Per fer la tria del combustible s’ha de tenir en compte el següents factors:

• Disponibilitat actual: s’ha de tenir en compte si el centre actualment

disposa d’algun dels possibles combustibles.

• Condicions de subministrament : referent al tipus de subministrament

que suposa triar un combustible.

• Preu i tendències del Preu: a banda de mirar el preu actual s’ha de

tenir en compte con evoluciona el mercat, per no patir una pujada

inesperada del combustible que incrementaria el preu d’operació.

• Poder calorífic inferior ( PCI ): es l’energia interna de que disposa el

combustible. Interessa un combustible amb un elevat PCI.

• Contaminació: nivell d’emissió de partícules contaminats: SO2, CO,

NOx,...

• Perillositat d’emmagatzematge i manipulació: tenir que

emmagatzemar combustible suposa un perill.

La tria es farà entre combustible líquids i combustibles gasosos. Les opcions que existents són:

• Combustibles líquids: fuel-oil i gas-oil.

• Combustibles gasosos: Gas natural i propà.

A continuació s’exposa uns taula on hi ha representades les caracteristíques de cadascun dels

combustibles en el camps ha analitzar:

Di

sponibilitat

Submin

istrament

Contamina

ció

Perillositat

emmagatzematge

Fuel-

Oil

N

O

Alta SI

Gas-Oil N

O

Alta SI

Gas

natural

SI canalitz

at

Molt

reduïda

NO

Propà N

O

Reduïda SI

Taula 1.13 : Característiques dels combustibles.


79

Observant la taula anterior queda clar que el combustible més recomanat per aquesta

instal·lació és el gas natural.

El centre ja disposa de una instal·lació de gas natural per alimentar l’equip de

climatització actual, per tant la utilització d’aquest combustible no suposa cap cost addicional.

En canvi l’ús del altres combustibles faria necessària la instal·lació d’un dipòsit

d’emmagatzematge amb el cost econòmic i necessitat d’espai que suposa això.

El gas natural és la millor opció des de el punt de vista econòmic, energètic i medi

ambiental.

La presencia d’un dipòsit de combustible suposa un augment de la perillositat en el

recinte, el gas natural es l’únic del 4 combustibles comparat que no precisa d’un dipòsit

d’emmagatzematge.

A més s’ha de tenir en compte el manteniment que suposa triar un tipus de

combustible o un altre. El combustibles líquid incrementen el cost de manteniment de la

instal·lació com a conseqüència de la presència de compostos metàl·lics que son causant de

erosió, corrosió i dipòsit en el elements mòbils de la instal·lació.

1.7.3 Elecció del tipus de tecnologia.

La mesura del consum elèctric al centre serà el factor principal per triar el mòdul de

cogeneració instal·lat al present projecte. Si s’observa la corba de consum típic adoptada al

punt 2.1.3.4.6 del memòria de càlcul es pot apreciar que el consum del centre està entre els 8 i

el 10 kW, podem incrementar-se aquest consum fins a prop dels 30 kW si es fiquen en

funcionament càrregues puntuals del centre com poden ser: experiments al laboratori o el

banc d’assaig.

El mòdul seleccionat tindrà de treballar a una potència habitual de aprox. 10 kW, però

ha de ser capaç de donar la potència màxima demandada pel centre 30 kW.

Per tant en l’elecció del mòdul s’entra directament en la cogeneració a petita escala, el

que limita l’elecció del sistema de cogeneració a:

• Els motors alternatius: motors duals, motors de gas-oil, motors de

fuel-oil i motors de gas natural.

• Les microturbines de gas.

Els factors a tenir en compte a l’hora de triar un o altre sistema de cogeneració són:


80

• Tamany i pes: es important saber el tamany perquè el centre no

disposa de molt espai per la instal·lació del mòdul.

• Eficiència: es tindrà en compte l’eficiència elèctrica, tèrmica i la

global.

• Flexibilitat (càrrega variable): representa la pèrdua d’eficiència a

variar la càrrega.

• Cost d’operació i manteniment: representa el cost que te el

funcionament de la planta, preu per kW generat, i el cost de

manteniment de la planta con causa de substitucions o neteja

d’elements o parada per avaria.

• Disponibilitat: es defineix disponibilitat com el nombre d’hores que la

planta pot estar operant.

• Factors ambientals: són les emissions de gasos.

• Sorolls i vibracions: referit al nivell de soroll que produiex la planta i

a les vibracions de la mateixa.

• Aprofitament tèrmic: facilitat per aprofitar el calor produït.

• Combustible disponible.

• Vida operativa: referit a les hores totals de funcionament de la planta.

En el punt anterior s’ha seleccionat com a combustible a utilitzar el gas natural, per

tant de les opcions inicials queden descartats: motors duals, motors de gas-oil, motors de fuel-

oil. Quedant com a úniques alternatives el motor de gas natural i les microturbines de gas.

A continuació es passa a fer la comparació en els diferents factors esmentats:

• Tamany i pes: comparant mòduls de potències al voltant de 40 kW,

totes 2 tecnologies tenen dimensions similars però un motor pesa

aproximadament el doble que una turbina.

• Eficiència: els motors tenen una major eficiència elèctrica, al voltant

del 30 %, mentre que les microturbines es queden al voltant del 20-25

%. En canvi l’eficiència tèrmica es superior a les microturbines, al el

que l’eficiència global de les 2 tecnologies es similar.

• Flexibilitat ( càrrega variable ): els motors tenen una millor eficiència

a càrrega parcial que les microturbines.


81

Al 50 % de càrrega els motors tenen una eficiència del 87-89 % mentre

que les microturbines en el millor del casos es queden a un 75 %.

• Cost d’operació i manteniment: el cost d’operació i manteniment

d’un motor són superior que el de una microturbina, com a

conseqüència del manteniment dels pistons i el consum d’olis.

• Disponibilitat: es similar en per les 2 tecnologies, reduint-se en el cas

de motor de pistó.

• Factors ambientals: les microturbines tenen un menor nivell

d’emissions des de el punt de vista del gasos.

Un microturbina de 30 kW te aproximadament unes emissions del 15 %

O2 i < 30 mg/m3, mentre que un motor de gas de potència similar té 5 %

O2 i < 100 mg/m3.

Al parlar de cogeneració de petita potència s'està entrant al camp de la

generació distribuïda, per tant interessa tenir una nivell d'emissions el

menor possible.

• Sorolls i vibracions: tant les vibracions con el nivell de soroll es

superior en un motor que en una microturbina. Aquests equips de tant

poca potència estan destinats bàsicament al sector terciari, i per tant es

important que el nivell de sorolls i vibracions sigui el mínim possible,

per fer-ho el menys molest possible per les persones.

• Aprofitament tèrmic: a les microturbines s’aconsegueix més quantitat

d’aigua calenta que amb els motors, a més el circuit aprofitament de calor

es molt més simple en una microturbina que en un motor, ja que en una

microturbina només hi ha un flux de calor i al motors hi ha 3.

• Vida operativa: en condicions normals les microturbines tenen una vida

operativa més llarga que els motors. Però els motors suporten millor les

arrancades i les parades repetides, a una microturbina cada arrancada

suposa una reducció considerable de la seva vida útil.

En la següent taula s’expressa amb una creu el camp on destaca una tecnologia sobre

l’altra tenint en compte les condicions teòriques de treball que tindrà la instal·lació, i que són:

• Treball a càrrega variable.

• Arrancada setmanal: la planta funcionarà de dilluns a divendres.


82

Tamany i

pesEficiència Flexibilitat

Cost d’Operació

i manteniment

Factors

Ambientals

Sorolls i

vibracions

Aprofitament

del calorDisponibilitat

Vida

Operativa

Motor x x x x

Turbina x x x x x x x

Taula 1.14: Comparació entre motors i microturbines.

Observant la taula de característiques es pot observar que les 2 opcions estan bastant

igualades, però al tractar-se d'una instal·lació treballant amb illa i amb una potència típica

consumida reduïda en funció de la potència nominal de la planta que es seleccionarà, el factor

referits a eficiència, flexibilitat i vida operativa agafem molta importància, això decanta la

elecció cap a els motors.

Des de el punt de vista ambiental, emissions de gasos, sorolls i vibracions, la

microturbina és millor que el motor. Tenint el compte que la microturbina s'instal·larà a un

centre on hi ha una part d'oficines, i a més al voltant d'aquest centre hi ha altres centres

d'ensenyament es molt important tenir un reduït nivell d'emissions i de sorolls i vibracions,

per tal de no alterar les activitats d'aquest centres.

Des de el punt de vista tecnològic, les microturbines tenen molt més interès que els

motors al tractar-se d'una tecnologia molt nova, actualment a Espanya només hi ha 2

microturbines de gas instal·lades, i la selecció d'una microturbina permetria al CREVER

iniciar un programa d'investigació basat en aquesta tecnologia.

A més en un futur està previst que la planta pugui treballar connectada en paral·lel

amb la xarxa elèctrica externa, això suposaria treballar contínuament a la màxima potència

que purgui donar la planta quedant els factor que ara per ara puguin fer decantar la triar cap al

motors, eficiència, flexibilitat i vida operativa, igualats en totes 2 opcions. En aquesta nova

situació la millor opció seria una microturbina de gas.

Per tots els motius exposats anteriorment es tria una microturbina de gas com a mòdul

de cogeneració per al present projecte.

1.7.4 Elecció de la microturbina de gas.

1.7.4.1 Introducció a les microturbines de gas.

Les microturbines de gas han passat en poc temps de ser prototipus experimentals a ser

una alternativa real per al subministrament d'electricitat a petita escala.

El gran avanç realitzat per aquesta nova tecnologia en els últims anys ha estat impulsat

per l'aparició de alternadors compactes, d' elevada velocitat i amb el rotor d'imants


83

permanents. Aquests generadors podem girar a la mateixa velocitat que la turbina que actua

com a màquina motriu, la qual cosa fa que es puguin acoblar directament al mateix eix de la

microturbina sense necessitat de cap caixa de canvis.

Aquesta nova configuració dels alternadors, evita els problemes crear per les altes

forces centrifugues i al excés d'escalfament que originen les elevades velocitat de gir a d'un

alternador.

Un dels punts més important per el desenvolupament d'aquesta tecnologia ha estat l'ús

d'imants permanents utilitzats en el camp de la informàtica, gràcies a això es pot disposar

d'imants permanent en quantitats comercials i a un preu raonable.

Un altra característica important de les microturbines es el reduït pes i dimensions de

la planta, això permet poder instal·lar una microturbina de gas en gairebé qualsevol lloc, el

que té una gran importància per al sistema de generació distribuïda.

Actualment a Europa només hi ha disponible de forma comercial 5 tipus de

microturbina de gas:

• Microturbina Capstone de 30 kW.

• Honeywell de 75 kW.

• Gamma de microturbines Elliot Energy Systems

• Microturbines Bowman.

• Microturbina Turbec de 100 kW.

A continuació es passa a descriure breument les característiques principals de

cadascuna d’aquestes microturbines.

1.7.4.2 Característiques de les microturbines de gas.

1.7.4.2.1 Capstone de 30 kW.

• Tecnologia utilitzada: aquesta microturbina té el conjunt turbina-generador-

compressor d’aire muntat sobre el mateix eix, amb una velocitat de gir de

96000 r.p.m. l’energia elèctrica d’alta freqüència es rectificada amb mitjançant

rectificadors i inversors per deixar-la en condicions normals d’ús.

El generador elèctric és un turbogenerador d’imants permanents.

El compressor de gas és elèctric.


84

Hi ha 3 possibilitats de funcionament: en paral·lel amb la xarxa elèctrica, en

illa o de forma dual.

Te una vida útil de aproximadament 40000 hores.

• Dimensions i pes.

28” w x 53” d x 75” h i 1080 kg de pes.

• Emissions i soroll :

Amb gas natural i un 15 % d’oxigen l’emissió de NOx < 9 ppm.

El soroll que produeix es inferior a 65 dBA a una distància d’1m.

• Potència elèctrica : entre 28 i 29.2 kW en funció de la pressió d’entrada al

compressor del gas.

La tensió de sortida es 400-480 V, en connexió en paral·lel i 150-480 v, en

condició en illa.

La distorsió harmònica, THD, és < 5% de forma global i <3% per fase.

• Capacitat de cogeneració: l’aprofitament de l’energia tèrmica es 60 kW en

forma d’aigua calenta a 90ªC.

1.7.4.2.2 Honeywell de 75 kW.

• Tecnologia utilitzada: té el conjunt turbina-generador muntat sobre el mateix

eix amb una velocitat de gir de 65000 r.p.m. L’energia elèctrica d’alta

freqüència posteriorment es rectificada deixant-la en valor normal d’ús.

El generador elèctric és un turbogenerador d’imants permanents.

Pot funcionar en paral·lel amb la xarxa o en illa.

Té una vida útil de aproximadament 40000 hores.

• Dimensions i pes.

48” w x 93”d x 91” h i 3800 kg de pes.

• Emissions i soroll :

Amb gas natural i un 15 % d’oxigen l’emissió de NOx < 40 – 25 ppm.

El soroll que produeix es inferior a 65 dBA a una distància d’10m.

• Potència elèctrica : 100 kW amb en condicions ISO.

La tensió de sortida entre 230-400 V, amb la possibilitat d’incloure

transformadors interns en cas de tensions d’ús diferents a les indicades.

La distorsió harmònica, THD, és < 5% de forma global i <3% per fase.


85

• Capacitat de cogeneració: l’aprofitament de l’energia tèrmica es de 100 kW

en forma d’aigua calenta a 90ªC.

1.7.4.2.3 Gamma de microturbines Elliot Energy Systems.

Elliot te una gamma de 4 microturbines de 35, 45, 60 i 80 kW.

Totes les microturbines de la gamma fan servir la mateixa tecnologia basada en

acoblar al mateix eix la turbina i el generador amb una elevada velocitat de gir per

sobre de les 90000 r.p.m. Fan servir oli com a lubrificant.

Generen energia elèctrica a alta freqüència que més tarda serà rectificada mitjançant

inversors i rectificadors. Generant energia elèctrica amb tensions monofàsiques entre

120-277 V, o tensions trifàsiques entre 208-480 V, en tots 2 casos amb una freqüència

de 50-60Hz. La distorsió harmònica, THD, és < 5% de forma global i <3% per fase.

Poden treballar en connexió en paral·lel amb la xarxa o en illa.

Amb una vida útil aproximada de 60000 hores.

L’aprofitament de l’energia tèrmica és en forma d’aigua calenta a 90ªC.

A continuació s’inclou una taula amb les principals característiques de cadascun dels

models:

TA 35 TA 45 TA 60 TA 80

Potència

elèctrica

( kW)

35 45 60 80

Consum de gas

( Nm3/h)14.4 31.4 24.1 32.6

Emissions de

NOx

( ppm)

<35 <50 <30 <30

Dimensions

Alt x llarg x

ample

mm

1194x2794x813 1194x2794x813 1194x2794x813 1194x2794x813

Pes ( kg) 770 643 770 859

Taula 1.14 : Característiques de les microturbines Elliot.


86

1.7.4.2.4 Microturbines Bowman.

Bowman té 2 microturbines al mercat la TG50CG de 50 kW i la TG50CG.

Les principals característiques d’aquestes microturbines són:

• Tenen la possibilitat de realitzar un by-pass del 0 al 100 % del recuperador de

calor per escalfar l’aire d’entrada de la cambra de combustió. Amb això es pot

adequar la potència tèrmica produïda a la demanda.

• La turbina i el generador elèctric estan muntat sobre el mateix eix amb una

velocitat de gir de 105000 r.p.m, per la microturbina de 50 kW , i 65000 r.p.m

per la de 80 kW, amb lubricació per oli. L’energia d’alta freqüència es

convertida a energia d’ús habitual mitjançant convertidors electrònics.

• Produeixen corrent alterna trifàsica entre 400 i 480 V en 4 fils. Amb una

distorsió harmònica, THD, < 5% de forma global i <3% per fase.

• Pot treballar en paral·lel amb la xarxa elèctrica o en illa.

• El nivell d’emissions és < 9 pmm de Nox i el soroll produït es de 65 dBA a un

metre.

A continuació s’inclou una taula amb les principals característiques de les

microturbines Bowman.

TG50 ( 0% bypass) TG50 ( 0% bypass) TG50 ( 0% bypass) TG50 ( 0% bypass)

Tº.gas a caldera 261 650 278 650

Cabal de gas de

escapament

0.54 kg/s 0.54 kg/s 0.83 kg/s 0.83 kg/s

Potència tèrmica 108 275 150 420

Cabal d’aigua 1.29 kg/s 3.28 kg/s 1.8 kg/s 5.0 kg/s

Velocitat de gir

de l’eix

105000 rpm 105000 rpm 68000 rpm 68000 rpm

Potència elèctrica 50 kW 50 kW 80 kW 80 kW

Eficiència

elèctrica.

23 % 13 % 24.8 % 12.8 %

Taula 1.15 : Característiques de les microturbines Bowman.


87

1.7.4.2.5 Microturbina Turbec de 100 kW .

Fa servir una tecnologia similar a totes les microturbines descrites fins ara, es a dir,

una trubina i un generador elèctric muntat directament sobre el mateix eix amb una

velocitat de gir de 70000 rpm, amb refrigeració per oli.

El generador elèctric es un turbogenerador d’imants permanent de 4 pols, que genera

energia elèctrica a alta freqüència, aquesta energia a alta freqüència posteriorment es

rectificada deixent-la en 400 V i 50 Hz.

A continuació s’exposen les principals característiques d’aquesta microturbina:

Potència elèctrica 100 kW

Eficiència elèctrica 30 %

Potència tèrmica 167 kW ( aigua calenta 50/70ºC )

Cabal de gasos d’escapament 0.79 kg/s

Velocitat de gir de l’eix 70000 rpm

Pressió de la cambra de combustió 4.5 bar (a)

Pressió de l’entrada del gas Entre 1.02 i 5 bar (a)

Emissions de NOx < 15 ppm

Nivell de soroll 70 dBA a 1 m

Dimensions 840 x 1900 x 2900 mm ( ample x alt x llarg)

Pes 2000 kg

Vida útil estimada 60000 hores

Taula 1.16 :Caracteristiques de la microturbina Turbec T100.

1.7.4.3 Criteris per la selecció de la microturbina i microturbina seleccionada.

Com ja s’ha indicant anteriorment el principal criteri de selecció de la microturbina es

la potència elèctrica demanda pel centre, que es de uns 10 kW un dia típic i pot arribar fins al

voltant dels 30 kW.

Segons aquest criteri la elecció es redueix a la Capstone de 30 kW i a la Elliot de TA

35 .

De entre aquestes 2 es selecciona la microturbina Capstone de 30 kW, ja que té un

consum i menor emissions i sorolls.

La microturbina seleccionada per al present projecte és la Capstone de 30 kW.


88

1.8 Descripció de la microturbina Capstone µµT 28-60/80 L

1.8.1 Característiques generals

El mòdul de cogeneració seleccionat per aquest projecte és la Microturbina de gas

Capstone µµT 28-60/80 L. Aquest mòdul dóna 28 kWe i 60 kWt de energia recuperada, en

condicions ISO ( P(a) = 1013 mbar, Tamb= 15 Cº, H.R= 60 % ).

El sistema de cogeneració d'aquest mòdul utilitza com a combustible gas natural.

Aquest mòdul es sistema de cogeneració amb turbina de gas amb cicle regeneratiu, es

a dir, aprofita els gasos d'escapament de la caldera per escalfar l'aire que surt del compressor,

d'aquesta manera s'estalvia combustible i s'augmenta el rendiment global del mòdul.

El conjunt màquina motriu - generador elèctric, està format per una turbina radial de

una etapa acoblada directament, sense caixa d'engranatges, a un Turbogenerador síncron

d'imants permanents. El conjunt gira a 96000 r.p.m en condicions nominals i produeix un

corrent alterna regulable entre 400 i 480 V i 50/60 Hz, si treballa en paral·lel amb la xarxa, i

regulable entre 150 i 480 V si treballa en illa.

El mòdul està dissenyat per treballar a l'interior o protegit de l'intempèrie. Pot treballar en

un ampli marge de temperatura ambient, -20 ºC i 50 ºC.

El mòdul Capstone té diferents possibilitats de treball: pot treballa en illa, en paral·lel amb

la xarxa elèctrica i amb un mode dual que permet passar de paral·lel a illa i al inrevés. El

mòdul bàsic només permet treballar en paral·lel amb la xarxa, si es vol treballar amb les altres

opcions s'han de comprar uns kits especials per fer-ho.


89

Imatge del conjunt: màquina motriu generador elèctric.

1.8.2 Característiques tècniques.

1 Dades elèctriques i tèrmiques

• Combustible : gas natural.

• Potència elèctrica: 28 kW.

• Potència tèrmica: 60 kW.

• Consum de gas natural: 112 kW.

• Cabal d'aigua : 2.55 m3/s.

• Velocitat del l'aigua: 1.45 m/s

• Temperatura d'entrada de l'aigua: 60 ºC.

• Temperatura de sortida de l'aigua: 80 ªC.

• Cabal màssic d'aire per la combustió: 936 kg/h.


90

• Cabal màssic d'aire per refrigeració: 1700 kg/h.

• Cabal de gas natural: 11Nm3/h.

• Velocitat d'entrada del gas natural: 6.2 m/s.

• Pressió d'entrada del gas natural: 700 mbar.

• Cabal màssic dels gasos d'escapament: 1150 kg/h.

• Temperatura dels gasos d'escapament: 271 ºC.

• Voltatge: 400-480 V en connexió en paral·lel, 150-480 V en illa.

• Freqüència: 50/60 Hz.

• Velocitat de gir: 96000 r.p.m.

1.1.1 Emissions

• Nox < 30 mg/Nm3.

• CO < 30 mg/Nm3.

• O2 > 18 %.

• Nivell acústic: 65 dB ( A ) a una distància de 1 m.

1.1.2 Dimensions

Tenint en compte la caldera d'aigua calenta situada a la part del davant del mòdul, les

dimensions són:

• Longitud: 3069 mm.

• Alçada : 1920 mm.

• Amplada: 800 mm.

• Pes : 1000 kg.

1.8.3 Principals components del mòdul de cogeneració.

1.8.3.1 Turbogenerador.

Consta dels següents equips:

• Compressor d'aire.

La finalitat del compressor es introduir l’aire dins de la cambra de combustió a la

pressió suficient per garantir una bona eficiència a la combustió.


91

És un compressor centrífug d’una sola etapa. Consta de 2 parts: un rotor que dona

moviment a la massa d’aire, i l’estator encarregat de transformar la velocitat en

pressió.

Aquest tipus de compressor no s’acostuma a fer servir gaire en cogeneració, només

es fan servir per cabals petits.El seu ús es correcte per a microcogeneració, que es

el cas en que ens trobem, ja que el cabals que es fan servir són petits.

La seva relació de compressió es de 4.8.

• Cambra de combustió.

La cambra de combustió és el focus calent del mòdul de cogeneració. La seva

finalitat es generar els gasos calents d’alta temperatura, entre 800 i 900 ºC, i

pressió ( 3.8 bar (g) ) per produir el treball a la turbina. La part del calor excedent

es recupera per produir l’aigua calenta a la caldera d’aigua calenta.

En la cambra de combustió fa servir un sistema de ignició de UNISON

INDUSTRIES.

• Turbina de gas.

La turbina és l’encarregada de transformar l’energia tèrmica obtinguda a la cambra

de combustió en energia mecànica. Aquesta energia mecànica es farà servir per:

accionar el compressor i la resta per accionar el generador elèctric situat al mateix

eix.

La turbina instal·lada al mòdul de cogeneració Capstone, és una turbina radial de

una etapa.

Existeixen 2 tipus de turbines , les radials i les axials. Les axials tenen l’ avantatge

de una major velocitat de gir, tenint en compte que la potència d’aquestes turbines

està en funció del quadrat de la seva velocitat de gir, la potència produïda per una

sola etapa de una turbina radial es equivalent a la produïda per 2 o 3 etapes d’una

axial. Per tants amb una turbina radial s’aconsegueix reduir el tamany de la turbina

i així reduir l’espai i el pes del mòdul de cogeneració que és el que interessa en

microcogeneració.

Un altre avantatge és el preu, les turbines radials tenen un cost inferior.

La principal desavantatge es troba en el rendiment, que es inferior que el de les

axials.


92

• Recuperador de calor.

Permet escalfar l’aire procedent del compressor d’aire abans d’entrar a la cambra

de combustió aprofitant els gasos d’escapament de la turbina, d’aquesta forma

s’aconsegueix reduir la quantitat de combustible cremat, el que significa un

augment de la eficiència de la microturbina.

La existència del recuperador limita a la microturbina alhora de l’aprofitament

tèrmic dels gasos d’escapament, ja que es redueix considerablement la seva

temperatura de la microturbina.

• Injectors de gas.

Són els encarregats d’introduir el gas a la cambra de combustió de manera que la

combustió sigui estable i completa a tots els rangs d’operació de la microturbina.

El mòdul Capstone disposa de 3 injectors. Controlant la quantitat de combustible

injectat a la microturbina es controlarà la velocitat i la potència d’aquesta.

• Sistema d’encesa.

Es l’encarregat de iniciar la combustió. Consisteix en un sistema capaç de crear

una espurna elèctrica.

1.8.3.2 Alternador elèctric.

L’alternador instal·lat al mòdul Capstone és un Turboalternador síncron trifàsic de 2

pols, de 28 kW i amb el rotor d’imants permanents.

L’alternador està acoblat directament, sense caixa d’engranatges, a una microturbina

de gas radial capaç de girar a 96000 r.p.m, per tal de poder suportar la elevada força

centrifuga creada a aquesta velocitat, les dimensions de l’alternador han de ser reduïdes, amb

un rotor de diàmetre reduït i una longitud del mateix elevada en comparació amb el diàmetre.

La refrigeració de l’alternador es fa per aire. L’aire és el mateix aire que va cap a la

cambra de combustió, que després de passar pel filtre i abans d’arribar al compressor passa

del generador.

A la sortida del generador s’obté una corrent trifàsica amb uns valors entre 400 i 480

V i 0 i 1600 Hz, en funció de la velocitat de rotació. Posteriorment, mitjançant els

components electrònics del mòdul ( DPC, Direct Control Power ), aquesta corrent es

convertida a valor estables entre 400 i 480 V i 50/60 Hz si es treballa en paral·lel amb la

xarxa i, 150 i 480 V i 50/60 Hz si es treballa en illa.


93

En el moment de l’arrancada de la turbina l’alternador funciona com a motor

d’arrancada fins a que la microturbina obtingui l’energia suficient.

Les dimensions aproximades de l’alternador són:

• Diàmetre exterior de l’estator: 18 cm.

• Diàmetre intern de l’estator: 9 cm.

• Diàmetre de rotor: 3 cm.

1.8.3.3 Sistema d’admissió d’aire.

L’aire que entra al mòdul de cogeneració té 2 finalitats:

• Aire per la combustió: aquest aire s’utilitza per a refrigerar l’alternador

elèctric i per a la combustió.

El cabal màssic d’aire per combustió és de 936 kg/h.

• Aire per refrigeració: aquest aire es fa servir per refrigerar el controlador

digital de potència i per refrigerar tot l’habitacle de la microturbina.

El cabal màssic d’aire per refrigeració és de 1700 kg/h.

El sistema d’admissió d’aire consta dels següents equips:

• Silenciador: Per evitar que surtin sorolls cap a l’exterior.

• Filtre d'aire: la seva finalitat es filtrar les impureses que pugui tenir l’aire

atmosfèric que va cap al compressor i podrien fer malbé el alabs del compressor,

produint una disminució del rendiment i la potència d’aquest.

• Extractors: al interior de l’habitable de la microturbina hi ha 2 extractor de 140 W

cadascun, encarregats de facilitat la sortida del l’aire.

1.8.3.3 Sistema d’alimentació del gas.

Consta dels següents equips:

• Vàlvula de bola: serveis per obrir o tancar el circuit de gas del mòdul de

cogeneració.

• Manòmetre: per mesurar la pressió d’entrada del gas.

• Filtre de protecció: per capturar les possibles impureses que hi pot haver al gas.

• Sensor de pressió: per a limitar i detectar si s’excedeix la pressió màxima o

mínima d’entrada del gas.


94

• 2 Vàlvules elèctriques: per tancar el circuit de gas en cas de detecció de la

màxima o mínima pressió permesa.

• Compressor de gas: es un compressor de gas elèctric de velocitat variable.

S’encarrega de passar el gas de la pressió d’entrada als 3.8 bars (g)necessaris a la

cambra de combustió, per tant amb una relació de compressió de 2.4.

La pressió recomanada a l’entrada del compressor és de 70 kPag, encara que es

possible treballar a pressions menors, encara que això redueix la vida del

compressor i augmenta el seu manteniment. La pressió màxima d’admissió és de

240 kPag.

Amb la velocitat de rotació del compressor de gas es controla la quantitat de

combustible que entra a la cambra de combustió.

El gas natural que entra al mòdul de cogeneració ha de tenir les següents

característiques:

• Màxima temperatura del gas: 50 ºC .

• Mínima temperatura del gas: > 0 ºC o 20ºC segons el punt de rosada

• Pressió recomanada del gas: 70 kPa.

• Pressió màxima del gas: 240 kPa.

• Cabal del gas: 11 Nm3/h.

• Valor calorífic recomanat del gas: 10 kWh/Nm3.

• Valor calorífic màxim del gas: 12.3 kWh/Nm3.

1.8.3.4 Caldera d’aigua calenta.

La caldera d’aigua calenta del mòdul Capstone ha estat desenvolupat conjuntament per

G.A.S i Nowum-Energy de Alemanya.

La caldera es un intercanviador de calor aire-aigua de 54 kW de potència tèrmica.

Característiques dels 2 fluids:

• Temperatura d’entrada dels gasos d’escapament: 271 ºC.

• Temperatura de sortida dels gasos d’escapament: 100 ªC.

• Temperatura d’entrada de l’aigua: 60 ºC.

• Temperatura de sortida de l’aigua: 80 ºC, amb un increment màxim de

20ºC.

• Potència tèrmica transmesa: 60 kW.

Elements de seguretat de la caldera:


95

• Monitor de temperatura.

• Limitador de temperatura.

• Limitador de pressió.

1.8.3.5 Sistema de control.

Els sistema de control de la microturbina s’anomena DPC ( Digital Power Controler ).

Les principals funcions del DPC són: convertir la corrent elèctrica de freqüència variable de

l’alternador en corrent de valor normalitats per a l’ús normal de l’energía elèctrica, es a dir, 50

Hz. Actuar com a variador de freqüència per alimentar al motor d’arrancada, que es el mateix

alternador, donant-li l’energia necessària en cada moment de l’arrancada.

Esquema de transformació de l’energia del DPC.

Els components del sistema de control de són:

• 2 convertidors de corrent AC/DC i DC/AC.

• 1 filtre.

• Controlador basat en microprocessador.

• Equip d' acondicionament del suministre elèctric.


96

• Font d'alimentació auxiliar per al control.

Altres funcions del DPC són:

• Supervisar el control de les operacions de la microturbina, incloent els

relés de protecció.

• Supervisar la seguretat de la microtubina.

• Control del flux de gas i control de la combustió.

• Comunicació interna amb els equips auxiliars.

• Comunicació externa amb l’usuari o amb altres equips.

Esquema del funcionament del DPC.

Funcions de protecció del sistema de control:

Des de el punt de vista elèctric el sistema de control protegeix a la microturbina de les

següents situacions: caiguda de tensió, sobretensions, , sobre i sota freqüència i

sobreintensitat. Com ja s’ha indicat anteriorment la turbina pot treballar en paral·lel amb la

xarxa o en illa. Si treballa en paral·lel la microturbina es quedarà en condicions de voltatge i


97

freqüència constant fins que el DPC detecti a la xarxa alguna de les situacions anteriorment

citades, llavors es desconnectarà de la xarxa immediatament. Si s’està treballant en illa, la

microturbina es desconnectarà si detecta alguna de les situacions anteriors en la instal·lació

local a la que està connectada.

• Caiguda de tensió.

Hi ha 3 nivells de detecció:

• Primer nivell: el DPC desconnecta la microturbina si detecta una tensió entre

fase i neutre menor de 208 V durant més de 10 segons, aquest són valors

predeterminats per l’equip, es podem canviar de 208 a al tensió nominal en

increments d’un volt, i el temps de actuació entre 0.01 i 10 segons en

increments de 0.01 segons.

• Segon nivell: el DPC desconnecta la microturbina si detecta que la tensió

d’una de les fases està 26 V per sota del valor de tensió fixat al primer nivell

durant el 50 % del temps fixat al primer nivell.

• Tercer nivell: el DPC desconnecta la microturbina si detecta que la tensió

d’una de les fases cau a 0 V durant 10 milisegons.

• Sobretensions.

Hi ha 3 nivells de detecció:

• Primer nivell: el DPC desconnecta la microturbina si detecta una tensió entre

fase i neutre major de 305 V durant més de 10 segons, aquest són valors

predeterminats per l’equip, es podem canviar la tensió nominal a 305 V en

increments d’un volt, i el temps de actuació entre 0.01 i 10 segons en

increments de 0.01 segons.

• Segon nivell: el DPC desconnecta la microturbina si detecta que la tensió

d’una de les fases està 26 V per damunt del valor de tensió fixat al primer

nivell durant el 50 % del temps fixat al primer nivell.

• Tercer nivell: el DPC desconnecta la microturbina si detecta que la tensió

d’una de les fases supera els 346 V durant 10 milisegons.

• Màxima i mínima freqüència.

El DPC desconnecta la microturbina si detecta que la freqüència és superior a 65 Hz o

inferior a 45 Hz durant 10 segons, aquest valors són els predeterminats, es podem

canviar deixant la màxima freqüència entre 50 i 65 Hz i la mínima freqüència entre 45


98

i 50 Hz, totes dues amb increments de 0.1 Hz. El temps d’actuació es pot variar entre

0.01 i 10 segons amb increments de 0.01 segons.

• Sobreintensitat i falta d’intensitat.

El DPC desconnecta la microturbina si detecta que la corrent supera els 54 A durant

10 segons, i iniciarà un desconnexió instantània si detecta 200 A.

També desconnectarà la microturbina si detecta falta d’intensitat durant un milisegon.

1.8.3.6 Sistema de comunicacions.

La microturbina Capstone té diferents possibilitats de comunicació amb l’usuari:

1. Un display instal·lat a un dels laterals de la microturbina on es pot observar

les principals variables elèctriques del mòdul i també permet programar

algunes funcions.

2. Sortida RS 232: que permet connectar la microturbina a un PC, i des de on

es poden fer les mateixes funcions que amb el display.

3. Un modem: per poder tenir informació de la microturbina a distància.

4. PLC o software del propietari.

1.8.3.7 Quadre elèctric.

Al quadre elèctric de la microturbina hi ha instal·lats elements per la protecció, el

control i les comunicacions, a més de la graella de connexió amb l’alternador i amb l’exterior.

El quadre elèctric ha d’estar situat al costat de la caldera d’aigua calenta, de tal forma

que els cables elèctrics que surten del DPC puguin entrar pels forats que hi ha a la banda del

darrera del quadre.

Les dimensions del quadre són: 1350 x 600 x 230 mm ( alçada x amplada x gruix ).

A la tapa del quadre hi ha situats alguns elements de control i de indicació de fallades

de la microturbina: indicadors d’estat ( parada o preparada ), un botó de reset, selector del

tipus de control ( local, a distància ) i una parada d’emergència.

A continuació es pasarà a descriure els elements del quadre elèctric de la microturbina

Capstone. Per seguir millor aquesta informació anar al plànol nº 11.


99

• A 24: Controlador Principal.

Aquest controlador s’encarrega de vigilar les principals paràmetres elèctriques de la

microturbina: tensió, freqüència, desfasament entre fases. En cas de alteracions en els valors

normals d’aquest paràmetres es pot iniciar una desconnexió de la microturbina.

• A 41: Relé de parada d’emergència

Aquest relé actua desconnectant la microturbina quan rep alguna de les senyals que

inicien la desconnexió.

• A 55: Dispositiu del control del gas.

Desconnecta la microturbina en cas d’alteracions en les valors normals de la pressió i

temperatura del gas.

• F 11: Fusibles de 63 A.

A la sortida d’aquest fusibles es on es farà al connexió amb la xarxa exterior.

• F 24, F 25 i F 26.

Interruptors magnetotèrmics unipolars per protegir les entrades de mesura del sistema

elèctric del controlador principal A 24.

• H 48: Indicador de fallada.

Indicador lluminós de color vermell, actua quan s’ha produït alguna fallada en el

sistema de la microtubina i aquesta no està operativa.

• H 51: Indicador de preparada per funcionament.

Indica que la microturbina no té cap fallada i que està preparada per a funcionar.

• K 31...K 37: Contactors.

• K 44, K 45, K 47, K 52, K 53, K 54, K 55, K 57, K 58: Contactors.

• K 61... K 65, K 68, K 71, K 73, K 34.1, K 35.1, K 36.1, K 37.1: Contactors.

• K 46: Contactor Principal

Contactor de potència de fins a 37 kW. S’encarrega de tallar l’alimentació d’energia a

l’exterior en cas de fallada de la microturbina.

• K 75: Temporitzador de retard de la desconnexió.

Controlar el retard que ha de tenir la desconnexió de la microturbina en cas d’algun

fallo del sistema.

• Q 13: Interruptor de sobreintensitat magnetotèrmic.


Protegeix a a la bomba d’aigua calenta de una possible sobreintensitat.


100


Protegeix als extractor d’aire de una possible sobreintensitat.


Protegeix al transformador de tensió ( T21 ) de una possible sobreintensitat.

• T 21: Transformador de tensió monofàsic de 800 VA, 400/230 V.

Per transforma la tensió de sortida de la microturbina en una tensió compatible amb els

contactors del quadre elèctric.

• X 1: Regleta de connexió de la sortida del DPC i de la instal·lació exterior.

En aquesta regleta hi ha els punts de connexió dels conductors que venen del DPC i el

punts de connexió amb la instal·lació exterior.

• X 3, X 4 i X 5: Regletes de connexions internes.

Aquestes regletes serveixen per fer les connexions necessàries entre els diferents

elements del quadre.

1.8.3.8 Sensors i polsadors.

• S 31 : Sensor de màxima pressió dels gasos d'escapament.

Aquest sensor actua quan els gasos d’escapament de la microturbina superen la pressió

màxima permesa.

• S 32 : Sensor de mínima pressió del gas natural.

Aquest sensor actua quan els gasos d’escapament de la microturbina superen la pressió mínima permesa

• S 33 : Sensor màxima temperatura de l'aigua. Nivell 1.

Aquest sensor actua quan al circuit de l’aigua es supera els 110ºC.

• S 34 : Sensor de màxima pressió del gas natural.

Aquest sensor actua quan la pressió del gas natural supera el màxim permès.

• S 35 :Sensor de nivell d'aigua.

Aquest sensor actua quan no es detecta el suficient nivell d’aigua al circuit de l’aigua.

• S 36 : Sensor màxima pressió de l'aigua.

Aquest sensor actua quan al circuit de l’aigua es supera la pressió màxima permesa.

• S 37 : Sensor màxima temperatura de l'aigua. Nivell .

Aquest sensor actua quan al circuit de l’aigua es supera els 130ºC.

• S 43: Polsador de parada d’emergència.

Inicia una parada d’emergència de la microturbina.

• S 45 : Reset.


101

Posa en repòs tots el sensors i contactor del sistema de control de la microturbina.

• S 61 : Sensor de detecció de gas.

Aquest sensor actua quan es detecta gas al interior de l’habitable de la microturbina.

• S 68 : Sensor de temperatura interior del mòdul.

Aquest sensor actua quan es detecta la màxima temperatura permesa al interior de l’habitable de la

microturbina.

• S 73: Selector.

Selecciona o deselecciona la microturbina. Si es deixa a 0, la microturbina queda deseleccionada, si es

fica a 1 queda seleccionada per ser controlada de forma remota i si es fica 2 queda seleccionada per ser

controlada de forma local.

1.8.3.9 sistema de insonorització.

La microturbina està totalment tancada en una caixa silenciadora, construïda sobre una

estructura d'alumini on es col·loquen els elements d' insonorització. La part exterior dels

elements d' insonorització està feta d'una làmina d'acer d'un gruix d'1.5 mm., la part interior

està feta d'una làmina perforada d'acer galvanitzat d'1 mm de gruix i la insonorització ve

donada per una llana mineral amb fibra de vidre. El tancament dels elements es fa mitjançant

una cinta d'empaquetadora de 20 mm x 3 mm.

1.8.3.10 Kit Stand-Alone.

• Introducció.

Aquest kit permet al mòdul de cogeneració Capstone treballar en illa ja que la versió bàsica només

permet treballar en paral·lel amb la xarxa elèctrica externa.

Amb aquest kit el mòdul pot donar 30 kW amb una tensió regulable entre 150 i 480 V,

i una intensitat de 46 A. La càrrega es reparteix per les 3 fases i no pot superar els 10 kW per

fase. Treballant en illa es necessiten uns 120 segons abans de treballar a plena càrrega, en

aquest temps la microturbina arriba als parametres normals de funcionament.

• Component del kit stand-alone.

El kit està composat per:

• Pack de bateries: donen l’energia necessària al motor d’arranda, alternador

d’imants permanent, per moure el compressor d’aire i la turbina fins que

aquest tenen l’energia suficient per funcionar de forma autònoma.

• Controlador de les bateries: s’encarreguen d’indicar la potència de les

bateries i de controlar la recarrega.


102

• Càrrega màxima i sobrecàrrega.

El corrent elèctric en cap cas superarà els 54 A en regim transitori, permet aquest valor

de intensitat durant 10 segons per possibles pics en el moment de l’arrancada o els 46 en

regim permanent. El límit de potència de la turbina són 40 kVA. Donats aquest límits la

microturbina pot donar potència amb un Cos ϕ entre 0 i 1, i una tensió entre 150 i 480 V.

• Especificacions del Kit.

CARACTERÍSTIQUES

VALORS NOTA

Tensió de sortida 150-480 Vac ( L – L ) 87 – 277 ( L – N )

Freqüència de sortida 10–6 0 Hz Seleccionable

Regulació de tensió ± 5 %

Corrent transitòria màx. 54 A 10 segons

Corrent permanent màx. 46

Potència transitòria màx. 45 kW 480 VAC, ISO

Potència permanent màx. 30 kW. 480 VAC, ISO

Temps encesa de la

microturbina

120 segons

Taula 1.17: Especificacions del kit Stand-alone

1.8.2.11 Sistemes de connexió de la microturbina.

El mòdul de cogeneració Capstone té diferents possibilitats de connexió amb circuits

elèctrics externs. Els més comuns són els següents:

• Connexió en paral·lel amb la xarxa elèctrica externa: Consisteix en

connectar la microturbina en paral·lel amb la xarxa elèctrica que alimenta al


103

centre. La microturbina donarà tota la potència a la xarxa, d’on el centre agafa

l’energia necessària. Si el centre consumeix menys potència de la que produeix

la microturbina hi haurà un excedent de potència que anirà cap a la xarxa

elèctrica externa, i si el centre consumeix més potència de la que produeix la

microturbina hi haurà un dèficit de potència que serà agafat de la xarxa externa.

• Connexió en illa: la microturbina alimenta al centre de forma aïllada, es a dir,

el centre queda sense connexió a la xarxa elèctrica externa. En aquesta opció la

potència donada per la microturbina s’adequa automàticament a la demanda de

potència elèctrica del centre.

• Connexió dual: combina les 2 opcions anterior. El centre pot estar treballant

en illa i passar automàticament a connexió en paral·lel, i al inrevés.

La versió bàsica del mòdul Capstone només permet treballar en paral·lel amb la xarxa,

per poder operar en illa o de forma dual s’han de

En el present projecte només es durant a terme 2 de les 3 possibles connexions: la

connexió en paral·lel en la xarxa elèctrica i la connexió en illa. Tot seguit es passa a descriure

algunes de les característiques dels anteriors sistemes de connexió.

1.8.3.11.1 Connexió en paral·lel.

• Elements necessaris per la connexió.

Per fer la connexió amb la xarxa elèctrica són necessaris un cable elèctric i un

interruptor o fusibles, en aquesta opció el sistema d’interrupció del circuit és obligatori. Per

fer el càlcul d’aquest elements s’ha de considerar la potència elèctrica màxima de la

microturbina, 28 kW.

El sistema d’interrupció, interruptor o fusibles, ha de situar-se entre la turbina i la

xarxa externa a una distància màxima de 8 m de la microturbina.

• Capacitat del circuit de connexió.

La tensió de treballa seleccionada determina el corrent que passa pel circuit de

connexió, tal com queda indicat a la taula 1.18

TENSIÓ DE TREBALL CORRENT DEL CIRCUIT INTERRUPTOR

480 V 36 A 50 A

415V 42 A 60 A


104

400 V 43 A 60 A

Taula 1.18 : corrent de la microturbina en funció de la tensió de treball

La producció de la microturbina està limitada a 46 A en regim permanent i 54 A en

regim transitori durant 10 segons.

• Possibles sistemes de connexió del circuit.

Hi ha 2 possibles sistemes de connexió:

• Sistema de 4 fils: aquesta es la connexió recomanada pel fabricant, consta de 4

fils, 3 fases i el neutre amb el neutre connectat a terra de forma rígida o a través

d’una resistència, en cas de fer servir una resistència aquesta no superarà els

100 Ω.

• Sistema de 3 fils: aquest connexió consta de 3 fils, les 3 fases. Tot i que el

neutre no es fa servir per a la distribució d’energia, s’ha de connectar a terra de

la mateixa manera indicada al sistema de 4 fils.

A banda del fils utilitzats per la distribució d’energia la microturbina té una sortida de

terra que s’ha de connectar, sempre sense ús de resistència.

Figura dels sistemes de connexió en paral·lel.

• Caiguda del sistema per sobretensió.

Un dels problemes comuns de la connexió en paral·lel amb una xarxa elèctrica es la

possible elevada impedància del circuit de connexió.


105

El corrent generat per la microturbina passa per aquesta impedància i pot elevar ,per

damunt del nivell de sobretensió programat al sistema de la microturbina, la tensió a l’extrem

de la connexió i iniciar una parada per sobretensió.

Una possible solució per aquest problema es ficar un transformador de baixa

impedància o un autotransformador a la línia de connexió.

• Ús de transformador.

Serà necessària l’utilització d’un transformador de tensió en els següents casos:

• Tensió de treball diferent de 400 – 480 V.

• Sistema de la xarxa diferents als indicats anteriorment.

• Connexió amb un sistema amb elevada impedància.

1.8.3.11.2 Connexió en illa.

• Elements necessaris per la connexió.

Per fer la connexió amb la xarxa elèctrica són necessaris un cable elèctric i un

interruptor o fusibles, en aquesta opció el sistema d’interrupció del circuit és opcional. Per

fer el càlcul d’aquest elements s’ha de considerar la potència elèctrica màxima de la

microturbina, 28 kW.

El sistema d’interrupció, interruptor o fusibles, ha de situar-se entre la turbina i la

xarxa externa a una distància màxima de 8 m de la microturbina.

• Sistemes de connexió.

El sistema de connexió en la opció en illa es de 4 fils més cable de protecció: 3 fases i

el neutre. On el neutre està connectat a terra.


106

En aquest sistema en podem ficar càrregues entre les fases, càrregues trifàsiques o

monofasiques, on la tensió serà la tensió nominal de treball. O ficar càrregues entre fase i

neutre, càrregues monofàsiques, on la tensió serà √3 vegades més petita que la nominal.

Figura de la connexió en illa amb càrregues trifàsiques.

Figura de la connexió en illa amb càrregues monofàsiques.

• Capacitat de càrrega.

La sortida d’energia de la microturbina està limitada a 54 A en regim transistori,

durant 10 segons, i 46 A en regim permanent.

La microturbina pot treballar amb diferents factor de potència ( Cos ϕ ) sempre que no

es superin els limits d’intensitat.

La intensitat consumida per les càrregues ve donada per l’expressió:

ϕCosU

WI

∗∗=

3

En cap cas es podran superar els límits de intensitat indicats anteriorment. Per tant el

Cos ϕ permissible a la instal·lació en illa està en funció de la tensió de treball i de la potència

demandada. Per exemple:

• Per 30000 W i 480 V:

78.0464803

30000=

∗∗=ϕCos


107

el Cos ϕ mínim per no superar el 46 A màxims es de 0.78.

• Per 30000 W i 400 V:

94.0464003

30000=

∗∗=ϕCos

el Cos ϕ mínim per no superar el 46 A màxims es de 0.94.

• Per 30000 W i 376 V:

1463763

30000=

∗∗=ϕCos

el Cos ϕ mínim per no superar el 46 A màxims es de 1.

Com es pot apreciar per tensions inferior a 376 V la potència elèctrica de la

microturbina s’ha de reduir.

• Càrregues dinàmiques: Motors.

Moltes càrregues, especialment els motors, necessiten una corrent d’arrancada

elevada, en alguns casos fins 10 vegades les seves necessitats nominals. Per aquest motiu la

microturbina pot generar fins a 54 A durant 10 segons.

Si les càrregues són molts grans poden provocar una caiguda de tensió, si el sistema de

la microturbina no pot recuperar la tensió nominal abans del període de temps programat,

s’inicia una desconnexió de la microturbina.

En cap cas es podran connectar motors de potència superior a 10 Hp ( 7350 W ).

• Ús de transformadors.

El sistema en illa necessitarà un transformador de tensió: quan es connectin càrregues

amb tensió de treball diferents a les donades per la microturbina, 150 – 480 V, o quan es

necessiti la potència màxima, 28 kW, a tensión de treball inferiors a 376 V.

1.8.2.12 Funcionament de la microturbina.

Per poder seguir millor la explicació dels funcionament general del mòdul i de cada

un dels seus circuit anar al planòl nº 15. de la memòria de planols.


108

• Funcionament general.

La microturbina triada per a la realització del present projecte es una turbina de gas

amb cicle regeneratiu. Per tant els principis de funcionament el següent:

Esquema de funcionament d’una turbina de gas amb cicle regeneratiu.

L’aire atmosfèric entre a l’habitacle de la microturbina: una part de l’aire ( 1700 kg/h )

es fa servir per refrigerar el DPC ( Digital Power Control ), altres equips electrònics i

l’interior de l’habitacle i una altra part ( 936 kg/h ) un cop filtrat es fa servir per a refrigerar

l’alternador elèctric ( 1 ) i també com a aire per la combustió ( 2 ) després de passar pel

compressor d’aire ( 3 ) que el deixarà a la pressió de treball de la cambra de combustió. Com

ja s’ha dit la microturbina es de cicle regeneratiu i per tant l’aire de combustió abans de entrar

a la cambra d combustió ( 5 ) passa per un regenerador ( 7 ) on s’augmentarà la seva

temperatura, d’aquesta manera es millora molt la eficiència global de la planta. Tot seguit

l’aire entra a la cambra de combustió ( 5 ) on es barreja amb el combustible ( gas natural )

mitjançant el fenomen de combustió l’energia tèrmica necessària pel funcionament de la

planta. El gasos d’escapament de la cambra de combustió ( 5 ) van cap a la turbina de gas ( 6 )

on s’expandeixen, transformant l’energia tèrmica en energia mecànica. Turbina , compressor

d’aire i alternador elèctric estan al mateix eix, per tant part de l’energia mecànica obtinguda

per la turbina estarà destinada una part al treball del compressor i la resta anirà cap a

l’alternador, on l’energia mecànica es transformarà en energia elèctrica.

El gasos d’escapament de la turbina van a parar a una caldera de aigua calenta,

intercanviardor aire-agua, on mitjançant la transferència de calor dels gasos al aigua


109

s’aconsegueix en condicions de disseny incrementar la temperatura d’aquest de 60ºC a 80 ºC.

En aquestes noves condicions l’aigua es pot fer servir com a A.C.S.

• Funcionament del circuit de l’aire.

Com ja s’ha exposat a la explicació general de la planta de cogeneració hi ha 2 circuits

d’aire:

• Circuit d’aire per la combustió i refrigeració de l’alternador: l’aire que

passa per aquest circuit te un cabal màssic de 936 kg/h. L’aire entra a

l’habitable de la turbina, a pressió i temperatura ambient i passa a través d’un

filtre d’aire encarregat d’eliminar les possibles impures que tingui. Un cop

filtrar passa a través de l’alternador actuant com aire de refrigeració d’aquest.

Seguidament entra al compressor on es passa de pressió ambient, 1013 mbar, a

la pressió de treball de la cambra de combustió. El següent pas es entrar a la

cambra de combustió, però al tractar-se d’un cicle regeneratiu primer passa per

un recuperador de calor, on aprofitant la calor del gasos d’escapament

s’augmenta la temperatura de l’aire que entra a la cambra de combustió,

incrementant-se l’eficiència global de la planta. A la cambra de combustió es

barreja amb el combustible, gas natural, creant l’energia tèrmica.

Tot seguit la barreja de aire i combustible, gasos d’escapament de la cambra de

combustió, passen per la turbina donant lloc a l’energia mecànica. Un cop

surten de la turbina van cap a la caldera d’aigua calenta on l’energia tèrmica

que encara hi ha als gasos d’escapament s’aprofita per escalfar aigua.

• Circuit de refrigeració del DCP i l’interior de l’habitacle: l’aire que passa

per aquest circuit té un cabal màssic de 1700 kg/h. L’aire entra a l’interior de la

turbina per mateix conducte que l’aire de combustió. Primer passa pel DPC (

Digital Power Control ) i s’encarrega de refrigerar els components electrònics

d’aquest. Després va per l’interior de tot l’habitacle refrigerant l’espai intern de

la microturbina i tot seguit es expulsat a l’exterior mitjançant 2 extractor d’aire.


110

• Funcionament del circuit d’alimentació de gas natural.

El gas natural entre del circuit de gas exterior cap a l’interior de la microturbina en les

següents condicions nominals : Q= 11 Nm3/h, Hu= 10 kWh/ Nm3, v = 6.2 m/s i amb una

pressió recomanada de 700 mbar(g), encara que pot entrar a menor pressió, perdent-se

eficiència i vida útil del compressor de gas, i fins a una pressió màxima de 2400 mbar. El gas

entra a través d’una vàlvula de bola, després passa per un manometre que indica la pressió

d’entrada del gas, tot seguit per un filtre, 2 vàlvules elèctriques ( per tancar el circuit en cas de

fallida ). El següent pas es el compressor de gas, on el gas es comprimeix de la pressió

d’entrada al 3800 mbar necessaris a la cambra de combustió. Un cop fora del compressor

s’introdueix a la cambra de combustió on es barrejarà amb l’aire de combustió. A partir

d’aquest punt el gas seguirà el camí indicar a l’apartat de l’aire de combustió fins ser expulsat

a l’exterior.

• Funcionament del circuit elèctric.

A l’alternador es transformarà l’energia mecànica obtinguda a la turbina, en energia

elèctrica. En borns de l’alternador l’energia es de alta freqüència, 1600 Hz en condicions

nominals i tensió entre 0 i 480 V, i per tant no aprofitable per al consums normals. Aquesta

energia elèctrica passa a través del DCP, on es transforma en energia aprofitable a 50 Hz i

tensió regulable entre 400 i 480 V, en connexió en paral·lel i 150 i 480 V, en connexió en illa.

Mtjançant un rectificador que passa de AC a DC i un ondulador que torna a passar de DC a

AC. A la fase intermitja, en corrent continua, part de la energia s’utilitza per alimentar el

sistema de control de la microturbina.

Tot seguit l’energia va cap al quadre elèctric de la turbina, on després de passar per

alguns dispositius de control i protecció va a la regleta de connexió amb la instal·lació

exterior.


111

Figura resum del circuit elèctric:

• Funcionament del circuit de l’aigua.

L’aigua entra a la caldera d’aigua calenta a través d’una vàlvula manual en les

següents condicions: 60ºC, Q= 2.55 m3/h, v = 1.45 m/s i surt a 80ºC, després d’haver rebut la

calor dels gasos d’escapament de la turbina. A la sortida de la vàlvula de la sortida d’aigua

calenta hi ha una vàlvula de seguretat per evacuar aigua en cap de sobrepressió al circuit.

1.8.3.13 Seguretat i control de la microturbina.

• Connexió i desconnexió.

La selecció es fa a través del selector S 73 que hi ha a la porta de el quadre elèctric de

la microturbina. El selector S 73 es pot ficar en la posició 1, per selecció de forma remota, o

en posició 2, per selecció de forma local Quan es selecciona la microturbina s'inicia una

arrancada d'aquesta.


112

La deselecció es fa ficant el selector S 73 en posició "off". Seguidament s'inicia una parada de

la microturbina

• Missatge d’error.

Un missatge d’error té lloc quan algun dels següents controladors actua:

• Sensor de contrapressió dels gasos d’escapament.

• Sensor de la pressió del gas.

• Sensor de la temperatura de seguretat.

• Sensor del nivell 1 de la alarma de gas.

• Sensor temperatura interna de l’habitacle.

• Disparo de les proteccions dels motors.

• Parada d’emergencia

Un missatge d’error desconnecta la microturbina.

• Parada d’emergència.

Una parada d’emergència té lloc quan uns dels següents controladors actua:

• Sensor de màxima pressió del gas.

• Sensor baix nivell d’aigua.

• Limitador de pressió.

• Limitador de temperatura.

• Polsador de parada d’emergència.

• Senyal exterior de parada d’emergència.

• Nivell 2 de l’alarma de gas.

• Sensor de foc.

Una parada d’emergència significa una aturada de la planta i la desconnexió de

l’alternador del circuit exterior.

• Fallada de potència.

Una fallada de potència desconnecta immediatament l’alternador del circuit exterior.

Seguidament s’inicia una parada de la planta.


113

• Indicadors.

• H 48, FALLO: llum vermella que indica que hi ha una fallada al sistema de la

turbina, aquest senyal no inicia una aturada de la planta, només indica la presencia

d’un error en el sistema.

• H 51, CORRECTE: llum de color vermell que indica que no hi ha cap fallada al

sistema. La microturbina està preparada per funcionar.

• Arrancada de la microturbina.

Al moment de l’arrancada de la planta l’alternador actua com a motor d’arrancada,

fent girar el turbo generador a 25000 rpm. En aquestes condicions la turbina i el sistema

d’escapament es netegen durant 15 segons. Seguidament la vàlvula del gas s’obre i deixa

entrar gas a la turbina i s’inicia la combustió mitjançant una espurna elèctrica, en aquest

moment la velocitat s’incrementa fins a 45000 r.p.m la turbina ja no necessita l’energia del

motor d’arrancada. Comença la fase d’escalfament del sistema, quan s’ha escalfat la turbina

s’accelerà fins a un màxim de 96000 r.p.m,

El procés d’arrancada dura 2 minuts.

• Parada de la microturbina.

La parada de la microturbina al igual que l’arrancada es fa per etapes. Primer es tanca

la vàlvula del gas i la velocitat i potència de la turbina es comença a reduir, seguidament

comença la fase de refredament del turbo generador mitjançant l’entrada d’aire fresc. La

següent etapa suposa la parada de la microtubina.

El temps de parada de la microturbina són uns 5 minuts.


114

• Manteniment.

ELEMENT PROCÉSINTERVAL DE

MANTENIMENT

Filtre aire microturbina Substitució 8000 h

Filtre aire equips electrinics Neteja 8000 h

Filtre intern de combustible Inspecció 8000 h

Filtre extern de combustible Substitució 8000 h

Elements tèrmics de la part de

gasos d'escapament

Substitució 16000 h

Ignició Substitució 16000 h

Injector de fuel Subtitució 16000 h

Compressor de gas Inspecció En funció de la temperatura

d'operació:

< 10 ºC 8000 h

10 - 15.5 ºC 7000 h

15.5 - 26.7 ºC 4000 h

> 26.7 ºC 2000 h

Taula resum del manteniment de la microturbina Capstone.

El manteniment el realitzarà l’empresa suministradora i té un cost aproximat de 1.5

PTA/ kWh per funcionament d’unes 8000 hores anuals.


115

1.9 Ús que es farà del mòdul de cogeneració Capstone.

En un principi la instal·lació de la microturbina estava pensat per treballar en illa

atenent les demandes energètiques del centre. Però un cop triat el mòdul Capstone µT 28-

60/80 L s'ha afegit nou objectiu, que es la caracterització de la microturbina.

La microturbina seleccionada per aquest projecte fa servir una tecnologia molt nova,

de la que encara no es té una informació complerta. A més es de les primeres microturbina

d'aquest tipus que s' instal·larà a España i de les primeres a Europa que es farà servir en

connexió en illa.

Pels motius anteriorment exposats s'iniciarà el disseny i càlcul d'un circuit per la

caracterització d'una planta de cogeneració on s'hi inclouran tots els equips necessaris per

poder dur a terme la caracterització. A més de la redacció d'un document on s'hi descriuran les

normes i procediments seguits per a fer la caracterització.

1.10 Ubicació de la microturbina.

La microturbina Capstone he de estar instal·lada a l’interior o protegida de la puja, ja

que el quadre electric de protecció de la microturbina i la mateixa microturbina no tenen

protecció contra la puja.

La microturbina s’instal·larà a la plataforma exterior amb la resta dels equips, es

fabricarà una bancada de formigó per garantir l’horitzontalitat i a més estarà protegida per una

teulada metàl·lica de xapes galvanitzades.

1.11 Programa de caracterització de la microturbina.

1.11.1 Justificació i objectiu.

El mòdul de cogeneració seleccionat en el present projecte utilitza una tecnològica

molt nova de la que encara no es té prou informació. Per aquest motiu es crea un programa de

caracterització i monotorització amb la finalitat de mesurar el funcionament, durabilitat,

fiabilitat i manteniment de la microturbina a assajar.

El programa de caracterització i monotorització es farà seguint les recomanacions fetes

per l' EPRI.


116

1.11.2 Parts del Programa.

El programa està dividit en 2 fases:

• Fase 1: Caracterització en Banc d'assaig.

Aquesta fase te una durada aproximada d'un mes. En aquesta fase es

caracteritzarà el funcionament de la microturbina en regim estacionari i regim

dinàmic, calculant i mesurant en cada cas l'eficiència del mòdul, les emissions i

la qualitat de l'energia elèctrica.

• Fase 2: Monotorització en connexió en illa.

Aquesta fase té una durada aproximada d'un any. En aquesta fase es continuarà

calculant l'eficiència de la planta a diferents càrregues, es mesuraran les

emissions. A més es farà una recopilació sobre consums i producció d'energia,

hores de funcionament, registre d'incidències i operacions de manteniment.

1.11.3 Caracterització en un Banc d'Assaig.

Per fer la caracterització, la microturbina es tindrà de connectar a un circuit elèctric

format per càrregues resistives pures, càrregues inductives i càrregues dinàmiques. Per altra

banda l'energia tèrmica es dissiparà a l'ambient.

Per tal de fer una correcta caracterització s'han de mesurar o calcular els següents

parametres:

• Tº ambient.

• Pressió ambient.

• Tº aire d'entrada.

• Tº gasos d'escapament de la microturbina.

• Pressió d'entrada del gas natural.

• Cabal d'entrada del gas natural.

• Principal paràmetres de l'energia elèctrica produïda ( kW, A, V ).

• Eficiència neta tèrmica i elèctrica.

• Temps de reacció davant variacions de càrrega.

• Cabal d'aigua.

• Tº entrada del l'aigua.

• Tª sortida de l'aigua.

• Calor transferit a la caldera d'aigua calenta.


117

• Composició dels gasos d'escapament ( O2, NOx, CO, CO2 ).

• Mesurar el soroll produït pel mòdul.

• Energia elèctrica produïda ( kWh ).

• Captura de la forma d'ona de la tensió i la intensitat produïdes.

A més es farà un control de les enceses i aturades de la microturbina, les hores de funcionament i les

incidències.

1.11.3.1 Passos per la caracterització.

1. Característiques de la instal·lació

Abans de començar a fer la caracterització del la microturbina s'ha de una descripció

de les característiques de la instal·lació de caracterització, on s'inclourà:

• Descripció del sistema de comunicació i control de la microturbina.

• Descripció de la connexió del gas.

• Descripció de la connexió elèctrica.

• Descripció de la connexió del l'aigua.

• Descripció de la instrumentació addicional.

2. Funcionament en règim estacionari.

Es programaran assaigs de 4 hores de durada al 25,50,75 i 100 % de la càrrega

nominal. Durant cadascun d'aquests períodes es registrarà la informació suficient com

per determinar :

• L' eficiència de la planta.

• Composició dels gasos d'escapament.

• Nivell de soroll de la microturbina a diferents distàncies.

• Qualitat de l'energia elèctrica produïda.


118

3. Funcionament en regim dinàmic.

L'objectiu d'aquestes proves és conèixer la resposta de la microturbina en el moment

de l'arrancada i durant les variacions de càrrega. Per determinar el temps de resposta

davant de diferents situacions es programaran les següents operacions:

• Arrancada en fred fins a plena càrrega.

• Arrancada en calent fins a plena càrrega.

• Des de càrrega completa fins a càrrega mínima i en sentit contrari

• Des de càrrega completa fins al 50 % i en sentit contrari.

• Des de càrrega completa fins al 75 % i en sentit contrari.

• Arrancada en calent amb càrregues dinàmiques.

• Estant al 25 % càrrega arrancar càrregues dinàmiques i tot seguit aturar les

càrregues dinàmiques.





En cada una de les situacions anterior es registrarà :

• Temps de reacció.

• Qualitat de l'energia elèctrica incloent una captura d'ona per determinar el

regim dinàmic de la microturbina.


• Nivell de soroll de la microturbina.

•

4. Assaig de la variació del Factor de Potència de la instal·lació.

Amb aquesta prova es vol comprovar com reacciona la microturbina davant de

diferents valor de factor de potència.

Per anar variant el factor de potència de la instal·lació a assajar s'aniran combinant

càrregues resistives pures amb càrregues inductives.

En cadascun del valor de factor de potència adoptats es registrarà:


119

• Qualitat de l'energia elèctrica incloent una captura d'ona per determinar el

regim dinàmic de la microturbina.


• Nivell de soroll de la microturbina.

5. Mesura de la qualitat de l'energia elèctrica.

Durant les proves de funcionament estacionari, funcionament dinàmic i variació del

factor de potència es captura la forma d'ona de tensió i intensitat de l'energia produïda

per la microturbina. També es mesuraran el contingut d'harmònics i la regulació de la

tensió.

Les principals variables mesurades seran:

• Harmònics de corrent per fase ( L1, L2, L3 )

• Harmònics de tensió per fase ( L1, L2, L3 )

• Distorsió Harmònica total de corrent.

• Distorsió Harmònica total de voltatge.

• Factor de potència ( Cos ϕ)

• Desplaçament del factor de potència ( DFP )

• Desequilibro de corrent entre fases.

• Desequilibri de tensió entre fases.

• Corrent per fase ( L1, L2, L3 )

• Tensió per fase ( L1, L2, L3 )

• Potència activa ( kW )

• Potència reactiva ( kVAr )

• Potència aparent ( kVA )

• Regulació de tensió.

• Captura de les ones.

Aquestes mesures també es faran durant l'arrancada i aturada de la microturbina.


120

1.11.4 Monotorització en connexió en illa.

En aquesta fase es farà l'anàlisi del funcionament continu de la microturbina al llarg

d'un any. Durant aquest període la microturbina subministrarà l'energia elèctrica i tèrmica

demanda pel centre. Serà d'especial interès l'anàlisi de la qualitat de l'energia elèctrica

produïda i el manteniment d'un suministre estable i adequat d'aigua calenta.

Durant aquest període es recolliran :

• Rendiments i prestacions de la microturbina a tot el rang de condions

ambientals de pressió, temperatura i humitat relativa que es donen a

Tarragona.

• Mesura dels gasos d'escapament: O2, NOx, CO, CO2 i NO2.

• Mesura del nivell de soroll de la microturbina

• Hores de funcionament, registre d'incidències i operacions de manteniment.

Amb tota la informació recollida es farà un informe mensual de funcionament amb la

següent informació:

• Gràfica del perfil de càrrega de cada mes on es representarà l'energia

elèctrica neta produïda cada dia.

• Número total d'hores de funcionament.

• Número de arrancades i aturades.

• Número d'incidències i causa d'aquestes.

• Disponibilitat de la unitat.

• Consum mensual de combustible.

• Número total de kWhe generats.

• Potència tèrmica generada.

• Eficiència global i elèctrica la microturbina.


121

1.11.5 Taula de mesures a realitzar.

ÀREA DE MESURA INFORMACIÓ NECESSARIA

Eficiencia elèctrica ( 25,50,75 i 100 % de càrrega

) i condicions ambient

• Energia elèctrica neta.

• Cabal de combustible.

• Temperatura ambient.

• Pressió ambient.

• Humitat relativa.

• Autoconsum de la microturbina (si es

possible).

Emissions ( 25,50,75 i 100 de càrrega )

• Oxigen ( O2 )i dioxid de carboni ( CO2 ).

• Oxid de Nitrogen ( NOx ).

• Monoxid de Carbó ( SO2 )

• Total d'hidrocarburs.

• Velocitat dels gasos d'escapament.

• Temperatura dels gasos d'escapament.

Qualitat de l'energia elèctrica

• Harmònics de corrent per fase ( L1, L2, L3 )

• Harmònics de tensió per fase ( L1, L2, L3 )

• Distorsió Harmònica total de corrent.

• Distorsió Harmònica total de voltatge.

• Factor de potència ( Cos ϕ)

• Desplaçament del factor de potència ( DFP )

• Desequilibro de corrent entre fases.

• Desequilibri de tensió entre fases.

• Corrent per fase ( L1, L2, L3 )

• Tensió per fase ( L1, L2, L3 )

• Potència activa ( kW )

• Potència reactiva ( kVAr )

• Potència aparent ( kVA )

• Regulació de tensió.

• Captura de les ones.

Fiabilitat/Disponobilitat/ Mantenibilitat/

Durabilitat

• Temps de reacció des de l'arranc fins a càrrega

complerta.

• Temps de reacció des de càrrega complerta fins

a punt d'arrancada en calent.

• Temps de càrrega complerta fins a aturada.

• Fiabilitat d'arrancada.

• Historial d'operacions.


122

• Naturalesa i freqüència de problemes.

• Necessitats de manteniment ( incloent material,

mà d'obra, .. )

Sorolls

• Nivell d'emissió.

• Freqüència.

• Característiques temporals

Tabla 1.20: Mesures a realitzar durant els períodes de caracterització i monotorització.


123

1.12 Disseny de la instal·lació del mòdul de cogeneració.

1.12.1 Disseny i descripció de la instal·lació de caracterització.

Com ja s’ha exposat amb anterioritat la cogeneració amb microturbines de gas és una

tecnologia encara molt nova. La microturbina Capstone seleccionada és de fabricació

americana, i encara que als Estat Units s’han venut més de 1000 unitats, a Europa se n’han

instal·lat molt poques i a Espanya aquesta seria l’única unitat instal·lada. Per tant a més de la

manca d’informació existent és necessari provar la màquina, per comprovar que s’ajusta a la

legislació Espanyola.

Pels motius anteriorment exposats es dissenya una instal·lació de caracterització per

obtenir totes les dades indicades al Programa de caracterització d’una microturbina.

La microturbina es connectarà a un Banc d’assaig per tal de poder triar les condicions

d’operació de la màquina. Per una banda hi haurà una bancada amb diferents típus de càrrega

elèctrica ( resistències, inductàncies, motors, .... ) per tal d’anar variant les condicions de

treball, i per una altra banca la sortida de l’aigua calent anirà a una torre de refrigeració on

energia tèrmica recuperada es dissiparà.

A més serà necessari instal·lar una sèrie d’instrumentació addicional, que en

combinació amb la pròpia instrumentació de la microturbina permetrà obtenir les dades

necessàries per calcular les principals característiques de la màquina en diferents condicions.

Entre d’altres característiques es calcularan: eficiència de la màquina, les emissions, qualitat

de l’energia elèctrica,...

• Material necessari per la caracterització.

A continuació s’exposa un llista del material necessari per construir el circuit de

caracterització i una explicació de la seva funció:

• Resistències elèctriques trifàsiques variables: serà necessari variïs grups de

resistències elèctriques que en total sumin els 28 kW de potència elèctrica de la

microturbina. Aquestes a més han de ser variables per poder agrupar la càrrega

demanada a la turbina en grups de 7 kW, d’aquesta manera es podran fer les

proves al 25, 50, 75 i 100 % de la potència de la màquina.


124

• Càrregues inductives trifàsiques variables: la finalitat d’aquestes càrregues

es variar el factor de potència de la instal·lació i veure com es comporta la

màquina a diferents valors del factor de potència i quin temps de reacció te

davant el canvi.

• Càrregues dinàmiques (motors): les càrregues dinàmiques en el moment de

la seva arrancada tenen una demanda energètica molt superior a la seva

demanda en condicions nominals. Aquest increment d’energia suposa un

increment d’intensitat absorbida, que pot arribar a ser fins a 10 vegades

superior a l’intentat absorbida en condicions nominals. Aquest increment de

l’intentat provoca una caiguda de tensió a la font d’alimentació de la càrrega.

Amb aquest tipus de càrrega es vol veure com reacciona la microturbina davant de

canvis de càrrega tan bruscos, conèixer el temps de reacció, captura la ona de tensió i intensitat

de la microturbina durant el període transitori.

• Analitzador de xarxes elèctriques: la seva funció serà mesurar els principals

paràmetres elèctrics de la microturbina ( intensitats, tensions, factor de

potència,... ) , fer de comptador d’energia elèctrica i a més ha de permetre

determinar la qualitat de l’energia elèctrica produïda, per tant serà necessari

que sigui capaç de poder mesurar harmònics i capturar formes d’ona.

• Analitzador de gasos: per mesurar els gasos de combustió, la temperatura, el

continguts d’oxigen, CO2, CO, NOx, l’excés d’aire,...

• Una estació meteorologia : mesurar la temperatura, humitat relativa i pressió

atmosfèrica de l’aire ambient.

• Cabalimetre de gasos: per mesurar el cabal dels gasos d’escapament.

• Cabalimetre per l’aigua calenta: per mesurar la quantitat d’aigua calenta que

s’obté amb la microturbina.

• Sonda de temperatura de l’aigua freda i l’aigua calenta: per conèixer quin

increment de temperatura té l’aigua al passar per la caldera de la microturbina.

• Comptador de gas: per mesurar el consum de gas natural que te la planta.

• Quadre elèctric de la caracterització: serà necessari un quadre elèctric per

ubicar totes les proteccions, de la microtubina i de les càrregues. Hi seran

necessàries les següents proteccions:

Un interruptor general: per protegir la microturbina d’una possible

falta al circuit de caracterització.


125

Un interruptor diferencial: per protegir a les persones que treballin en

la caracterització de possibles contactes indirectes.

Petits interruptors automàtics: aquest tenen una doble funció, per una

part protegir les càrregues elèctriques d’un possible curt circuit i per

seleccionar la quantitat de càrrega que es vol ficar.

Caixa de distribució: per repartir l’energia generada per la

microturbina entre les diferents càrregues.

Conductors elèctrics per les càrregues i pel cablejat interior del

quadre: la seva funció es fer arribar l’energia elèctrica a cada una de

les càrregues.

• Cable d’energia elèctrica: per portar l’energia de la microturbina fins al

quadre de caracterització.

Hi ha més elements que formen la instal·lació de caracterització com: els elements per

adequar el gas natural de les condicions de distribució que té el CREVER a les condicions

necessàries a l’entrada de gas de la microturbina i les canonades de l’aigua que aniran cap a la

torre de refrigeració. Aquests elements formen part tant de la instal·lació de caracterització

com de la instal·lació en illa, i per tant seran comentats posteriorment quan es faci la

descripció de la instal·lació conjunta.

1.12.2 Disseny i descripció de la instal·lació en illa.

Un cop s’hagin fet les proves de caracterització la microturbina, es connectarà en illa

amb el centre, per tal d’aportar l’energia elèctrica i part de l’energia tèrmica demandades pel

centre.

La microturbina treballarà en illa de dilluns a divendres, el cap de setmana la s’aturarà

i es connectarà el centre a la xarxa externa per que l’hi proporcioni la demanda continua

d’energia, corresponent al consum dels forns, ordinadors de funcionament continu,

calorimetre,...

Al CREVER hi ha 2 tensions de treball:

• 220 V per la majoria de consum del interior de l’edifici, format bàsicament per

material d’oficina i il·luminació.

• 380 V per al equips exterior situats a la plataforma exterior.


126

Per tant seran necessàries 2 tensions diferents. Com ja ha quedat especificat a la

descripció del mòdul de cogeneració Capstone, treballant en illa permet donar tensions entre

150-480 V, llavors seleccionarà 400 V com a tensió de sortida de la microtubina, amb la que

s’alimentarà directament els elements que actualment està connectats a la línia de 380 V i

mitjançant un transformador de tensió es passarà als 220 V per alimentar l’interior de

l’edifici. Es a dir, s’utilitza el mateix sistema que hi ha actualment però en sentint contrari.

L’alimentació es farà mitjançant un cable pentapolar ( 3 fases, neutre i terra ).

Durant la connexió en illa l’aigua calenta obtinguda amb la microturbina anirà a parar

a un dipòsit d’acumulació de calor, on s’acumularan els 60 kWt de consum tèrmic que té el

centre. Aquest calor es pot aprofitat per donar calor al centre, passant-lo directament cap al

circuit intern de fancoils, o per fer fred, fent lo passar per una màquina d’absorció que a

través de l’aigua calenta produirà aigua freda que s’introduirà al circuit intern de fancoils per

donar fred al centre.

Principals càrregues elèctriques del CREVER:

Com ja s’ha exposat a l’auditoria elèctrica, les principals càrregues elèctriques que hi ha instal·lades al

centre són:

• Ordinadors.

• Impressores i fotocopiadores.

• Il·luminació.

• Bomba de Calor.

• Forns elèctrics dels laboratoris.

• Calorímetre.

• Equips d’aire condicionat DAIKIN.

• Planta Absorció Aigua-Bromur Liti.

• Màquines Taller.

• Equips Experimentació laboratoris.

• Plaques Elèctriques ( Estufes ).

• Banc d’assaig.


127

Cadascuna d’aquestes càrregues té unes determinades característiques de

funcionament, que suposarà una exigència sobre la qualitat de l’energia elèctrica generada per

la microturbina, al mateix temps que generaran alteracions en les ondes de tensió i de

intensitat, la qual cosa pot donar problemes als components electrònics de la microturbina.

A continuació es descriurà quines són algunes de les necessitats de qualitat de

l’energia i alteracions en les ones que poden donar alguns dels equips instal·lats al centre:

a) Elements que demanden una bona qualitat de l’energia elèctrica:

De entre totes les càrregues del CREVER les més sensibles a la qualitat de l’energia

elèctrica són els equips informàtics ( ordinadors, impressores, fotocopiadores ) i en

general tots els equips electrònics de mesura, que podem veure alterat el seu bon

funcionament en funció de la qualitat de l’energia elèctrica. Algunes de les alteracions

a l’energia elèctrica que pot afectar a aquest equips són:

• Soroll i impulsos.

• Variacions lentes de tensió.

• Variacions ràpides de tensió.

• Efecte flicker.

• Microtalls.

• Talls de tensió.

• Distorsió harmònica.

• Variacions de freqüència

També estaran afectat els elements de il·luminació, en aquest cas, fluorescents i

làmpades de descarrega.

b) Elements que introdueixen alteracions al sistema elèctric.

Les principals alteracions que podem introduir les càrregues elèctriques instal·lades al

CREVER són la injecció d’harmònics al sistema i la caiguda de tensió.

La injecció d’harmònics la faran principalment els mateixos equips informàtics i

equips electrònics en general, els elements d’il·luminació, les màquines de soldar i

sobre tot els forns elèctrics del laboratori de termofísica, que com ja s’ha comprovat a

l’auditoria elèctrica provoquen considerables alteracions al sistema.


128

La caiguda de tensió la poden provocar l’arrancada de càrregues dinàmiques, les més

important es trobem a la plataforma exterior.

Una de les tasques a realitzar durant el període de funcionament en illa es controlar la

qualitat de l’energia elèctrica que genera la microturbina i analitzar les possibles

pertorbacions que té el sistema elèctric i com afecten aquests a les càrregues i a la mateixa

microturbina.

• Condicions de la microturbina per treballar en illa.

La microturbina treballant en illa té una sèrie de limitacions:

• La intensitat per fase està limitada a 43 A, això suposa que

treballant amb factors de potència baixos la potència activa

proporcionada per la microturbina quedi limitada per sota de la

nominal.

• La potència màxima per fase es de 10 kW, per tant no es podrà

connectar en illa un sistema desequilibrat que alteri aquesta

condició, en cas de fer-ho la microturbina es desconnectarà

automàticament com a conseqüència d’uns sobre càrrega en una de

les fases.

• No permet connectar de forma directa càrregues dinàmiques de més

de 7.3 kW, si es fa la caiguda de tensió provocada en el moment de

l’arrancada provocarà una desconnexió de la microturbina per causa

d’una sota tensió.

• Material necessari per la instal·lació de la microturbina en illa.

El material necessari per efectuar la instal·lació en illa de la microturbina és el següent:

• Conductor pentapolar: per fer arribar l’energia elèctrica des de el punt de

situació de la microturbina fins al punts de connexió amb les xarxes elèctriques

del centre.

• Un transformador: per passar la tensió de sortida de la microturbina, 400 V,

als 230 V necessaris per l’alimentació de l’interior del edifici.


129

• Un interruptor general: per protegir la microturbina d’una possible falta a la

instal·lació elèctrica. I per assegurar la desconnexió de la microturbina quan el

centre es torni a connectar amb la xarxa exterior.

• Un interruptor diferencial: per protegir a les persones de possibles contactes

indirectes.

• Un dipòsit d’acumulació d’aigua calenta: per anar acumulant l’energia

tèrmica generada per la microturbina.

A més hi hauran elements per al circuit de l’aigua, com són canonades, el dipòsit

d’acumulació d’aigua bombes, vàlvules,...

1.12.3 Disseny i descripció del circuit conjunt de caracterització i connexió en illa.

Per seguir millor la explicació feta en aquest aparatat consultar el plànol nº 15 de la

memòria de plànols.

Tots dos circuits, el de caracterització i el de connexió en illa, es muntaran

simultàniament i quedaran muntat de forma permanent, d’aquesta manera es podrà passar de

fer proves a una connexió en illa d’una forma fàcil i ràpida.

Al muntar-se el 2 circuits alhora molts del elements que hi ha dissenyats per un es

podran aprofitar per l’altre. A continuació es passarà a descriure el funcionament de les

diferents parts que formen el sistema.

• Circuit elèctric.

El circuit elèctric comença a la sortida del quadre de proteccions de la microturbina,

mitjançant un cable pentapolar de 16 mm2, es porta l’energia al quadre de selecció on es triarà

si es vol fer la connexió de caracterització o la connexió en illa. Al quadre elèctric de

selecció hi ha haurà instal·lats:

• Un interruptor diferencial de 63 A, 4 pols i una sensibilitat de 30 mA.

• Un interruptor-seccionador de 63 A i 4 pols: per assegurar que la

microturbina no donarà energia quan es deselecciona.

• 3 Voltimetres: per comprovar les tensions de les 3 fases.


130

• 3 Amperimetres: per comprovar la intensitat de les 3 fases.

• L’analitzador de xarxes CM-4000: per analitzar l’energia elèctrica produïda.

S’analitzarà principalment la tensió i intensitat per fase i de les 3 fases, la

potencia activa, reactiva i aparent per fase i de les 3 fases, el factor de potència.

I puntualment s’analitzarà la forma d’ona i el continguts d’harmònics.

• 4 transformadors de intensitat: per adequar la intensitat de sortida de la

microturbina a la intensitat de les senyals de intensitat de l’analitzador.

• Fusibles i interruptors automàtics: per protegir les entrades de senyal tensió i

alimentació de l’analitzador.

• 2 interruptors automàtics de 63 A i 4 pols per protegir i seleccionar per una

banda el circuit de caracterització i per l’altra el circuit de connexió en illa.

El quadre de selecció té 2 sortides: una cap a el circuit de connexió en illa, que a

través d’un cable pentapolar, de 16 mm2, arriba fins a la caixa de distribucció que hi ha sota

les escales del centre, en aquest punt una part de l’energia es reparteix per la línia del Banc

d’assaig i els altres equips connectats a la línia de 380 V, i la resta després de passar per un

autotranformador trifàsic de 40 kVA, 400/230 V, va cap a l’interruptor de la línia 2 del quadre

elèctric principal del CREVER, punt de connexió en illa amb el centre. L’altra sortida del

quadre de selecció va cap al quadre de caracterització, a través d’un conductor pentapolar de

16 mm2. Al quadre elèctric de caracterització hi haurà instal·lats:

• Un caixa de distribució de 4 pols: per repartir l’energia elèctrica provinent de

la microturbina entre les diferents càrregues.

• 4 Interruptors automàtics de 13 A i 4 pols: per seleccionar i protegir les

càrregues resistives de 7 kW.


càrregues inductives.



• 9 sortides amb cable tetrapolar de 2.5 mm2: per fer arribar l’energia elèctrica

a les càrregues.

Al final del cables que surten del quadre de caracterització hi haurà instal·lades

les càrregues elèctriques.


131

• Circuit de l’aigua calenta.

Al igual que el circuit elèctric el circuit de l’aigua té 2 recorreguts: un cap a una torre

de refrigeració on el calor obtingut per la microturbina durant el període de caracterització es

dissiparà. I un altre recorregut cap a un dipòsit d’acumulació d’aigua calenta on s’acumularan

els 60 kWt demandats pel centre, que un cop al dipòsit es podran introduir directament al

centre en forma de calor, o es podran fer passar per un cicle d’absorció per produir fred i

introduir fred al sistema de fancoils del centre.

Tant durant la caracterització com durant el període de funcionament es mesurarà el

cabal d’aigua que surt de la caldera d’aigua calenta, així com la temperatura d’entrada i de

sortida.

• Circuit del gas natural.

El CREVER ja tenia anteriorment una línia pròpia de gas natural. El gas natural arriba

a 1.9 bar (g) i en aquestes condicions no es pot utilitzar per a la microturbina, ja que aquesta

té com a valor recomanable 700 mbar (g). Per aquest motiu es tindrà de adequar la instal·lació

existent a les noves condicions.

Es construirà una ramificació de la línia on es ficarà una vàlvula manual, un

comptador de gas ( que permetrà saber el consum de gas corresponent a la microturbina), un

indicador de temperatura i un regulador que serà l’encarregat de passar la pressió de la línia

d’arribada al CREVER a la pressió recomanada a l’entrada de la microturbina.

Seguidament el gas entrada a la microturbina on seriarà el camí descrit a l’apartat de

descripció del mòdul de cogeneració triat, que s’ha fet en aquesta mateixa memòria

descriptiva.

• Circuit de l’aire i dels gasos d’escapament.

El circuit de l’aire ja ha estat descrit amb anterioritat a l’apartat 1.8.3.12 d’aquesta

mateixa memòria descriptiva.


132

Pel que fa als gasos d’escapament, aquest sortiran de la caldera d’aigua calenta del

mòdul de cogeneració a una temperatura aproximada de 100ºC, i seran expulsat a l’exterior a

través d’una xemeneia d’acer inoxidable de uns 3 metres d’alçada. Amb aquesta mesura

s’evitarà una possible recirculació del gasos d’escapament cap a l’interior de la microturbina,

que en cas de donar-se suposaria una reducció de l’eficiència del mòdul. A més també

s’assegurarà que el fums d’escapament estiguin per sobre de la zona transitada per les

persona, evitant així possibles intoxicacions.

La xemeneia ha de tenir un punt accessible on es ficarà la instrumentació necessària

per mesurar el cabal dels gasos d’escapament i la seva composició.

1.12.4 Característiques del material seleccionat.

• Càrregues resistives trifàsiques variables:

Es faran servir 4 mòduls de càrregues resistives variables de 7 kW. L’alimentació

potser a 230 V ( D ) i 400 V (Y ).

• Càrregues inductives pures.

Es faran servir 3 mòduls de càrregues inductives de 2,6 kVar. Cada mòdul consta

de 4 bobines de 0.2, 0.4, 0.8 i 1.2 kVar respectivament.

L’alimentació potser a 230 V ( D ) i 400 V (Y ).

• Motors asíncrons ( càrregues dinàmiques ).

Es faran servir 2 motors asíncrons amb les següents característiques:

Marca: Siemens.

Motor trifàsic 1 LA 2 064-4AA20

Tam 100 L Nº LCL 14222V6

Forma B3 P 33

220/380 V 11,3/6,6 A 3 kW 4 C.V

50 Hz 1410 rpm.

• Analitzador de xarxes. CM-4000.

L’analitzador de xarxes elèctriques triat per al present projecte és el POWER

LOGIC Circuit Monitor series 4000 de Shneider Electric, al que a partir d’aquest

moment es referirà com CM-4000.

Les funcions d’aquest analitzador són presentades a la següent taula:


133

Lectures a temps real Lectures d’energia

• Corrent ( per fase, N, G, 3 fases )

• Voltatge ( L-L, L-N, N-G, 3 fases )

• Potència activa, kW ( per fases, 3 fases)

• Potència aparent, kVA ( per fases, 3 fases)

• Factor de potència ( per fase, 3 fases)

• Freqüència

• Temperatura ambient

• THD ( corrent i voltatge)

• K-factor ( per fase )

• Potència activa acumulada.

• Potència reactiva acumulada.

• Potència aparent acumulada.

• Lectures bidireccionals.

• Increments de consum.

Lectures de la demanda Anàlisis de la potència

• Demanda de corrent

( per fase, mitja 3 fases)

• Demanda de voltatge

( per fase, mitja 3 fases)

• Factor de potència mig ( 3 fases )

• Demanda de potència activa

( per fase, i valor màxim demandat ).

• Demanda de potència reactiva


• Demanda de potència aparent


• Previsions de potència de demandada.

• Factor de cresta ( per fase).

• Desplaçament del factor de potència

( per fase, 3 fases).

• Ona fonamental de voltatge ( per fase).

• Ona fonamental de corrent( per fase).

• Ona fonamental de potència activa

( per fase).

• Ona fonamental de potència reactiva

( per fase).

• Harmònics.

• Desequilibris ( de voltatge i de corrent)

• Indicador de la seqüència de fases.

• Magnituds del harmònics i els seus angles

( per fase )

Taula 1.21: Funcions del CM-4000

A més el CM-4000 ve acompanyat d’un software que permet introduir alarmes que

avisaran al usuari en cas d’alguna fallida del sistema, fins i tot es capaç de enregistrar

variïs cicles abans de la fallida per veure com ha anat evolucionant el sistema abans

del fallo i poder esbrinar la causa.

Un altra de les característiques que te aquest equips, es que a través del software, es

podem crear informes de forma automàtica. L’usuari pot triar la periodicitat de

l’informe i la informació que s’hi recull.

• Analitzador de gasos d’escapament .


134

Analitzador de gasos TESTO 350 M. Aquest equip mesura entre d’altres : O2, CO,

NO, NO2, , SO2, temperatura i pressió i també el CO2.

Inclou un tub de Pitot per calcular el cabal de gasos d’escapament.

• Estació meteorològica.

Petita estació meteorològica que mesura, temperatura, pressió i humitat relativa de

l’aire ambient.

• Cabalimetre de gasos.

Cabalimete de gasos Rosemount MassProbar + Hart TriLoop.

• Cabalimetre d’aigua

Sensor 3095 de F-R amb placa d’orifici directe. D’acer inoxidable.

• Sondes de temperatura de l’aigua.

Sonda Siemens. Sonda amb termoresistències Pt100 de 3 fils, amb transmissor.

• Comptador del gas.

Comptador de gas G-16 Schlumberger Delta 2040. Amb un cabal màxim de 25

m3/h i una pressió màxima admissible de 12 bars.

• Material dels Quadres Elèctrics.

Amb els càlculs realitzats a la memòria de càlcul, s’ha fet la següents selecció de

material per al quadres elèctrics:

• QUADRE ELÈCTRIC DE SELECCIÓ:

• Caixa elèctrica:

Caixa elèctrica HIMEL CRN CRN 108/250 KT, amb xapa

metal·lica per muntatge HIMEL MM-108.

• Interruptor principal:


135

Interruptor-seccionador Moeller P74-63. De 63 A, 4 pols amb

fusibles de 200 A per curt circuit i una potència de tall de 35 kA.

• Interruptor diferencial:

Marca: SIEMENS Model : 5SZ3 460-5B.

IN=63 A I∆N=0.03 A 4 polos

UN=220 a 380 V IP40

RE max 1660 Ω para 50 V.

RE max 800 Ω para 24 V.

• Interruptors per al circuit de caracterització i per la connexió

del centre en illa:

Interruptor automàtic per protecció de generadors Moeller NZM 74-

63N-G. De 63 A, 4 pols amb disparo instantani per curt circuit, amb una

potència de tall de 35 kA.

• Voltímetres.

Voltímetre de 500 V 72x72 mm ZURC EC 72.

• Amperímetres.

Amperímetre 50 A 72x72 mm ZURC EC 72

• Transformadors d’intensitat.

Transformador d’intensitat Circutor amb relació de

transformació 50/5 A,30 VA, precisió 0.2 %, tensió

d’alimentació 400 V i gamma extendida del 120 %.

• Portafusibles.

Portafusibles HAGER L-501 1P 20 A.

• Fusibles.

Fusible tamany 0 2 A S/I GL.

• QUADRE ELÈCTRIC DE CARACTERITZACIÓ:

• Caixa elèctrica:

Caixa elèctrica RITTAL amb planxa metàl·lica per a muntatge.

• Interruptors per a les càrregues resistives:

Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B13-4. Amb un poder

de tall de 6 kA


136

• Interruptors per a les càrregues inductives:


de tall de 6 kA

• Interruptors per a les càrregues dinàmiques:


de tall de 6 kA

• Caixa de distribució:

LEGRAND 048 86. De 11 entradas.

EN 60947-1 125 A - 40 ºC Ui= 500V

Ipk=20 kA. Icw=4.5 kA.

1.13 Estimació de l’energia produïda anualment.

1.13.1 Introducció.

El rendiment de les microturbines de gas està directament lligat a la temperatura,

humitat i pressió ambient. Però de tots aquest el factor que més afecta al funcionament de la

microturbina es la temperatura del l’aire d’entrada.

A la memòria de càlcul s’ha fet una aproximació del balanç d’energies del mòdul de

cogeneració Capstone en les condicions ambientals de la provincia de Tarragona.

El càlcul s’ha fet a partir de la temperatura mitja de cada més i utilitzant unes

gràfiques facilitades pel fabricant on hi ha representades la relació de potències i

temperatures.

S’ha fet el balanç d’energies en 2 situacions:

• Amb el mòdul a plena càrrega.

• Amb el mòdul amb la demanda elèctrica mesurada a l’auditoria

elèctrica.

1.13.2 Eficiències i balanços energètics anuals.

1.13.2.1 Dades a plena càrrega.

ηe ηe ηglobal

Gener 24,75 50,41 75,16Febrer 24,75 52,64 77,39Març 24,5 52,58 77,08


137

Abril 24,25 50,85 75,10Maig 23,9 49,58 73,48Juny 23,75 47,80 71,55Juliol 23,25 44,78 68,03Agost 23,15 43,33 66,48

Setembre 23,75 47,60 71,35Octubre 23,9 49,58 73,48

Novembre 24,5 51,59 76,09Desembre 24,75 52,64 77,39

Taula 1.22: Taula d’eficiències.

pot elec pot termi F ( Nm3/h) h/mes. kWhe kWht Nm3Gener 29,5 60,09 11,92 480 14160 28842,00 5721,6Febrer 28,25 60,09 11,41 480 13560 28842,00 5476,8Març 28 60,09 11,43 480 13440 28842,00 5486,4Abril 27,25 57,14 11,24 480 13080 27426,67 5395,2Maig 26,25 54,45 10,98 480 12600 26136,00 5270,4Juny 25,75 51,82 10,84 480 12360 24874,67 5203,2Juliol 24,75 47,67 10,65 480 11880 22880,00 5112Agost 24,5 45,86 10,58 480 11760 22011,00 5078,4Setembre 25,25 50,61 10,63 480 12120 24293,13 5102,4Octubre 26,25 54,45 10,98 480 12600 26136,00 5270,4Novembre 27,75 58,44 11,33 480 13320 28050,00 5438,4Desembre 28,25 60,09 11,41 480 13560 28842,00 5476,8 VALORS ANUALS 5760 h / any 154440 317175,47 64032

Taula 1.23: Balanç anual d’energies a plena càrrega.

1.13.2.2 Dades en connexió en illa.

Eficiència elèctrica ( % ) Eficiència tèrmica ( % ) Eficiència global ( % )

Diürn 20.5 46 66.5

Nocturn 14 27.6 41.6

Taula 1.24: Eficiències anuals.

KWe KWt kWf Hores/any kWhe kWht Kwhf

Diürn 12.72 29 62.2 3640 46300.8 105560 226408

Nocturn 3.18 6.28 22.71 2600 8268 16328 59046

Energia anual 54568.8 121888 285454

Taula 1.25: Balanç anual d’energies en connexió en illa.


138

1.14 Viabilitat de la connexió en paral·lel per la venda d’energia elèctrica.

1.14.1 Plantejament de la situació.

Un dels objectes del projecte era l’estudi de una possible connexió en paral·lel amb la

xarxa elèctrica externa.

A l’anàlisi del consum elèctric del centre que s’ha efectuat a la auditoria elèctrica, ha

quedat clar que el consum del centre la majoria del temps serà inferior a la potència que pot

subministrar la microturbina, i per tant treballant en illa s’estarà funcionant per sota de les

possibilitats nominals de la microturbina el que suposarà reduir la eficiència de la màquina.

Per aquest motiu seria interessant acabar connectant la microturbina a la xarxa

elèctrica externa, i així estar funcionant sempre al màxim de la seva eficiència al mateix

temps que es podrien tenir ingressos en concepte de venda d’energia excedent.

Però la connexió a la xarxa de la companyia elèctrica no es fàcil, i menys encara per

poder vendre energia elèctrica. Per poder dur a terme la interconnexió s’han de complir una

sèrie de condicions tècniques i administratives que es passarà a comentar breument a

continuació.

1.14.2 Requisits per la venda d’energia elèctrica.

Per poder vendre l’energia elèctrica s’han de complir una sèrie de requisits tècnics i

administratius, marcat pel B.O.E i per la companyia elèctrica a la que es vulgui fer la

connexió.

• Condicions tècniques per l’interconnexió:

B.O.E : Ordre del 5 de setembre del 1985, del BOE núm. 219.

En aquest document s’exposen les condicions tècniques que han de

complir els cogeneradors per connectar-se a la xarxa elèctrica, en el cas en que

es desenvolupa aquest projecte, potència inferior a 100 kVA i amb generador

síncron la connexió es faria en B.T, les proteccions mínimes per

l’interconnexió són:

• Un interruptor automàtic amb relés directes de sobreintensitat

magnetico-tèrmic.

• 3 reles de mínima tensió instantanis.


139

• 1 relé de màxima tensió instantani.

• 1 relé de màxima i mínima freqüència.

• I per la protecció de la central:

Un equip de protecció de la màquina motriu i del

generador.

Un equip de protecció per evitar la inversió del

generador.

Document de FECSA-ENHER per a la interconnexió ( Setembre del 2000

):

Les proteccions mínimes exigides per la companyia Fecsa –Enher

són les mateixes que les indicades al B.O.E, incloent un equip

comprovador del sincronisme si el generador es síncron.

Aquestes proteccions són cares i suposen una dificultat econòmica, sobre tot si el

mòdul de cogeneració es petit, com el cas en que ens trobem. A més el mòdul Capstone ja

disposa de totes aquestes proteccions per lo que en principi no serien necessàries si no fos per

la exigència de la llei.

• Condiciones tècniques per la venda d’energia elèctrica:

Aquestes condicions les marca la llei 54/1997 del 27 de novembre (BOE núm

28.12.97), i són les següents:

• Per potències inferior a 25 MW, consumir un 30 % de l’energia elèctrica

produïda.

• Tenir un rendiment elèctric equivalent promig per any, superior a un cert

percentatge que està en funció de la tecnologia utilitzada.

En el cas del present projecte, cogeneració amb turbina de gas i amb

consum de gas natural, el percentatge ha de ser superior al 59 %.

Al punt 2.6 de la memòria de càlcul ha quedat demostrar que el mòdul de cogeneració

Capstone compleix aquests requisits i per tant pot vendre la seva energia elèctrica excedent.


140

• Condicions administratives.

Tant el B.O.E com la companyia elèctrica marquen una sèrie de requisits

administratius per poder efectuar la connexió i la venda d’energia elèctrica.

Entre la que es troba la creació de projectes, obtenció de permisos i contractes

que allarguen molt la posada en funcionament de la planta.

1.14.3 Preu de la venda i cost de el kWh autoproduït.

Per poder vendre l’energia elèctrica excedent el primer que insterassa es tenir un preu

del kWh autoproduït sigui menor que el preu de venda del KWh, d’aquesta manera es poden

obtenir ingressos per venda de l’energia excedent.

A l’apartat 2.6 de la memòria de càlcul és calculen aquest 2 valors i els resultats

obtinguts són les següents:

§ Retribució per kWh:

En hores vall : 8.175 PTA/kWh.

En hores punta: 10.55 PTA/kWh.

§ Preu del kWh autoproduït :

13.67 PTA/kWh.

1.14.4 Conclusions.

Amb aquests valors queda clar que tot i complir amb les condicions necessàries per la

venda d’energia elèctrica excedent, el mòdul de cogeneració Capstone no compleix amb les

condicions econòmiques per la venda, ja que amb el preu actual de l’energia elèctrica i del gas

natural, el cost del kWh generat es superior al preu del kWh venut.

Per tant en principi es descarta la possibilitat de venda d’energia elèctrica excedent. I

tenint en compte, com s’ha pogut comprovar al anàlisi energètic en condicions en illa

realitzat a la memòria del càlcul, que l’eficiència del mòdul baixa al reduir la potència

elèctrica demanda, es recomanable que el mòdul funcioni al màxim de les seves possibilitats.


141

Tenint en compte tot l’exposat anteriorment la funció òptima d’aquest mòdul seria el

treball en paral·lel amb la xarxa en instal·lacions amb un consum superior a 28 kW, d’aquesta

manera s’aconseguiria una reducció de la factura energètica d’electricitat i energia tèrmica i

un augment de l’eficiència global de la instal·lació.

Una altra funció del mòdul es la de treballar com a grup d’emergència en el cas de

talls d’energia elèctrica a la xarxa i per alimentar càrregues elèctriques crítiques que demandin

una bona qualitat de l’energia elèctrica.

1.15 Posada en marxa i funcionament.

1.15.1 Instal·lació elèctrica.

Abans de posar en marxa la instal·lació es tindrà de comprovar la continuïtat de tots

els conductors instal·lats, la mesura de la resistència d’aïllament i la rigidesa dielèctrica dels

conductors i la comprovació del correcte funcionament de totes les proteccions.

1.15.2 Circuit de l’aigua.

Es comprovarà la estanqueitat del circuit i el correcte funcionament de les bombes i

vàlvules.

1.15.3 Circuit del gas.

Passar la revisió pertinent per obtenir el permís administratiu de funcionament.

1.15.4 Microturbina.

Personal de GAS Energietechnik GmbH, empressa distribuidora de la microturbina

Capstone, realitzarà la posada en servei del mòdul de cogeneració.

1.16 Resum del pressupost.

El pressupost final a que ascendeix el present projecte arriba a la quantia de 19.265.953

PTA ( Dinou milions dues-centes seixanta-cinc mil nou centes cinquanta-tres Pessetes ).

Reus, 8 de Setembre del 2001.

Alejandro Chico Esteban.

Instal·lació i caracterització d’una microturbina de gas al CREVER Memòria de Càlcul.

1



GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

MEMÒRIA DE CÀLCUL

DOCUMENT 2/7





2

Índex

2.1 Auditoria elèctrica del CREVER 1

2.1.1 Potència elèctrica instal·lada al CREVER 1

2.1.1.1 Càlcul de la potència d’alguns del equips 1

2.1.1.1.1 Mesura i potència adoptada dels ordinadors 1

2.1.1.1.2 Mesura i potència adoptada per les impressores i fotocopiadores 3

2.1.1.2 Llistat de càrregues elèctriques 5

2.1.1.2.1 Càrregues de la Planta Baixa 5

2.1.1.2.2 Càrregues de la Planta Superior 16

2.1.1.2.3 Càrregues Externes ( línia de 380 V ) 20

2.1.1.2.4 Estufes elèctriques 22

2.1.1.2.5 Equips terminals d’aire condicionat 22

2.1.1.3 Potència instal·lada per àrees 23

2.1.1.3.1 Potència instal·lada a la Planta Baixa 23

2.1.1.3.2 Potència instal·lada a la Planta Superior 24

2.1.1.3.3 Potència instal·lada a la línia de 380 V 24

2.1.1.4 Potència instal·lada total 25

2.1.1.5 Potència instal·lada per tipus de consumidor 25

2.1.1.6 Potència instal·lada d’ús habitual 26

2.1.2 Previsió del consum elèctric del CREVER 27


2.1.2.2 Previsió del consum d’un dia típic 28

2.1.2.2.1 Fluorescents i làmpades de descarrega 28

2.1.2.2.2 Ordinadors 29

2.1.2.2.3 Fotocopiadores i impressores 30

2.1.2.2.4 Calorímetre 32

2.1.2.2.5 Forns 32

2.1.2.2.6 Sistema d’aire condicionat YANMAR/DAIKIN 32

2.1.2.2.7 Màquina de cafè 34

2.1.2.2.8 Frigorífic pla industrial 35

2.1.2.2.9 Taula resum dels consums diaris 35

2.1.2.2.10 Corba de consum diari típic adoptada 36

2.1.2.3 Previsió del consum anual dels experiments al laboratori de propietats

termofísiques 37

2.1.2.4 Previsió del consum anual de la planta experimental d’absorció d’aigua

bromur de liti 38

2.1.2.5 Previsió del consum anual del Banc d’assaig 39

2.1.2.6 Consums extrems 40

2.1.2.7 Corba de consums previstos 41


3

2.1.3 Anàlisi del consum real del CREVER 42

2.1.3.1 Càlcul del consum mig i desequilibri de la Planta Baixa 42

2.1.3.2 Càlcul del consum mig i desequilibri de la Planta Superior 46

2.1.3.3 Càlcul del consum mig i desequilibri del sistema global 50

2.1.3.3.1 Dia 16 de Maig del 2001 50

2.1.3.3.2 Dia 23 de Maig del 2001 52

2.1.3.3.3 Dia 31 de Maig del 2001 53

2.1.3.3.4 Dia 6 de Juny del 2001 54

2.1.3.3.5 Mitjana del consum i desequilibri del sistema en el període de mesura 56

2.1.3.4 Càlcul de la corba de consum adoptada 57

2.1.3.4.1 Valors setmana del 15 al 19 de Maig del 2001 57

2.1.3.4.2 Valors setmana del 21 al 26 de Maig del 2001 60

2.1.3.4.3 Valors setmana del 28 de Maig al 2 de Juny del 2001 62

2.1.3.4.4 Valors setmana del 4 al 9 de Juny del 2001 64

2.1.3.4.5 Consums mitjos globals 66

2.1.3.4.6 Corba de consum adoptada 69

2.1.4 Càlcul del consum elèctric anual del CREVER 70


2.1.4.2 Consum típic anual 70

2.1.4.2.1 Consum de dilluns a divendres 71

2.1.4.2.2 Consum del cap de setmana 71

2.1.4.3 Consum anual dels experiments del laboratori de propietats termofísques 71

2.1.4.4 Consum de la planta experimental d’absorció d’aigua-bromur de liti 71

2.1.4.5 Consum anual del banc d’assaig 71

2.1.4.6 Consum elèctric anual total 72

2.1.5 Instal·lació de posta a terra 73

2.1.5.1 Mesura de la resistència de posta a terra 73

2.1.5.2 Comprovació de la posta a terra 73

2.1.5.3 Disseny de la nova posta a terra 76

2.1.5.3.1 Mesura de la resistivitat del terreny 76

2.1.5.3.2 Càlcul de la posta a terra necessària 77

2.2 Càlcul de la corrent de curt circuit 79


2.2.2 Càlcul de la corrent de curt circuit de la instal·lació en illa 79

2.2.2.1 Esquema simplificat i valors numèrics 79

2.2.2.2 Valors de les impedàncies dels elements de la instal·lació 80

2.2.2.2.1 Turbogenerador elèctric 80

2.2.2.2.2 Motor asíncron 81

2.2.2.2.3 Conductors 82

2.2.2.3 Càlcul de les corrents de curt circuit 83


4

2.2.2.3.1 Corrent de curt circuit del turbogenerador elèctric 83

2.2.2.3.2 Corrent de curt circuit del motor asíncron 84

2.2.2.4 Corrent de curt circuit 85

2.2.3 Càlcul de la corrent de curt circuit de la connexió en paral·lel amb la xarxa 86

2.2.3.1 Esquema simplicat i valors numèrics 86

2.2.3.2 Valors de les impedàncies dels elements del circuit 87

2.2.3.2.1 Xarxa elèctrica 87

2.2.3.2.2 Transformador de 160 kVA 87

2.2.3.2.3 Autotransformador 88

2.2.3.2.4 Conductor de l’escomesa 88

2.2.3.3 Càlcul de les corrents de curt circuit 88

2.2.3.3.1 Càlcul en el punt A: punt de interconnexió 88

2.2.3.3.2 Càlcul en el punt B: borns del turbogenerador 89

2.2.4 Resum de les corrents de curt circuit calculades 90

2.3 Càlcul elèctrics dels circuits de connexió en illa i caracterització 91

2.3.1 Càlcul del conductor per alimentar el centre en illa 91

2.3.1.1 Determinació de la secció segons el corrent màxim admissible 91

2.3.1.2 Determinació de la secció segons la caiguda de tensió 92

2.3.1.3 Determinació de la secció segons el corrent de curt circuit 93

2.3.1.4 Selecció del conductor 93

2.3.2 Càlcul de les proteccions 94

2.3.2.1 Càlcul de l’interruptor-seccionador 94

2.3.2.2 Càlcul de l’interruptor diferencial 94

2.3.2.3 Càlcul dels interruptors automàtics del circuit en illa i del circuit

de caracterització 94

2.3.3 Càlcul dels components específics de la instal·lació de caracterització 95

2.3.3.1 Caixa de distribució 95

2.3.3.2 Interruptors automàtics de les càrregues elèctriques 95

2.3.3.3 Càlcul dels conductors tetrapolars i unipolars per les càrregues elèctriques 96

2.3.3.4 Càlcul de material auxiliar del CM-4000 96

2.4 Balanç energètic de la microturbina Capstone en condicions màximes de treball 98


2.4.2 Producció d’energia elèctrica 98

2.4.2.1 Càlcul de la temperatura mitja mensual 98

2.4.2.2 Càlcul de la potència elèctrica màxima produïda 102

2.4.2.3 Càlcul de l’eficiència elèctrica neta de la microturbina 103

2.4.3 Càlcul de la energia tèrmica consumida 104

2.4.4 Càlcul de la potència tèrmica produïda 105

2.4.4.1 Càlcul de la capacitat calorífica dels gasos d’escapament 105

2.4.4.2 Càlcul del cabal màssic i la temperatura dels gasos d’escapament 106


5

2.4.4.3 Càlcul de la potència tèrmica 107

2.4.5 Eficiència global de la microturbina 108

2.4.6 Representació gràfica de potències i eficiències 109

2.4.7 Balanç anual d’energies 110

2.5 Balanç energètic en connexió en illa amb el CREVER 111

2.6 Estudi de viabilitat de la connexió en paral·lel per la venda d’energia elèctrica excedent 113

2.6.1 Condicions per la venda d’energia elèctrica 113

2.6.2 Ingrés en concepte de vendes d’energia 114

2.6.3 Preu del kWh elèctric autoproduït 115

2.6.4 Anàlisi dels resultats obtinguts 116


6

2.1 Auditoria elèctrica del CREVER.

2.1.1 Potència elèctrica instal·lada al CREVER.

2.1.1.1 Càlcul de la potència d’alguns dels equips instal·lats al CREVER.

A continuació s’exposaran els mètodes de mesura utilitzats per mesurar la potència

algunes de les càrregues elèctriques utilitzades al centre, i les consideracions que es prenen

per determinar la seva potència adoptada.

2.1.1.1.1 Mesura i potència adoptada dels ordinadors.

Quan es parla d’ordinadors es distingeix entre els monitor i la CPU, degut a que els

consums es fan per separat.

Si es fa el càlcul del consums dels ordinador fent servir els valors indicats a la placa de

característiques, s’obté:

S = V * I ( 2.1 )

on

S = potència aparent, en VA.

V = tensió, en V.

I = intensitat, en A.

Utilitzant aquest mètode s’obtenen consums molt elevats que fan suposar que no són

reals, i a més no es pot saber el factor de potencia dels equips, la qual cosa no permetia saber

el consum en Watts.

Per aquest motiu es va decidir fer una comprovació del consum en alguns dels

ordinadors. Les comprovacions s’han fet als ordinadors dels despatxos 4 i 5. Les dades

obtingudes amb l’equip de mesura HEME ANALYST 2050 són:

• Ordinadors despatx 4:

• Monitor

133 VA - 71 W - 105 Var - Cos ϕ = 0.55 - 50 Hz - 221,2 V - 0.6 A

• Ordinador:

En repòs:


7

52 VA - 21 W - 40 Var - Cos ϕ = 0.43 - 50 Hz - 221.2 V - 0.22 A

Funcionat disc dur:

83 VA - 43 W - 62 Var - Cos ϕ = 0.44 - 50 Hz - 221.2 V - 0.39 A

• Ordinador despatx 5:

• Monitor

100 VA - 60 W - 80 Var - Cos ϕ = 0.6 - 50 Hz - 220,3 V - 0.46 A

• Ordinador:

En repòs:

80 VA - 35 W - 60 Var - Cos ϕ = 0.45 - 50 Hz - 220.3 V - 0.36 A

Funcionat disc dur:

83 VA - 40 W - 68 Var - Cos ϕ = 0.48 - 50 Hz - 220.3 V - 0.37 A

Si es compara amb les dades obtingudes de les plaques de característiques:

• Ordinadors despatx 4:

• Monitor 440 VA

• Ordinador 330 VA

• Ordinador despatx 5:

• Monitor 330 VA

• Ordinador 330 VA

S'ha trobat la relació aproximada de :

Consum real dels monitors 1/3 del consum de placa.

Consum real dels ordinadors 1/4 del consum de placa.

Un altra dada important obtinguda d'aquesta comprovació de consums és l'obtenció del

Factor de potencia dels ordinador i el s monitors, quedant de la següent manera:

• Cos ϕϕ monitor : aprox. 0.6

• Cos ϕϕ ordinador : aprox. 0.5

Amb això es pot conèixer la potencia activa ( W ) consumida pels ordinadors.


8

Amb la relació obtinguda i els Cos ϕ, es pot tenir una aproximació del consum real

d’un ordinador.

Alhora de fer els càlculs dels consums s’ha considerat que tots els ordinadors tenen el

mateix consum:

Monitors : 60 W i Cos ϕϕ= 0.6

Ordinadors : 40 W i Cos ϕϕ= 0.5

2.1.1.1.2 Mesura i potència adoptada per les impressores i fotocopiadores.

Per aquests equips s’ha distingit 2 tipus de consum: consum en repòs i consum en

funcionament. La major part del temps els equips estaran en repòs i només en alguns casos

imprimiran o fotocopiaran.

Dividirem aquests equips en 4 grups:

Xerox Document Centre 230 ST:

Es una fotocopiadora-impressora situada a la sala de documentació, Planta

Superior. Els seus consums s’han determinat mitjançant l’equip de mesura HEME

ANALYST 2050:

En espera : 108 VA 93 W Cos ϕϕ = 0.87

Escalfament : 1100 VA 1000 W Cos ϕϕ = 0.9

Funcionament: 1010 VA 1000 W Cos ϕϕ = 0.95

Fotocopiadora Ricoh Aficio 250 :

Situada a Administració, Planta Baixa.

Consums: ( consums obtinguts del manual d’usuari )

En espera : 140 W

En funcionament : 600 W

Impressora Laser Tektronik Phase 750.

Situada a Administració, Planta Baixa.

Consums:

En espera: 100 W

La resta de les impressores:


9

Amb aquests equips existeix el mateix problema que amb els ordinador, els consums

obtingut fent servir les dades de la placa de característiques eren molt elevats, i per

tant també s’ha fet una comprovació del consum amb l’equip de mesura HEME

ANALYST 2050. La comprovació s’ha fet amb l’ impressora de la sala de control i

comunicacions, els resultats són els següents:

Consum segons placa de característiques: 60 VA.

Consum real mesurat:

En repòs : 30 VA 6 W Cos ϕ = 0,2

En funcionament : 25 VA 10 W Cos ϕ = 0,4

Els consums adoptats per aquest equips són:

En repòs : 0 W

En funcionament : 50 W


10

2.1.1.2 Llistat de càrregues.

2.1.1.2.1Càrregues de la Planta Baixa.

2.1.1.2.1.1 Equips.

LOCALITZACIÓ Taller Utilització EsporàdicaAPARELL Màquina de soldarMARCA Weldline MODEL CITIG 160 TIPUSV 230 ( monofàsic ) A 16 max HZ 50kW 2.8 max Cos Fi 0,8OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller Utilització EsporàdicaAPARELL Taladro de màMARCA Metabo MODEL TIPUSV 230 ( monofàsic ) A 3,2 HZ 50-60kW 0,65OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller Utilització EsporàdicaAPARELL Radial de màMARCA Metabo MODEL TIPUSV 230 ( monofàsic ) A 3,5 HZ 50-60kW 0,75OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller Utilització EsporàdicaAPARELL Taladro de columnaMARCA Koke MODEL TIPUSV 220-240 ( monof. ) A HZ 50kW 0,55 RPM 1400OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller Utilització EsporàdicaAPARELL Radial FixaMARCA Superlema MODEL TIPUS EM-02V 220 ( monofàsic ) A 2,6 HZ 50kW 0,245 COS Fi 0,8OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller ( Planta d’Absorbidor d'aigua-bromur de liti ) Ut. EspAPARELL ResistènciaMARCA MODEL TIPUS de cartutxV A HZkW 1,33OBSERVACIONS UNITATS 6


11

LOCALITZACIÓ Taller ( Planta d’Absorbidor d'aigua-bromur de liti ) Ut. EspAPARELL ResistènciaMARCA MODEL TIPUS de cartutxV A HZkW 0,927OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller ( Planta d’absorbidor d'aigua-bromur de liti ) Ut. EspAPARELL Bomba de buit MonofàsicaMARCA Grundfos MODEL TIPUS UPSV 230-240 A HZ 50kW 0,17 RPMOBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Taller ( Planta d’absorbidor d'aigua-bromur de liti ) Ut. EspAPARELL Bomba de buit TrifàsicaMARCA E.M MODEL TIPUSV 230/400 A 0.9/0.5 HZ 50kW 0,12 RPM 2900OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Administració Utilització HabitualAPARELL Impressora LàserMARCA Tektronix MODEL Phase 750 TIPUSV 220/240 A 4 HZ 50/60kW 0,1OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Administració Utilització HabitualAPARELL Impressora/FaxMARCA Hewlett Packard MODEL OfficeJet 710 TIPUSV 100-240 A 1,5 HZ 50/60kW 0,05 maxOBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Administració Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL HP 71 TIPUSV 100-240 A 2 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0,6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Administració Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra VE TIPUSV 100-127/220-240 A 3/1,5 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1


12

LOCALITZACIÓ Administració Utilització HabitualAPARELL FotocopiadoraMARCA Ricoh MODEL Aficio 250 TIPUSV 220/230/240 A 6 HZ 50/60kW Escalf. 0,75 / espera 0,14 / copia 0,6 / màxim 1OBSERVACIONS Posició normal : espera.0,14 kW UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Direcció Utilització HabitualAPARELL ImpressoraMARCA Hewlett Packard MODEL 2000 C TIPUSV 100-240 A 1 HZ 50/60kW 0,05 maxOBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Direcció Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Fujitsu-Siemens MODEL TIPUSV 100-240 A 2,5 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Direcció Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Fujitsu-Siemens MODEL TIPUSV 100-125/200-240 A 5,5/3 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Direcció Utilització EsporàdicaAPARELL Ordinador PortàtilMARCA Toshiba MODEL Satellite 4090 XCDTV 100-240 A 0,95/0,55 HZ 50/60kW 0,075 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Lavabos Utilització EsporàdicaAPARELL Secador mansMARCA Cointra MODEL TIPUSV 220-230 A HZ 50kW 1,94OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Sala de Cafè Utilització EsporàdicaAPARELL Màquina de aiguaMARCA Erica MODEL TIPUSV 220 A HZ 50kW 0,09OBSERVACIONS UNITATS 1


13

LOCALITZACIÓ Sala de cafè Utilització HabitualAPARELL Frigorífic pla ( industrial )MARCA Oscar Zarzosa MODEL bc-1500 c TIPUSV 220 A HZ 50kW 0,325OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Sala de Cafè Utilització EsporàdicaAPARELL MicroonesMARCA Portland MODEL KOR-1215 TIPUSV 230 A HZ 50kW 1,38OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Sala de cafè Utilització EsporàdicaAPARELL Màquina de cafèMARCA Rancilio MODEL Nancy TIPUSV 230 A HZ 50kW 1,1OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL Impressora + transformadorMARCA Hewlett Packard MODEL Deskjet 550 CV 230 A 0,25 HZ 50kW 0,05 maxOBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Siemens MODEL TIPUSV 100-240 A 1,6-0,9 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Siemens MODELV 120/240 A 8 /4 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL HP 71 TIPUSV 100-240 A 2 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1


14

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra VE TIPUSV 100-127/220-240 A 3/1,5 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL HU 82801 TIPUSV 100-240 A 1,5-0,8 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Siemens MODEL TIPUSV 100-127/220-240 A 5/2,5 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Fujitsu MODEL FCM-246 LC TIPUSV 100-240 A 1,3 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Fujitsu MODEL TIPUSV 100-240/200-240 A 3/1,5 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Control i comunicacions Utilització HabitualAPARELL ModemMARCA Robotics MODEL SportsFlash TIPUSV 230 A HZ 50kW 0,022OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL TIPUSV 100-240 A 1,5-0,8 HZ 50/60kW 0,06 Cos FI 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1


15

LOCALITZACIÓ Despatx 1 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra VE TIPUSV 100-127/200-240 A 3/1,5 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Fujitsu-Siemens MODEL TIPUSV 100/240 A 2,5 HZ 50/60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Fujitsu-Siemens MODEL TIPUSV 100-125 / 200-240 A 5,5/3 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 Utilització HabitualAPARELL ImpresoraMARCA Hewlett Packard MODEL Laserjet 5L TIPUSV 220 A 1 HZ 50kW 0,05 maxOBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL RecirculadorMARCA Haake MODEL F6 TIPUSV 230 A 9 HZ 50kW 1,6 Cos Fi 0,8OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL EnfriadorMARCA Haake MODEL TIPUSV 230 A 12 HZ 50kW 2,2 Cos Fi 0,8OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització HabitualAPARELL CalorímetreMARCA Setaram MODEL C 80 II TIPUSV 220 A HZ 50kW 1,2OBSERVACIONS UNITATS 1


16

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL MonitorMARCA MODEL TIPUSV 220-240 A 0,7 HZ 50kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL OrdinadorMARCA Cosmo MODEL TIPUS P-100V 220 A 1.5 HZ 50/60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL Transductor de pressióMARCA Ruska MODEL 6200 Series TIPUSV 220 A HZ 50kW 0,03OBSERVACIONS UNITATS 2

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL Termòmetre de precisióMARCA A E A MODEL F250 TIPUSV 120-100/240-220 A 500/250mA HZ 47-63kW 0,03OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL Bomba de buitMARCA Telstar MODEL 2G9 TIPUSV 220 A HZ 50kW 0,75 CV ( 0,55 W)OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL Bomba de doble BuitMARCA Vacuubrand MODEL HP 40 B TIPUSV 230 A HZ 50/60kW 0,4OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/calorific) Utilització HabitualAPARELL Bomba Buit trifàsica de doble efecteMARCA Telstar MODEL RD 18 TIPUSV 220/380 RPM 1430 HZ 50kW 0,75OBSERVACIONS UNITATS 1


17

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL Detector diferencial de pressió 0MARCA Ruska MODEL TIPUSV 220 A HZ 50-400kW 0,01OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( sala evaporador/ calorific ) Utilització EsporàdicaAPARELL Detector diferencial de presió 0MARCA Baratron MODEL MKS TIPUS 270 DV 100,120,220 o 240 A HZ 50/60kW 0,04OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL RecirculadorMARCA Julabo MODEL HC TIPUS F20-HCV 230 A HZ 50/60kW 2,3OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL RefredadorMARCA Julabo MODEL F 20 TIPUSV 230 A HZ 50/60kW 2,3OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Densímetre ( 1 )MARCA Paar MODEL DMA 60 TIPUSV 110/220 A HZ 50/60kW 0,06OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Densímetre ( 1 )MARCA Paar MODEL DMA 602 TIPUSV 110/220 A HZ 50/60kW 0,03OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Densímetro ( 1 )MARCA Paar MODEL DMA 512 P TIPUSV 115/230 A HZ 48-52kW 0,04OBSERVACIONS UNITATS 1


18

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Termòmetre de precisióMARCA Paar MODEL MKT 100 TIPUSV 85-260 A HZ 50/60kW 0,025OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Unitat automàtica viscosímetreMARCA Schott MODEL AV S310 TIPUSV 220 A HZ 50/60kW 0,04OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Termòmetre de precisióMARCA Paar MODEL MKT 100 TIPUSV 85-260 A HZ 50/60kW 0,025OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL RecirculadorMARCA Schott MODEL CT 1450 TIPUSV 220 A HZ 50/60kW 0,88 Cos Fi 0,8OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL RecirculadorMARCA P Selecta MODEL TIPUSV 220 A 5,2 HZ 50kW 1,15OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL Balança + transformadorMARCA Mettler MODEL PR 2003 TIPUSV 230 A 90 mA HZ 50/60kW 0,02OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL BalançaMARCA Mettler MODEL AE 260 TIPUSV 200-240 A 45mA HZ 50/60kW 0,01OBSERVACIONS UNITATS 1


19

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització EsporàdicaAPARELL FornMARCA P Selecta MODEL TIPUSV 220 A 13,6 HZ 50kW 3OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1 ( forns ) Utilització HabitualAPARELL FornMARCA Memmert MODEL UE/US 200 TIPUSV 230 A 4,78 HZ 50kW 1,1OBSERVACIONS UNITATS 1

2.1.1.2.1.2 Il·luminació.

LOCALITZACIÓ AdministracióAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 18W/840V 220 A HZ 50kW 0,018OBSERVACIONS Lluminàries de 4 x 18 W UNITATS 16

LOCALITZACIÓ DireccióAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 18W/840V 220 A HZ 50kW 0,018OBSERVACIONS Lluminàries de 4 x 18 W UNITATS 16

LOCALITZACIÓ LavaboAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 18W/840V 220 A HZ 50kW 0,018OBSERVACIONS lluminàries de 4 x 18 W UNITATS 16

LOCALITZACIÓ Lavabo ( mirall )APARELL BombetaMARCA Phillips MODEL S Fotone TIPUSV 220 A HZ 50kW 0,06OBSERVACIONS lluminàries de 4 x 18 W UNITATS 2

LOCALITZACIÓ Sala de cafèAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50


20

kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 4

LOCALITZACIÓ Sala de visitesAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 18W/840V 220 A HZ 50kW 0,018OBSERVACIONS lluminàries de 4 x 18 W UNITATS 8

LOCALITZACIÓ Control i comunicacionsAPARELL FluorecentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS luminaries de 2 x 36 W UNITATS 8

LOCALITZACIÓ Sala sota les escalesAPARELL Porta fluorescent + fluorescentMARCA Luxway MODEL L-3813 TIPUSV 230 A HZ 50kW 0,013OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 1APARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 4

LOCALITZACIÓ Laboratori ( evaporador / calorific )APARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 8

LOCALITZACIÓ Laboratori ( sala gran ) Esta alimentat per una línia auxiliarAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 10

LOCALITZACIÓ Magatzem despatx 1APARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036


21

OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 4

LOCALITZACIÓ PassadísAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 10

LOCALITZACIÓ TallerAPARELL Làmpada de descarregaMARCA MODEL TIPUSV A HZkW 0,4OBSERVACIONS UNITATS 5

LOCALITZACIÓ Taller ( magatzem taller ).APARELL FluorescentMARCA Silvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W. Línia ve del despatx 1 UNITATS 4

2.1.1.2.2 Càrregues Planta Superior.

2.1.1.2.2.1 Equips

LOCALITZACIÓ Despatx 2 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL HP 71 TIPUSV 100-240 A 2 HZ 50-60KW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 2 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra TIPUSV 100-127 / 200-240 A 3/1,5 HZ 50-60KW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1



22


LOCALITZACIÓ Despatx 3 Utilització EsporàdicaAPARELL ImpressoraMARCA Hewlett Packard MODEL Laserjet 6L TIPUSV 200-240 A 1,1 HZ 50KW 0,05 maxOBSERVACIONS UNITATS 1



LOCALITZACIÓ Despatx 5 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA AOC MODEL Spectrum TIPUSV 100-240 A 1,5 HZ 50-60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 5 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra TIPUS Series S3V 100-127 / 200-240 A 3/1,5 HZ 50-60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA AOC MODEL Spectrum TIPUSV 100-240 A 1,5 HZ 50-60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 2


23

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA NOVO MODEL TIPUSV 200-240 A 1,5 HZ 50-60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL 1024 TIPUSV 100-240 A 1,5-0,8 HZ 50-60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 3

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra VE TIPUSV 100-127 / 200-240 A 3/1,5 HZ 50-60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 3

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL HP 71 TIPUSV 100-240 A 2 HZ 50-60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Quars MODEL TIPUS P-166V 200-240 A 1,5 HZ 50-60kW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 2

LOCALITZACIÓ Despatx 7 Utilització HabitualAPARELL ImpressoraMARCA Hewlett Packard MODEL Lasejet 4L TIPUSV 220-240 A 1 HZ 50kW 0,05 maxOBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Documentació Utilització HabitualAPARELL Impressora - FotocopiadoraMARCA Xerox MODEL 230 ST TIPUSV 220-240 A 5 HZ 50kW 1,1OBSERVACIONS prenent com a ref, la fot.Adm repòs 0,15 kW UNITATS 1


24

LOCALITZACIÓ Documentació Utilització HabitualAPARELL MonitorMARCA Hewlett Packard MODEL TIPUSV 110-240 A 1,5-0,8 HZ 50-60kW 0,06 Cos Fi 0.6OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Documentació Utilització HabitualAPARELL OrdinadorMARCA Hewlett Packard MODEL Vectra VE TIPUSV 200-240 A 1,5 HZ 50-60KW 0,04 Cos Fi 0.5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Documentació Utilització ExporàdicaAPARELL Màquina de cafèMARCA Saeco MODEL TIPUSV 220 A HZ 50KW 1,5OBSERVACIONS UNITATS 1

2.1.1.2.2.2 Il·luminació

LOCALITZACIÓ Sala de conferenciesAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 12





25




LOCALITZACIÓ DocumentacióAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 36W/840V 220 A HZ 50kW 0,036OBSERVACIONS lluminàries de 2 x 36 W UNITATS 8

LOCALITZACIÓ PassadísAPARELL FluorescentMARCA Sylvania MODEL luxline plus TIPUS F 18W/840V 220 A HZ 50kW 0,018OBSERVACIONS lluminàries de 4 x 18 W UNITATS 16

2.1.1.2.3 Càrregues externes ( línia 380 V ).

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL Ventilador de la torre de RefrigeracióMARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic) A HZ 50kW 1OBSERVACIONS funcionament puntual UNITATS 2

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL Bomba circulació de la TorreMARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic ) A HZ 50kW 4OBSERVACIONS funcionament puntual UNITATS


26

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL Bomba del banc d'assaig, condensador ( 1 )MARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic) A HZ 50kW 7.5OBSERVACIONS funcionament puntual UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL Bomba banc d'assaig, condensador ( 2 )MARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic ) A HZ 50kW 1,5OBSERVACIONS funcionament puntual UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL Bomba banc d'assaig, evaporadorMARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic) A HZ 50kW 3OBSERVACIONS funcionament puntual UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL Caldera de vaporMARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic ) A HZ 50kW 1OBSERVACIONS funcionament puntual UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització HabitualAPARELL Equip ClimatitzacióMARCA YANMAR MODEL TIPUSV 220 ( monofàsic ) A HZ 50kW 1.2 en funcionament i 0.1 en stand-byOBSERVACIONS funcionament mentre el centre esta obert UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Plataforma Utilització EsporàdicaAPARELL PrototipMARCA MODEL TIPUSV 380 ( trifàsic ) A HZ 50kW 5OBSERVACIONS UNITATS 1

LOCALITZACIÓ Teulada i magatzem del taller Utilització EsporàdicaAPARELL Extractor/climatitzador del laboratori evaporador/caloríficMARCA Hitecsa MODEL 501 TIPUSV 380 ( trifàsic ) A 21,6 - 13,1 HZ 50kW 6.2 per fred i 5.32 per calorOBSERVACIONS al moment del arranc el consum puja molt UNITATS 1


27

2.1.1.2.4 Estufes elèctriques.

S’han ubicat aquestes càrregues en un apartat independent perquè no tenen un lloc

concret dins del CREVER i a més no funcionen gairebé mai. Només funcionen a l'hivern en

cas de que l' equips de climatització no funcionin.

Quan es faci la previsió de càrrega, aquestes càrregues no es tindran en compte, només

es tindran en compte per calcular la potència instal·lada.

A la taula ..... hi ha les característiques de les estufes:

LOCALITZACIÓ No en tenen Utilització EsporàdicaAPARELL EstufaMARCA SP MODEL SportsFlash TIPUSV 230 A HZ 50kW 0.8/1.2/2OBSERVACIONS Té 3 posicions de funcionament UNITATS 8

Taula 2.1: característiques de les estufes elèctriques.

2.1.1.2.5 Equips terminals d’aire condicionat.

A la taula .... es pot veure els models, potència i situació dels diferents equips

terminals d'aire condicionat que hi ha instal·lats al CREVER.

Sala Model Potencia en W

Refrig. / Calefacc.

Horari de funcionament

Administració FXYAP32 28/28 9-18

Direcció FXYCP32 92/59 8-9

Sala Cafè FXYAP25 26/26 Molt puntual

Sala D'espera FXYAP25 26/26 Molt puntual

Sala de Control FXYCP32 92/59 9-18

Taller FXYCP32 216/196 Molt puntual

Despatx 1 FXYAP32 28/28 9-19

Despatx 2 FXYCP32 92/59 9-19

Despatx 3 FXYCP32 92/59 9-21



Despatx 6 FXYAP32 28/28 Molt puntual

Despatx 7 FXYFP63 161/128 9-20

Documentació FXYHP32 101/101 9-19

Sala de conferències FXYFP80 204/171 Molt puntual

Suma total de els equips terminals 1242/1024 W

Taula 2.2: Equips d’aire condicionat.


28

2.1.1.3 Potència instal·lada per àrees.

A les taules 2.3 i 2.4 s'indica la potència instal·lada que hi ha a cada sala del CREVER.

A les taules hi haurà especificades la potència dels equips, la potència de l’enllumenat i la

potència total.

Per fer el càlcul de la potència instal·lada en cada cas s’ha fet la suma de les potència

dels elements que hi ha en cada una de les sales.

2.1.1.3.1 Potència instal·lada a la Planta Baixa.

POTÈNCIA INSTAL·LADA A LA PLANTA BAIXA ( kW )

SALA P. EQUIPS P.IL·LUMINACIÓ P.TOTAL

Taller 14.2 2 ( 1 ) 16.2

Administració 1.25 0.288 1.538

Direcció 0.215 0.288 0.503

Lavabos 1.94 0.324 2.264

Sala Cafè 2.895 0.144 3.04

Sala de visites 0 0.144 0.144

Control i

comunicacions0.45 0.288 0.738

Despatx 1 0.25 0.144 0.394

Evaporador/calorific 6.2 0.288 7.2

Forns 10.98 0.360 ( 2 ) 11.34

Magatzem Desp. 1 0 0.144 0.144

Magatzem Taller 0 0.144 0.144

Passadís 0 0.360 0.360

Equips terminals

d'aire condicionat

0.5 0 0.5

TOTALS 38.8 4.628 43.5

Taula nº2.3: Potència instal·lada a la Planta Baixa.

( 1 ) s'alimenta desde el quadre principal.

( 2 ) s'alimenta a través d'una línia aliena al CREVER.


29

2.1.1.3.2 Potència instal·lada a la Planta Superior.

POTÈNCIA INSTAL·LADA A LA PLANTA SUPERIOR ( kW )

SALA P. EQUIPS P.IL·LUMINACIÓ P.TOTAL

Despatx 2 0.1 0.144 0.244

Despatx 3 0.25 0.144 0.394

Despatx 4 0.2 0.144 0.344

Despatx 5 0.1 0.144 0.244

Despatx 6 0 0.072 0.072

Despatx 7 0.65 0.432 1.082

Documentació 2.7 0.288 2.988

Sala de

Conferències0 0.432 0.432

Passadís 0 0.288 0.288

Equips terminals

d'aire condicionat

0.75 0 0

TOTALS 4.75 2.088 6.75

Taula 2.4: Potència instal·lada a la Planta Superior.

2.1.1.3.3 Potència instal·lada a la línia de 380 V.

POTÈNCIA INSTAL·LADA A L'EXTERIOR ( kW )

SALA POTENCIA

Ventiladors de la torre de refrigeració 2

Bomba circulació de la torre de refrigeració 4

Bomba banc d'assaig, condensador ( 1 ) 7.5

Bomba banc d'assaig, condensador ( 2 ) 1.5

Bomba banc d'assaig, evaporador 3

Caldera de vapor 1

Equip de Climatització 1.2

Bomba trifàsica de buit efecte doble 0.75

Prototip 5


30

Extractor/climatitzador del laboratori

evaporador/calorífic6.2

TOTALS 32.1

Taula 2.5: Potència instal·lada a la línia de 380 V.

2.1.1.4 Potència instal·lada total.

SITUACIÓ CÀRREGUES POTENCIA ( kW )

Planta Baixa 43.5

Planta Superior 6.75

Equips Exteriors 32.1

Estufes 16

Total CREVER 98.35

Taula 2.6: Potència instal·lada total.

2.1.1.5 Potència instal·lada total per tipus de consumidor.




Màquines Taller 5

Planta Absorció D'aigua-Bromur liti 9.2

Enllumenat 6.6

Calorímetre 1.2


Estufes 16


Frigorific Industrial 0.325


Altres Equips Interns 15

Equips Exterior 32.1

TOTAL 98.35

Taula 2.7: Potència instal·lada total per tipus de consumidor.


31

2.1.1.6 Potència instal·lada d’ús habitual.

Entre totes les càrregues que hi ha al CREVER s'han de distingir entre càrregues d'ús

habitual i càrregues d'ús esporàdic. Fins ara s’ha especificat la càrrega elèctrica total que hi ha

instal·lada al CREVER, però per tal de fer correctament la previsió de consum hem de saber

determinar quines són realment les càrregues més o menys constants al llarg del any, i amb

elles determinar quin es el consum aproximat del CREVER. Però no hem de oblidar la resta

de les càrregues que encara que no es faran servir habitualment, que si funcionessin poden

arribar a significar una important quantitat d' energia.

TIPUS DE CONSUMIDOR POTÈNCIA ( kW )



Enllumenat 6.6

Calorímetre 1.2



Frigorífic Industrial 0.325


TOTAL 20.5

Taula 2.8: Potència instal·lada d’ús habitual.

Després de fer tot el llistat de càrregues elèctriques, agrupar-les segons el tipus d'equip

i seleccionar les que es fan servir habitualment s'ha arribat a la conclusió de que la potència

habitual instal·lada al CREVER es de aproximadament 21 kW.


32

2.1.2 Previsió del consum elèctric del CREVER.


En aquest apartat es determinarà el consum anual del CREVER tenint en compte 4

grups de consum: el consum típic del centre, el consum dels experiments del Laboratori de

termofísica, el consum de la Planta experimental d’absorció d’Aigua-bromur de Liti i el

consum del Banc d’Assaig.

A més per al consum típic es determinarà la corba de consum previst per un dia.

2.1.2.2 Previsió del consum d’un dia típic.

La primera dada necessària per poder fer la previsió de la corba de consum del

CREVER es saber quin es l'horari de funcionament del centre. Les persones que treballen no

tenen un hora homogeni ja que la majoria del personal a banda de la seva tasca al centre tenen

altres ocupacions: estudis, impartir classes a la universitat,...

Aproximadament l'horari del centre es de 8:00 a 21:00, però durant aquest període el

número de personal que hi ha no és sempre el mateix i tenint en compte que la majoria del

consum elèctric estar fixat en funció del numero de persones que hi hagi treballant a cada

moment seria interessant determinar aproximadament quins horaris tenen els treballadors:

ASSITENCIA DEL PERSONAL

HORA % DE PERSONAL

8:00-9.00 8

9:00-14:00 100

14:00-15:00 16

15:00-18:00 100

18:00-19:00 75

19:00-21:00 16

Taula 2.9: Percentatge d’assistència de personal.

Per fer la previsió del consum diari el que es farà es analitzar quin es l' ús que es dona

al llarg del dia als equips elèctrics més utilitzats que hi ha al CREVER. L' anàlisis de l 'ús

dels equips en alguns casos consisteix en saber durant quin període del dia es fan servir, això


33

es farà per equips que tenen un consum constants com són per exemple els Ordinadors. En

altres casos s' han d'analitzar equips que tenen un consum molts característic, aquests equips

son equips que tenen 2 posicions de funcionament, una posició en repòs i l'altra en

funcionament. La diferencia de consum d'estar en una posició o l 'altra es molt elevada, i a

més el pas d'una posició al altra es totalment aleatori, el que es farà amb aquest equips es

calcular la mitjana ponderada del consum i ficar aquests consum mig com a consum constant

al llarg del dia, exemples d'aquests equips son les fotocopiadores.

En aquest apartat només es tindran en compte els consums que tenen les càrregues que

es fan servir més habitualment: llums, ordinadors, fotocopiadores, equips aire condicionat,...

A continuació es farà una descripció dels criteris que s'han seguit per tal de determinar

quin consum tenen a cada moment del dia.

2.1.2.2.1 Fluorescents i Làmpades de descarrega.

S'ha de distingir entre els fluorescents de la Planta Superior i els de la Planta de Baix.

Els fluorescents de la Planta de Baix estan encesos al llarg de tot el dia, això es així

perquè a la Planta de Baix hi ha poca il·luminació natural, només hi ha finestres a una de les

bandes i aquests finestres son petites i no deixen entrar molta llum.

Els Fluorescents de la Planta de Superior al contrari que als que hi ha a la Planta Baixa

no necessàriament han d'estar encesos tot el dia. Això es així perquè el sostre del edifici esta

fet de forma que hi ha unes claraboies que deixen passar molta llum natural durant gairebé tot

el dia, només seria necessari encendre'ls a partir de mitja tarda.

Les làmpades de descarrega estan situades 4 al taller i 1 a l'entrada. El seu ús també es

bastant reduït ja que tant el taller com l'entrada reben directament la llum natural que deixen

passar les claraboies del sostre, i per tant el seu ús només serà necessari cap a mitja tarda.

Per veure quina es la potència consumida per il·luminació i quines sales utilitzen la

llum a cada moment del dia, mirar la taula de consums que hi ha a al punt 2.1.2.2.9.

2.1.2.2.2 Ordinadors.

Segons les mesures que s'han fet amb l'equip HEME ANALYST 2050 y seguint una

sèrie d' hipòtesis, aproximadament un ordinador consumeix:

• Monitor : 100 VA , 60 W i Cos ϕ = 0,6

• CPU : 80 VA , 40 W i Cos ϕ = 0,5


34

Al CREVER hi han 22 ordinador fixes i 1 de portàtil, però d'aquest només es fan

servir regularment 21 de fixes, ja que el portàtil i un dels ordenadors fixes, que es fa servir per

agafar mesures del Calorímetre, només es fan servir en determinades ocasions que son

difícilment previsibles.

CONSUM DELS ORDINADOR

PART DEL ORDINADOR VA W

21 Monitor 2100 1260

21 CPU 1680 840

TOTALS 3780 2100

Taula 2.10: Consum dels ordinadors.

A continuació s'han de determinar les hores de funcionament dels ordinadors al llarg

del dia, i el número d'ordinador que funcionen en cada moment:

• Hi ha 2 ordinadors ( CPU ) que estan encesos durant tot el dia, aquests són:

• L'ordinador de Administració: per controlar el sistema de seguretat

d'entrada al centre i per controlar l' arribada de FAX.

• El Servidor: aquest ordinador s' encarrega de la xarxa interna d'ordinadors

del centre.

Per que fa al percentatge d'ús dels ordinadors al llarg del dia aquest serà igual al

percentatge d'assistència del personal:

ÚS DELS ORDINADORS

HORA % D'ÚS CONSUM en W

8-9 8 168

9-14 100 2100

14-15 16 336

15-18 100 2100

18-19 75 1575

19-21 16 336

21-8 2 CPU 80

Taula 2.11 : Ús i consums dels ordinadors per hores.

2.1.2.2.3 Fotocopiadores i Impressores.


35

Per fer la previsió del consum d'aquests equips el primer que s'ha fet es dividir-les en 4

grups, segons el seu funcionament:

A ) Fotocopiadora- Impressora: Xeror Document Centre 230 ST.

Aquesta impressora és la més utilitzada ja que està connectada a la xarxa de

comunicacions del centre i tothom imprimeix a través d'ella.

Té 2 posicions de funcionament, i segons la posició té un consum:

• En espera : 100 W.

• En funcionament: 1000 W

Com es pot veure hi ha molta diferencia de consum segons estigui en una

posició o en un altra, això fa que no es pugui depreciar un en avantatja del

altre i al mateix temps es impossible saber en quin moment exacte s'està

imprimint i quan no.

El que s'ha fet es calcular la mitjana ponderada del consum, per fer-ho s'han fet

unes hipòtesis de temps que està fotocopiant i temps que està en repòs durant

una hora.

• Temps espera en un hora : 50 min.

• Temps funcionament en un hora : 10 min.

Per calcula la mitjana ponderada es farà servir la fórmula:

Xp = p1*X1 + p2*X2 ( 2.2 )

on:

Xp: mitjana ponderada.

X1: valor nº 1.

X2: valor nª2.

P1: pes nº 1, 50/60.

P2: pes nº 2, 10/60

I s’obté:

WXp25010006010060=•+•=

Es considera que aquest equip té un consum continu de 250 W.


36

B ) Fotocopiadora Ricoh Aficio 250.

Aquesta fotocopiadora al igual que l'anterior té 2 posicions de consum, i

diferents consum per a cada posició:

• En espera: 140 W.

• En funcionament: 600 W.

Aquesta fotocopiadora es fa servir poc, per tant es considera que el seu consum

es sempre el de espera. A més quan fa molt temps que no es fa servir es

desconnecta, per tant per la nit es seu consum és nul.

C ) Impressora Làser Tektronik Phase 750.

Aquesta impressora té un consum en espera de 100 W, al es considera que està

sempre en espera.

D) La resta de les impressores.

La resta de les impressores tenen un consum molt reduït comparant-les al les

altres, i es fan servir molt poques vegades. Per tant per a fer la previsió de

consum es considerarà que el seu consum es nul.

Així doncs el consum de les impressores i fotocopiadores queda de la següent manera:

CONSUM FOTOCOPIADORES I IMPRESSORES

IDENTIFICACIÓ CONSUM en W

Xeror Document Centre 230 ST 250

Ricoh Aficio 250 140

Tektronik Phase 750 100

Resta d’impressores 0

TOTAL 490

Taula 2.12 : Consum de les impressores del CREVER.

2.1.2.2.4 Calorímetre.


37

Aquest equip ha d'estar funcionant contínuament. Quan es fan mesures es fa servir

l'ordinador que té connectat però com les mesures no es fan contínuament es menysprearà el

consum del ordinador.

El calorímete té un consum de 1.2 kVA, considerant que te un cos ϕ de 0,85 s'obté que

te un consum de 1020 W.

2.1.2.2.5 Forns

Al laboratori hi ha 2 forns que estan funcionant contínuament.

El consum dels forns el següent:

• Forn Gran: 3 kW.

• Forn Petit: 1.1 kW.

Aquests serien els consums que tindrien si funcionessin donat la màxima temperatura

que poden. Però en realitat no estan funcionant al 100 %, i per tant el seu consum no serà del

100 %.

Normalment el funcionament dels forns es el següent:

• Forn Gran: 1/3 de la Temperatura màxima.

• Forn Petit: 1/ 2 de la Temperatura màxima.

Així doncs considerant que la relació consum-temperatura sigui lineal. Obtindrem que

els consums habitual dels forns son:

• Forn Gran: 1 kW.

• Forn Petit: 0.55 kW.

Quedant el consum total dels forns en 1.55 kW.

2.1.2.2.6 Sistema D'aire condicionat YANMAR/DAIKIN.

Aquest sistema d'aire condicionat està composat per l' Unitat de Condicionament del

aire (encarregada de produir el fred o el calor), equip de la marca YANMAR i les unitat

terminats internes (encarregades de deixar anar el aire ,tractat anteriorment a la unitat exterior,

a cada una de les sales que hi ha al CREVER) .

Alhora de fer la previsió del consum diari, s'ha de donar un tractament diferent a l'

Unitat de Condicionament d'Aire i al equips terminals interns.

A ) Unitat de Condicionament D'Aire.


38

Aquest model en concret té un consum elèctric reduït en comparació amb altres

equips de la seva potència. Això es degut a que funciona bàsicament amb gas natural,

per tant el consum elèctric que té que es d'uns 1.2 kW, es degut als equips de control i

mesura que hi te instal·lats i als ventiladors que s'encarreguen de moure l'aire.

El consum elèctric d'aquesta unitat no varia considerablement si es varia la

càrrega demanada a l'interior del edifici, així que es considerarà que consumeix

contínuament durant les hores que esta obert el centre 1.2 kW.

B ) Unitat terminals internes.

Les unitats terminals internes son totes de la marca DAIKIN. A continuació

s’inclou una taula on hi ha les diferents sales del CREVER, quin model hi ha a cada

sala, quin consum te cada model, i si es fa un ús habitual o no de la unitat terminal.

Sala Model Potencia en W

Refrig. / Calefacc.

Tipus d’ Ús

Administració FXYAP32 28/28 Habitual

Direcció FXYCP32 92/59 Habitual

Sala Cafè FXYAP25 26/26 Molt puntual.

Sala D’espera FXYAP25 26/26 Molt puntual

Sala de Control FXYCP32 92/59 Habitual

Taller FXYCP32 216/196 Molt puntual

Despatx 1 FXYAP32 28/28 Habitual

Despatx 2 FXYCP32 92/59 Habitual

Despatx 3 FXYCP32 92/59 Habitual



Despatx 6 FXYAP32 28/28 Molt Puntual

Despatx 7 FXYFP63 161/128 Habitual

Documentació FXYHP32 101/101 Habitual

Sala de conferències FXYFP80 204/171 Puntual

Suma total de els equips terminals 1242/1024 W

Suma total dels Equips Terminals d’ús

habitual

742/577 W

Taula 2.13: Característiques dels Equips Daikin.


39

Per fer la previsió de consum d’aquest equips es farà el següent: és té en

compte només el consum del equips d’ús habitual, dels 2 tipus de consum, per

calefacció o per refrigeració, s’agafa el de major consum, es a dir, es de refrigeració.

Per saber les hores de funcionament, es considera que tots els equips d’ús habitual

estan connectat de 8:00 a 14:00 i de 15: 00 a 19:00, reduint-se el consum al 20 % de

19:00 a 21:00, com a conseqüència de la reducció de personal en aquest període.

2.1.2.2.7 Màquina de Cafè.

La màquina de cafè té 2 posicions de funcionament, en espera i en funcionament. En

cada una de les posicions té una consum elèctric diferent.

Mentre està en espera la màquina es limita a mantenir a una determinada temperatura

l'aigua i la llet , durant aquest període el seu consum es de 300 W.

Quan es fica en funcionament, es a dir, està preparant un cafè, la màquina fica en

funcionament tots els seus component i el consum puja a 1.5 kW.

Com ja ha passat a la impressora-fotocopiadora la diferencia de consum entre una i

altra poció es prou significativa com per triar-ne una de elles. El que es farà es a partir d'una

hipòtesis de minuts de funcionament per hora treure la mitjana ponderada del consum ,i

adoptar aquesta mitjana ponderada com a consum durant les hores en que la gent acostuma a

fer el cafè i a la resta de les hores el consum en espera.

Per fer el càlcul de la mitjana ponderada, mitjançant la fórmula 2.2 És considera que

durant les hores de consum es troben les següents situacions: al llarg d'una hora la màquina de

cafè està 10 minuts en funcionament i 50 minuts amb espera. Si fem el càlcul de la mitjana

ponderada en aquest cas, s'obté:

WXp50015006030060=•+•=

Taula de consums de la màquina de cafè:

Consums Màquina cafè en kW

Hora Consum

21-9 0.3


40

9-11 0.5

11-15 0.3

15-17 0.5

17-21 0.3

Taula 2.14 Consum de la màquina de cafè al llarg del dia.

2.1.2.2.8 Frigorífic Pla Industrial.

A la sala de cafè hi ha un frigorífic industrial de la marca OSCAR ZARZOSA, aquest

frigorífic està funcionant les 24 hores i té un consum de 325 W.

Per a fer la previsió del consum diari es considera que aquest equips consumeix 0.325

kW.

2.1.2.2.9 Taula Resum dels consums diaris.

Equips Horari

21-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21

Calorímetre 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02

Forns 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55

Equips interns A.C 0 0 0,74 0,74 0,74 0,74 0,74 0 0,74 0,74 0,74 0,74 0,15 0,15

Equip extern A.C 0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

Impresores/Fotocopiadores 0,2 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49

Màquina Cafè 0,3 0,3 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3

Frigorífic Ind. 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32

Ordinadors 0,08 0,168 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 0,336 2,1 2,1 2,1 1,575 0,336 0,336

Il·luminació

Taller 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Magatzem Taller 0 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0

Administració 0 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0 0,288 0,288 0,288 0 0 0

Direcció 0 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288

Control i Comunicació 0 0 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0 0 0

Despatx 1 0 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0 0

Lab. Evaporador/Calorímete 0 0 0,288 0,288 0,288 0,288 0,288 0 0,288 0,288 0,288 0,288 0 0

Lab.Densimetres. 0 0 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0 0,36 0,36 0,36 0,36 0 0

Passadís P.Baixa 0 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36

Sala de Conferències 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Despatx 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,144 0 0 0

Despatx 3 0 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144

Despatx 4 0 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0

Despatx 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,144 0,144 0 0

Despatx 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Despatx 7 0 0 0,432 0,432 0,432 0,432 0,432 0 0,432 0,432 0,432 0,432 0,432 0

Documentació 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,288 0,288 0,288 0

Passadís P.Superior 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,288 0,288 0,288 0


41

Total 3,47 5,984 10,8 10,8 10,6 10,6 10,6 5,864 10,8 10,8 11,664 10,219 7,454 6,158Taula 2.15: Consums dia típic, en kW.

2.1.2.1.10 Corba de consum diari típic prevista.

8101214


42

2.1.2.3 Previsió consum anual Experiments al Laboratori de Propietats Termofísiques.

Al Laboratori de Propietats Termofísiques si fan diferents experiments, els més

destacats són:

1. Mesura de Densitats: té com a finalitat mesurar densitats de líquids i mescles.

• Equips necessaris per aquest experiment:

1 Recirculador de 2,3 kW

Equips de mesura 60 VA

• Durada del experiment :

3 mesos / any

8 hores / dia

2. Mesura de Viscositats: té com a finalitat mesurar viscositats de líquids i mescles.


1 Recirculador 1100 VA , Cos ϕ = 0.8, 880 W

1 Recirculador 1150 W

Equips mesura 40 VA

• Durada del experiment:

3 mesos / any

8 hores / dia

3. Pressions de Vapor: té com a finalitat mesurar la pressió dels vapors de líquids i

mescles.


2 Bombes de buit 550 W i 180 W

1 Recirculador 1600 W

1 Motor 77 W

Equips de mesura 50 VA


3 mesos / any

8 hores / dia

Per fer els càlculs es considera que la potència consumida és constant al llarg de tot el

seu temps de funcionament.

CONSUMS ANUALS en kWh


43

Experiment Potencia en kW Hores anuals Consum anual

M .Densitats 2.3 480 1104

M. Viscositats 2.05 480 984

Pressions Vapor 2.43 480 1166

Total 6.78 480 3254

Taula 2.16: Consum anual dels experiments del Laboratori de propietats termofísiques.

2.1.2.4 Previsió consum anual de la Planta D’Absorció d’Aigua-Bromur de Liti.

Es un equip experimental per estudiar el procés d'absorció de vapor d'aigua sobre una

pel·lícula descendent d'Aigua-Bromur de liti. L'objectiu és aprofundir en el procés d'absorció

per desenvolupar climatitzadors per absorció d'aire.

• Equips elèctrics que composen la planta:

6 Resistències de 1.33 kW.

1 Resistència de 0.927 kW.

1 Bomba d'absorció de 0.18 kW.

1 Bomba d'absorció de 0.12 kW.


6 mesos / any

8 hores / dia

Observacions sobre l'experiment:

El consum del experiment no serà sempre el nominal, el consum es dividirà en 2

períodes:

• Període d'arrancada : durant aquest període la planta funciona al màxim, ja que

s'ha de ficar el fluid a la temperatura d'experimentació. Aquest període dura

aproximadament 1 hora i es consumeixen 9,2 kW.

• Període estacionari: en aquest període s'ha de mantenir constant la temperatura

d'experimentació. Ja no funcionaran totes les resistències al màxim, durant aquest

període el consum aproximat de la planta serà de 2,5 kW. Aquest període durarà

unes 7 hores.

CONSUM ANUAL en kWh


44

Període Potencia en kW Hores anuals Consum anual

Arrancada 9.2 120 1104

Estacionari 2.5 840 2100


Taula 2.17 : Consum anual de la Planta experimental d’absorció d’aigua-bromur de liti.

2.1.2.5 Previsió consum anual del Banc d’Assaig.

Aquest banc d'assaig serveix per determinar les característiques tècniques (consums,

cabals, rendiments,...) de Bombes de Calor i Màquines de Refrigeració de fins a 250 kW.

Components elèctrics:

Ventiladors torre de refrigeració 2 kW

Bomba torre de refrigeració 4 kW

Bomba condensador 7,5 kW

Bomba condensador 1.5 kW

Bomba evaporador 3 kW

Per calcular el consum del banc d'assaig considerarem que al condensador es fa

servir la bomba de 7,5 kW, i que totes les bombes funcionen al 75 %.

A més hi haurà el consum del equip que s'està provant, considerarem que el consum

d'aquest equips es de 2 kW.

Durada del experiment:

3 mesos / any

12 hores / dia

Per fer els càlculs es considera que la potència consumida pel Banc d’Assaig es

constant al llarg de tot el seu temps de funcionament.


45

CONSUM ANUAL en kWh

Equip Potencia en kW Hores anuals Consum anual

Banc d' assaig 12.9 720 9288

Màquina assajada 2 720 1440


Taula 2.18: Consum anual del Banc d’Assaig.

2.1.2.6 Consums Extrems

2.1.2.6.1 Consum màxim.

Es considera consum màxim al que es pot arribar : a la suma de consums dels apartats

anteriors, es a dir, dia típic sense experiments, experiments al laboratori de termofísica,

planta d'absorció de bromur de liti i el banc d'assaig.

Per determinar aquest consum a cada moment del dia es farà una taula on es veu quin

es el consum de cada grup de consumidor:

21-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21

consum típic 3,47 5,984 10,8 10,8 10,6 10,6 10,6 5,864 10,8 10,8 11,664 10,219 7,454 6,158

experiments al laboratori 0 0 6,78 6,78 6,78 6,78 6,78 6,78 6,78 6,78 0 0 0 0

planta abosrcio 0 0 9,2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 0 0 0 0

banc d'assaig 0 0 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9 14,9

Total 3,47 5,984 41,68 34,98 34,78 34,78 34,78 30,044 34,98 34,98 26,564 25,119 22,354 21,058Taula 2.19: Consums màxim previst al CREVER, en kW.

2.1.2.6.2 Consum mínim.

Es considera que el consum mínim es produirà per les nits i el cap de setmana. Durant

aquestos períodes normalment no hi ha activitat al centre, per tant el consum que hi haurà serà

el consum nocturn que hi ha entre setmana, que es 3.47 kW. Aquest consum correspon al

equips que estan connectats permanentment.

21-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21

Total 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47Taula 2.20: Consums mínim previst al CREVER, en kW.


46

2.1.2.7 Corbes de consums previstos.

2530354045


47

2.1.3 Anàlisi del consum real del CREVER.

2.1.3.1 Càlcul del consum mig i desequilibri de la Planta Baixa.

2.1.3.1.1 Càlcul del desequilibri.

Per fer el càlcul del desequilibri de les fases d’aquesta planta, s’han triat les dades

enregistrades el Dimarts 10 de Maig del 2001 entre les 8:00 i les 22:00 hores.

Amb aquestes dades es calcula la potència mitja per fase al llarg d’aquest període i la

potència mitja total en aquest mateix període. Un cop es coneixen les potències mitges, es

passa a calcular el desequilibri del sistema, quedant representat aquest desequilibri en el % de

càrrega que té cada fase sobre el total del sistema.

POTÈNCIA en kWHORA L1 L2 L3 TOTAL

8:00:00 0,192 0,91 0,701 1,8038:15:00 0,183 0,977 0,785 1,9458:30:00 0,209 1,236 1,069 2,5148:45:00 0,418 1,837 1,428 3,6839:00:00 0,434 1,846 1,445 3,7259:15:00 0,418 1,67 1,353 3,4419:30:00 0,418 1,72 1,378 3,5169:45:00 0,443 2,155 1,671 4,26910:00:00 0,459 2,289 1,838 4,58610:15:00 0,51 1,954 1,462 3,92610:30:00 0,434 1,921 1,445 3,810:45:00 0,443 2,055 1,662 4,1611:00:00 0,409 2,372 2,038 4,81911:15:00 0,401 1,888 1,545 3,83411:30:00 0,426 1,812 1,37 3,60811:45:00 0,451 1,796 1,378 3,62512:00:00 0,451 1,921 1,462 3,83412:15:00 0,434 1,754 1,37 3,55812:30:00 0,443 2,063 1,612 4,11812:45:00 0,451 2,355 1,871 4,67713:00:00 0,493 1,979 1,445 3,91713:15:00 0,493 1,929 1,437 3,85913:30:00 0,493 1,929 1,42 3,84213:45:00 0,484 1,829 1,278 3,59114:00:00 0,593 1,754 1,128 3,47514:15:00 0,602 1,779 1,136 3,51714:30:00 0,476 2,188 1,754 4,41814:45:00 0,451 1,578 1,153 3,18215:00:00 0,392 1,478 1,103 2,97315:15:00 0,284 1,403 1,136 2,82315:30:00 0,342 1,453 1,22 3,01515:45:00 0,351 1,629 1,387 3,36716:00:00 0,367 1,62 1,403 3,39


48

16:15:00 0,334 1,62 1,428 3,38216:30:00 0,326 2,155 1,98 4,46116:45:00 0,326 1,737 1,57 3,63317:00:00 0,334 1,604 1,479 3,41717:15:00 0,351 1,645 1,504 3,517:30:00 0,334 1,487 1,403 3,22417:45:00 0,376 1,779 1,504 3,65918:00:00 0,392 1,645 1,437 3,47418:15:00 0,484 1,921 1,52 3,92518:30:00 0,518 1,796 1,395 3,70918:45:00 0,526 2,155 1,863 4,54419:00:00 0,602 2,063 1,52 4,18519:15:00 0,618 1,929 1,362 3,90919:30:00 0,61 1,963 1,403 3,97619:45:00 0,61 1,921 1,362 3,89320:00:00 0,576 1,812 1,32 3,70820:15:00 0,493 1,495 1,203 3,19120:30:00 0,484 1,629 1,286 3,39920:45:00 0,409 2,364 1,947 4,7221:00:00 0,426 1,929 1,495 3,8521:15:00 0,443 1,57 1,161 3,17421:30:00 0,434 1,428 1,069 2,93121:45:00 0,635 1,269 0,693 2,59722:00:00 0,359 1,102 0,735 2,196

TOTAL 24,848 101,097 79,522 205,467MITJANA 0,444 1,8 1,42 3,67% CÀRREGA 12 49 39 100

Taula 2.21 Desequilibri del la Planta Baixa.

2.1.3.1.2 Càlcul del consum mig.

2.1.3.1.2.1Consum mig diürn.

El consum diürn està definit entre les 8:00 i les 22.00. A continuació s’exposa una

taula on hi ha els càlculs, expressats en kW:

Dilluns 9 Dimarts 10 Dimecres 11 Dijous 12 Divendres 23 TOTAL MITJANA8:00:00 0 1,803 3,801 1,703 2,556 9,863 2,478:15:00 0 1,945 3,967 2,388 1,711 10,011 2,58:30:00 0 2,514 4,912 4,043 1,728 13,197 3,38:45:00 0 3,683 5,765 3,842 1,745 15,035 3,769:00:00 0 3,725 5,48 3,432 1,561 14,198 3,559:15:00 0 3,441 4,612 4,377 1,578 14,008 3,59:30:00 0 3,516 4,385 4,385 1,603 13,889 3,479:45:00 0 4,269 4,603 5,238 2,848 16,958 4,24

10:00:00 0 4,586 4,929 5,43 1,82 16,765 4,1910:15:00 0 3,926 5,439 5,381 1,637 16,383 4,110:30:00 0 3,8 5,179 5,622 1,678 16,279 4,0710:45:00 0 4,16 4,444 5,806 1,687 16,097 4,0211:00:00 4,92 4,819 4,736 4,612 1,711 20,798 4,1611:15:00 4,595 3,834 4,804 4,694 1,653 19,58 3,92


49

11:30:00 4,51 3,608 5,43 4,695 1,753 19,996 411:45:00 4,419 3,625 4,912 4,619 1,628 19,203 3,8412:00:00 4,402 3,834 6,249 4,569 2,555 21,609 4,3212:15:00 4,452 3,558 5,765 4,293 1,628 19,696 3,9412:30:00 4,419 4,118 5,255 5,748 1,628 21,168 4,2312:45:00 4,151 4,677 5,33 4,645 1,603 20,406 4,0813:00:00 4,744 3,917 5,33 4,11 1,603 19,704 3,9413:15:00 5,028 3,859 4,946 4,402 1,519 19,754 3,9513:30:00 3,742 3,842 4,887 4,72 1,511 18,702 3,7413:45:00 3,132 3,591 4,535 4,06 1,678 16,996 3,414:00:00 3,015 3,475 4,411 4,402 2,706 18,009 3,614:15:00 3,032 3,517 5,062 3,817 1,603 17,031 3,4114:30:00 3,324 4,418 4,836 2,965 1,578 17,121 3,4214:45:00 4,319 3,182 4,027 2,922 1,561 16,011 3,215:00:00 3,709 2,973 3,675 3,024 1,578 14,959 2,9915:15:00 3,291 2,823 3,433 3,215 1,586 14,348 2,8715:30:00 3,542 3,015 3,441 3,215 1,636 14,849 2,9715:45:00 3,533 3,367 3,457 4,151 1,594 16,102 3,2216:00:00 3,508 3,39 3,65 3,85 2,439 16,837 3,3716:15:00 3,466 3,382 3,818 3,884 1,753 16,303 3,2616:30:00 3,617 4,461 4,402 3,959 1,661 18,1 3,6216:45:00 3,659 3,633 5,372 3,833 1,586 18,083 3,6217:00:00 4,561 3,417 4,051 3,892 1,519 17,44 3,4917:15:00 4,018 3,5 4,111 3,934 1,503 17,066 3,4117:30:00 3,725 3,224 4,127 3,951 1,544 16,571 3,3117:45:00 4 3,659 4,235 5,17 1,728 18,792 3,7618:00:00 3,666 3,474 4,519 3,925 2,129 17,713 3,5418:15:00 3,516 3,925 4,135 3,992 2,279 17,847 3,5718:30:00 3,5 3,709 4,201 3,775 1,578 16,763 3,3518:45:00 3,482 4,544 4,962 3,542 1,578 18,108 3,6219:00:00 4,62 4,185 5,028 3,198 1,611 18,642 3,7319:15:00 3,441 3,909 4,719 3,265 1,586 16,92 3,3819:30:00 3,667 3,976 4,611 3,524 1,67 17,448 3,4919:45:00 3,901 3,893 4,31 4,168 1,544 17,816 3,5620:00:00 3,634 3,708 4,36 3,918 1,519 17,139 3,4320:15:00 3,458 3,191 4,368 3,365 2,53 16,912 3,3820:30:00 3,416 3,399 4,435 3,315 1,761 16,326 3,2720:45:00 3,909 4,72 4,453 3,483 1,653 18,218 3,6421:00:00 2,94 3,85 5,372 2,497 1,528 16,187 3,2421:15:00 2,681 3,174 4,452 1,862 1,52 13,689 2,7421:30:00 2,296 2,931 2,439 1,636 1,595 10,897 2,1821:45:00 1,686 2,597 1,845 1,677 1,645 9,45 1,8922:00:00 1,72 2,196 1,82 2,422 1,67 9,828 1,97

CONSUM DIÚRN TOTAL 198,2 MITJANA DE CONSUM 3,5

Taula 2.22: Consum mig diürn de la Planta Baixa, en kW.

2.1.3.2.2 Consum mig nocturn.


50

El consum diürn està definit entre les 22.15 i les 7:45. A continuació s’exposa una


Dilluns9

Dimarts10

Dimecres 11Dijous

12Divendres

23TOTAL MITJANA

22:15:00 1,695 1,92 1,795 1,92 2,714 10,044 2,5122:30:00 1,736 3,09 1,72 1,644 1,579 9,769 2,4422:45:00 1,795 1,82 1,995 1,594 1,603 8,807 2,223:00:00 2,689 1,845 2,655 1,578 1,586 10,353 2,5923:15:00 1,97 1,72 1,728 1,636 1,628 8,682 2,1723:30:00 1,787 1,753 1,803 1,603 1,67 8,616 2,1523:45:00 1,694 1,778 1,77 1,611 1,511 8,364 2,090:00:00 0 1,72 1,728 1,678 2,046 7,172 1,790:15:00 0 1,669 2,481 1,703 2,288 8,141 2,040:30:00 0 1,661 2,263 1,77 1,603 7,297 1,820:45:00 0 1,728 1,754 2,162 1,645 7,289 1,821:00:00 0 1,678 1,644 2,414 1,436 7,172 1,791:15:00 0 2,856 1,67 1,594 1,553 7,673 1,921:30:00 0 1,729 1,695 1,678 1,461 6,563 1,641:45:00 0 1,812 1,854 1,87 1,753 7,289 1,822:00:00 0 1,778 1,787 1,753 2,48 7,798 1,952:15:00 0 1,752 1,754 1,744 1,954 7,204 1,82:30:00 0 1,695 2,731 1,786 1,544 7,756 1,942:45:00 0 1,728 1,862 2,155 1,611 7,356 1,843:00:00 0 1,703 1,828 2,414 1,612 7,557 1,893:15:00 0 1,77 1,796 1,795 1,604 6,965 1,743:30:00 0 2,923 1,778 1,753 1,612 8,066 2,023:45:00 0 1,744 1,795 1,72 1,695 6,954 1,744:00:00 0 1,619 1,695 1,72 2,581 7,615 1,94:15:00 0 1,737 1,728 1,661 1,612 6,738 1,684:30:00 0 1,828 2,664 1,695 1,661 7,848 1,964:45:00 0 1,769 2,004 2,421 1,595 7,789 1,955:00:00 0 1,745 1,72 2,338 1,612 7,415 1,855:15:00 0 1,728 1,745 1,703 1,578 6,754 1,695:30:00 0 2,413 1,762 1,686 1,57 7,431 1,865:45:00 0 2,171 2,113 1,737 1,611 7,632 1,916:00:00 0 1,77 3,283 1,745 2,656 9,454 2,366:15:00 0 1,728 3,692 1,753 1,62 8,793 2,26:30:00 0 1,694 4,235 2,138 1,552 9,619 2,46:45:00 0 1,803 4,302 2,396 1,586 10,087 2,527:00:00 0 1,895 3,441 1,736 1,67 8,742 2,197:15:00 0 1,844 3,65 1,786 1,603 8,883 2,227:30:00 0 2,263 4,235 1,77 1,636 9,904 2,487:45:00 0 2,639 3,843 1,687 1,92 10,089 2,52


Taula 2.23: Consum mig nocturn de la Planta Baixa, en kW.

2.1.3.2 Càlcul del consum mig i del desequilibri de la Planta Superior.


51

2.1.3.2.1 Càlcul del desequilibri.

Per fer el càlcul del desequilibri de les fases d’aquesta planta, s’han triat les dades

enregistrades el Dijous 4 d’Abril del 2001 entre les 8:00 i les 22:00 hores.

Amb aquestes dades es calcula la potència mitja per fase al llarg d’aquest període i la

potència mitja total en aquest mateix període. Un cop es coneixen les potències mitges, es

passa a calcular el desequilibri del sistema, quedant representat aquest desequilibri en el % de

càrrega que té cada fase sobre el total del sistema.

Taula de valors:

POTÈNCIA en kWL1 L2 L3 TOTAL

8:00:00 0,142 0,125 0 0,2678:15:00 0,142 0,125 0 0,2678:30:00 0,142 0,15 0 0,2928:45:00 0,142 0,259 0,091 0,4929:00:00 0,443 0,534 0,133 1,119:15:00 0,459 0,726 0,284 1,4699:30:00 0,61 0,852 0,275 1,7379:45:00 0,727 0,927 0,233 1,88710:00:00 0,769 1,002 0,275 2,04610:15:00 1,003 1,203 0,309 2,51510:30:00 1,061 1,228 0,3 2,58910:45:00 1,045 1,161 0,258 2,46411:00:00 1,061 1,144 0,217 2,42211:15:00 1,061 1,153 0,225 2,43911:30:00 1,045 1,178 0,275 2,49811:45:00 1,053 1,194 0,275 2,52212:00:00 1,045 1,194 0,284 2,52312:15:00 1,103 1,236 0,284 2,62312:30:00 1,078 1,203 0,267 2,54812:45:00 1,061 1,203 0,275 2,53913:00:00 1,061 1,169 0,258 2,48813:15:00 1,045 1,153 0,25 2,44813:30:00 0,819 1,052 0,317 2,18813:45:00 0,827 0,986 0,242 2,05514:00:00 0,727 0,843 0,192 1,76214:15:00 0,71 0,835 0,2 1,74514:30:00 0,66 0,793 0,2 1,65314:45:00 0,652 0,777 0,192 1,62115:00:00 0,635 0,752 0,183 1,5715:15:00 0,668 0,802 0,192 1,66215:30:00 0,76 0,91 0,225 1,89515:45:00 0,735 0,86 0,2 1,79516:00:00 0,702 0,869 0,233 1,80416:15:00 0,693 0,86 0,233 1,78616:30:00 0,719 0,885 0,233 1,83716:45:00 0,702 0,902 0,258 1,862


52

17:00:00 0,66 0,852 0,25 1,76217:15:00 0,635 0,827 0,25 1,71217:30:00 0,627 0,818 0,242 1,68717:45:00 0,66 0,877 0,267 1,80418:00:00 0,802 1,036 0,317 2,15518:15:00 0,827 1,052 0,309 2,18818:30:00 0,844 1,011 0,267 2,12218:45:00 0,802 0,952 0,242 1,99619:00:00 0,777 0,835 0,167 1,77919:15:00 0,752 0,76 0,116 1,62819:30:00 0,535 0,584 0,116 1,23519:45:00 0,643 0,676 0,125 1,44420:00:00 0,677 0,651 0,083 1,41120:15:00 0,668 0,559 0 1,22720:30:00 0,719 0,61 0 1,32920:45:00 0,543 0,451 0 0,99421:00:00 0,225 0,208 0 0,43321:15:00 0,209 0,242 0 0,45121:30:00 0,284 0,3 0 0,58421:45:00 0,192 0,167 0 0,35922:00:00 0,192 0,167 0 0,359

TOTAL 39,58 45,88 10,619 96,079MITJANA 0,7 0,82 0,19 1,7% CÀRREGA. 41 48 11 100

Taula 2.24 : Desequilibri del la Planta Superior.

2.1.3.2.2 Càlcul del consum mig.

2.1.3.2.2.1 Consum mig diürn.

El consum diürn està definit entre les 8:00 i les 22.00. A continuació s’exposa una


Dilluns 2 Dimarts 3 Dimecres 4 Dijous 5 Divendres 6 TOTAL MITJANA8:00:00 0 0,367 1,169 0,267 0,911 2,714 0,688:15:00 0 0,835 1,128 0,267 0,743 2,973 0,748:30:00 0 0,927 1,519 0,292 0,635 3,373 0,848:45:00 0 1,236 1,628 0,492 0,909 4,265 1,079:00:00 0 1,395 1,996 1,11 1,662 6,163 1,549:15:00 0 1,703 2,179 1,469 1,895 7,246 1,819:30:00 1,954 1,77 2,406 1,737 2,331 10,198 2,049:45:00 2,272 2,339 2,488 1,887 2,423 11,409 2,28

10:00:00 2,339 2,063 2,314 2,046 2,398 11,16 2,2310:15:00 2,381 1,979 2,348 2,515 2,348 11,571 2,3110:30:00 2,113 1,896 2,422 2,589 2,522 11,542 2,3110:45:00 2,037 1,996 2,473 2,464 2,423 11,393 2,2811:00:00 2,305 2,105 2,514 2,422 2,389 11,735 2,3511:15:00 2,79 2,264 2,606 2,439 2,389 12,488 2,5011:30:00 2,824 2,623 2,489 2,498 2,698 13,132 2,6311:45:00 2,866 2,715 2,439 2,522 2,657 13,199 2,6412:00:00 2,866 2,439 2,539 2,523 2,607 12,974 2,59


53

12:15:00 2,816 2,264 2,556 2,623 2,565 12,824 2,5612:30:00 2,89 2,047 2,473 2,548 2,64 12,598 2,5212:45:00 3,041 2,196 2,439 2,539 2,89 13,105 2,6213:00:00 2,991 2,205 2,431 2,488 3,024 13,139 2,6313:15:00 2,974 2,188 2,438 2,448 2,858 12,906 2,5813:30:00 2,924 2,196 2,438 2,188 2,555 12,301 2,4613:45:00 2,589 2,129 2,381 2,055 2,272 11,426 2,2914:00:00 2,055 1,787 2,205 1,762 2,088 9,897 1,9814:15:00 1,888 1,528 2,021 1,745 2,013 9,195 1,8414:30:00 1,854 1,553 1,795 1,653 1,879 8,734 1,7514:45:00 1,929 1,569 1,729 1,621 2,222 9,07 1,8115:00:00 2,029 1,737 1,662 1,57 2,147 9,145 1,8315:15:00 2,181 1,719 1,745 1,662 2,138 9,445 1,8915:30:00 2,172 1,795 2,071 1,895 2,164 10,097 2,0215:45:00 2,13 1,753 2,314 1,795 2,33 10,322 2,0616:00:00 2,088 1,595 2,046 1,804 2,422 9,955 1,9916:15:00 2,012 1,67 1,838 1,786 2,364 9,67 1,9316:30:00 2,047 1,686 2,055 1,837 2,664 10,289 2,0616:45:00 2,23 1,678 2,096 1,862 2,665 10,531 2,1117:00:00 2,297 1,887 2,121 1,762 2,757 10,824 2,1617:15:00 2,415 1,946 2,314 1,712 2,732 11,119 2,2217:30:00 2,381 2,213 2,222 1,687 2,649 11,152 2,2317:45:00 2,523 2,071 2,121 1,804 2,506 11,025 2,2118:00:00 2,556 2,08 2,038 2,155 2,632 11,461 2,2918:15:00 2,515 2,012 2,013 2,188 2,38 11,108 2,2218:30:00 2,389 1,887 1,979 2,122 2,305 10,682 2,1418:45:00 2,507 1,837 1,862 1,996 2,506 10,708 2,1419:00:00 2,506 1,327 1,804 1,779 2,489 9,905 1,9819:15:00 2,389 1,253 1,837 1,628 2,154 9,261 1,8519:30:00 2,188 1,253 1,837 1,235 2,13 8,643 1,7319:45:00 2,196 1,203 1,813 1,444 2,256 8,912 1,7820:00:00 2,222 1,201 1,744 1,411 2,222 8,8 1,7620:15:00 2,08 1,294 1,519 1,227 2,23 8,35 1,6720:30:00 2,172 1,219 1,437 1,329 2,238 8,395 1,6820:45:00 2,096 1,193 0,918 0,994 1,87 7,071 1,4121:00:00 1,001 0,659 0,86 0,433 1,478 4,431 0,8921:15:00 0,792 0,583 0,994 0,451 1,277 4,097 0,8221:30:00 0,792 0,342 0,526 0,584 0,701 2,945 0,5921:45:00 0,484 0,325 0,309 0,359 0,291 1,768 0,3522:00:00 0,275 0,317 0,317 0,359 0,309 1,577 0,32


Taula 2.25: Consum mig diürn de la Planta Superior, en kW.

2.1.3.2.2.2 Consum mig nocturn.

El consum diürn està definit entre les 22.15 i les 7:45. A continuació s’exposa una



54

Dilluns2 Dimarts3 Dimecres 4Dijous

5 Divendres 6 TOTAL MITJANA

22:15:00 0,275 0,325 0,309 0,341 0,309 1,56 0,3122:30:00 0,267 0,325 0,267 0,291 0,258 1,41 0,2822:45:00 0,267 0,325 0,267 0,291 0,267 1,42 0,2823:00:00 0,267 0,325 0,267 0,291 0,258 1,41 0,2823:15:00 0,275 0,325 0,267 0,291 0,258 1,42 0,2823:30:00 0,275 0,325 0,267 0,291 0,258 1,42 0,2823:45:00 0,275 0,325 0,267 0,291 0,258 1,42 0,280:00:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,290:15:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,290:30:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,290:45:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,291:00:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,291:15:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,291:30:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,291:45:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,292:00:00 0 0,275 0,317 0,267 0,291 1,15 0,292:15:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,292:30:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,292:45:00 0 0,267 0,325 0,267 0,291 1,15 0,293:00:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,293:15:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,293:30:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,293:45:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,294:00:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,294:15:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,294:30:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,294:45:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,295:00:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,295:15:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,295:30:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,295:45:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,296:00:00 0 0,275 0,317 0,267 0,291 1,15 0,296:15:00 0 0,275 0,325 0,267 0,291 1,16 0,296:30:00 0 0,275 0,526 0,267 0,291 1,36 0,346:45:00 0 0,275 0,659 0,267 0,559 1,76 0,447:00:00 0 0,275 0,626 0,267 0,585 1,75 0,447:15:00 0 0,275 0,618 0,267 0,585 1,75 0,447:30:00 0 0,275 0,818 0,267 0,985 2,35 0,597:45:00 0 0,275 1,069 0,267 1,044 2,66 0,66


Taula 2.26 : Consum mig nocturn de la Planta Superior, en kW.

2.1.3.3 Càlcul de la potència mitja i el desequilibri del sistema Global del centre.

Per calcular la mitjana de consum i el desequilibri del sistema elèctric total, es a dir, de

les mesures preses al Quadre elèctric principal es seguirà el següent procediment: es faran els


55

càlcul per un dia de cada un dels períodes mesurats, i un cop es tinguin els valors de cada un

d’aquests dies es farà la mitjana de tots.

2.1.3.3.1 Dia 16 de Maig del 2001.

POTÈNCIA en kWHORA L1 L2 L3 TOTAL8:00:00 1,6 2,2 0,7 4,48:15:00 1,1 1,8 0,7 3,68:30:00 1,1 1,9 0,8 3,98:45:00 2,1 3,1 1,3 6,49:00:00 2 3,1 1,5 6,69:15:00 2,3 3,6 1,8 7,89:30:00 2,1 3,4 1,8 7,39:45:00 1,9 3,4 1,7 710:00:00 2,6 3,9 2,1 8,610:15:00 2,1 4 2,1 8,210:30:00 2,2 4 2 8,110:45:00 2,4 4,1 1,8 8,311:00:00 2,7 4,4 1,8 8,911:15:00 2,6 4,3 2 8,911:30:00 2,6 4,3 2 911:45:00 2,6 4,2 2 8,712:00:00 2,6 4,3 2 8,912:15:00 2,6 4,4 2 912:30:00 3 4,7 2,1 9,812:45:00 2,9 5,1 2,4 10,413:00:00 2,5 4,4 2,2 9,113:15:00 2,9 4,6 2 9,413:30:00 3 4,7 2 9,613:45:00 2,4 4 2 8,414:00:00 2,3 3,9 1,9 814:15:00 2 3,6 1,9 7,514:30:00 2,1 3,8 1,8 7,714:45:00 2,1 3,7 1,8 7,615:00:00 2,3 3,8 1,8 7,915:15:00 3 4,3 1,6 8,915:30:00 2,6 3,9 1,8 8,315:45:00 2,5 3,8 1,8 8,116:00:00 2,6 3,9 2,2 8,716:15:00 2,1 3,6 2,2 7,916:30:00 2,4 4 2 8,316:45:00 2,9 4,5 2,1 9,517:00:00 2,3 4,1 2,2 8,717:15:00 2,3 3,9 2 8,217:30:00 2,4 3,9 1,9 8,217:45:00 2,3 4 2 8,318:00:00 2,4 4 2,1 8,518:15:00 2,8 4,2 2 9,1


56

18:30:00 2,5 4 2,1 8,618:45:00 2,4 3,8 2 8,219:00:00 2,9 4,2 2 919:15:00 2,8 4,2 2 8,919:30:00 2,7 4 1,9 8,619:45:00 2,7 4 1,8 8,520:00:00 2,6 3,8 1,7 8,120:15:00 2,7 3,7 1,6 820:30:00 2,4 3,5 1,6 7,520:45:00 1,9 2,8 1,5 6,121:00:00 1,6 2,6 1,5 5,721:15:00 1,6 2,4 1,3 5,321:30:00 1,5 2,5 1,4 5,421:45:00 1,2 2,1 1,4 4,722:00:00 1,2 1,8 0,9 4

TOTAL 132 212,2 102,6 446,3MITJANA 2,35 3,78 1,83 7,9% CÀRREGA 30 48 22 100

Taula 2.27: Mitjana i desequilibri del sistema el 16 de Maig del 2001.

2.1.3.3.2 Dia 23 de Maig del 2001.

POTÈNCIA en kWHORA L1 L2 L3 TOTAL

8:00:00 2 2,8 1,2 68:15:00 2 2,9 1,2 6,28:30:00 2,2 3,2 1,4 6,78:45:00 2,4 3,7 2,1 8,19:00:00 2,6 4 2,4 99:15:00 4,1 5,4 2,8 12,29:30:00 3,5 5,2 2,9 11,59:45:00 3,5 5,2 3 11,710:00:00 3,5 5 2,6 11,110:15:00 3,7 5,4 2,5 11,710:30:00 3,7 5,6 2,8 1210:45:00 3,7 5,4 2,8 11,811:00:00 3,5 5 2,9 11,411:15:00 4,1 5,6 2,9 12,511:30:00 4 5,5 2,8 12,311:45:00 3,6 5,2 2,9 11,712:00:00 3,6 5,4 3 1212:15:00 3,7 5,5 3 12,212:30:00 3,7 5,4 2,9 1212:45:00 3,9 5,6 2,9 12,513:00:00 3,8 5,4 3 12,213:15:00 4,1 5,7 3 12,7


57

13:30:00 4,2 5,9 2,9 1313:45:00 3,2 4,9 2,8 10,914:00:00 3,2 4,7 2,6 10,514:15:00 3,1 4,7 2,6 10,414:30:00 3,2 5 2,9 11,114:45:00 3,3 5 2,7 10,915:00:00 3,4 4,9 2,5 10,915:15:00 3,8 5,3 2,6 11,715:30:00 4,1 5,5 2,6 12,215:45:00 3,7 5,1 2,6 11,416:00:00 3,6 5 2,6 11,316:15:00 3,5 4,9 2,7 11,116:30:00 3,5 4,9 2,7 11,116:45:00 3,6 5,1 2,8 11,417:00:00 3,6 5,4 3 1217:15:00 3,5 5,1 2,8 11,417:30:00 3,9 5,4 2,6 11,917:45:00 4 5,4 2,7 12,218:00:00 3,6 5,1 2,6 11,318:15:00 3,6 5,1 2,6 11,318:30:00 3,4 4,9 2,6 1118:45:00 3,3 4,8 2,6 10,719:00:00 3,5 5,2 2,9 11,519:15:00 3,6 5,1 2,6 11,319:30:00 3,2 4,6 2,6 10,319:45:00 3,2 4,6 2,6 10,320:00:00 3,2 4,4 2,5 1020:15:00 3,2 4,4 2,4 1020:30:00 2,7 3,6 1,8 8,120:45:00 2,4 3,2 1,8 7,321:00:00 2,1 3 1,7 6,721:15:00 2 2,9 1,2 6,221:30:00 1,1 1,6 0,6 3,321:45:00 0,9 1,3 0,4 2,522:00:00 0,8 1 0,2 2

TOTAL 185,1 265,1 139,4 588,7MITJANA 3,3 4,7 2,5 10,5% CÀRREGA 31 45 24 100


2.1.3.3.3 Dia 31 de Maig del 2001.


8:00:00 1,9 2,1 0,6 4,68:15:00 1,5 2 0,6 4,18:30:00 2,1 2,5 0,9 5,48:45:00 2,5 3 1,1 6,69:00:00 2,8 3,5 1,2 7,59:15:00 2,9 3,6 1,2 7,7


58

9:30:00 3,1 4,1 1,5 8,79:45:00 3,6 4,2 1,1 8,910:00:00 3,2 3,7 1,1 810:15:00 3 3,6 1,2 7,810:30:00 3 3,6 1,2 7,910:45:00 3,1 3,7 1,3 811:00:00 3,4 4 1,2 8,611:15:00 3,3 3,9 1,2 8,411:30:00 3,5 4,1 1,2 8,811:45:00 3,9 4,4 1,2 9,412:00:00 3,3 3,8 1,2 8,212:15:00 3,3 3,8 1,1 8,212:30:00 3,4 3,9 1,2 8,412:45:00 3,4 3,9 1,2 8,513:00:00 3,2 3,8 1,2 8,113:15:00 3 3,6 1,2 7,813:30:00 3,1 3,6 1,1 7,813:45:00 3,2 3,7 1,1 814:00:00 2,8 3,2 1 714:15:00 2,5 2,9 1 6,414:30:00 2,5 2,9 1 6,414:45:00 2,7 3,2 1 6,915:00:00 2,7 3,1 0,9 6,815:15:00 3 3,4 0,9 7,315:30:00 3 3,4 1 7,415:45:00 3,5 4 1 8,616:00:00 3,2 3,8 1,1 8,116:15:00 2,7 3,1 0,9 6,816:30:00 2,7 3,2 1 6,916:45:00 2,7 3,3 1,2 7,217:00:00 2,8 3,5 1,1 7,317:15:00 2,8 3,5 1,1 7,417:30:00 2,8 3,1 0,8 6,717:45:00 3 3,4 0,9 7,318:00:00 3,3 3,6 0,9 7,818:15:00 2,7 3 0,9 6,718:30:00 2,8 3,2 1 718:45:00 2,7 3,2 0,9 6,819:00:00 2,4 2,8 0,8 619:15:00 2,9 3,2 0,8 6,919:30:00 2,5 2,9 0,8 6,219:45:00 2,2 2,5 0,8 5,620:00:00 2,2 2,5 0,8 5,420:15:00 2,2 2,5 0,8 5,520:30:00 2,2 2,5 0,8 5,520:45:00 2,2 2,4 0,8 5,421:00:00 2,1 2,2 0,6 4,921:15:00 1,6 1,9 0,6 4,221:30:00 1,5 2 0,5 3,921:45:00 1,1 1,4 0,3 2,722:00:00 0,9 1,2 0,3 2,4

TOTAL 155,6 182,1 55,4 392,8


59

MITJANA 2,77 3,25 0,99 7% CÀRREGA 39,5 46,5 14 100


2.1.3.3.4 Dia 6 Juny del 2001.


8:00:00 1,8 2,5 0,9 5,28:15:00 2 2,7 1 5,78:30:00 2 2,7 1 5,88:45:00 3,2 3,7 1,1 89:00:00 3,3 3,9 1,2 8,49:15:00 3,1 3,8 1,3 8,29:30:00 3,1 4 1,4 8,69:45:00 3,2 4 1,7 8,910:00:00 3,1 4,1 1,5 8,710:15:00 3,3 4,4 1,6 9,310:30:00 3,2 4,2 1,5 8,910:45:00 3,3 4,3 1,5 9,111:00:00 3,9 4,8 1,6 10,211:15:00 3,4 4,3 1,6 9,211:30:00 3 3,9 1,5 8,511:45:00 3 4 1,8 8,812:00:00 3 4,1 1,7 8,912:15:00 3,1 4,3 1,9 9,312:30:00 3,5 4,8 2 10,412:45:00 3,4 4,7 2 10,113:00:00 3 4,3 1,9 9,313:15:00 3 4,2 1,9 9,213:30:00 2,9 4,1 1,9 8,813:45:00 2,8 3,8 1,8 8,314:00:00 2,7 3,6 1,7 814:15:00 2,8 3,6 1,7 814:30:00 3,3 4 1,7 914:45:00 2,8 3,5 1,6 815:00:00 3,3 4,1 1,7 9,115:15:00 3,3 4,2 1,7 9,215:30:00 3,2 3,9 1,7 8,815:45:00 3,2 4 1,7 916:00:00 3,2 4,1 1,8 9,116:15:00 3,2 4,1 1,8 9,116:30:00 3,3 4,2 1,8 9,316:45:00 3,9 4,8 1,8 10,517:00:00 3,5 4,4 1,9 9,817:15:00 3,4 4,4 1,9 9,717:30:00 3,3 4,3 1,9 9,517:45:00 3,2 4,3 1,9 9,418:00:00 3,2 4,2 1,9 9,318:15:00 3 4 1,9 8,9


60

18:30:00 3,1 4,2 2 9,318:45:00 3,5 4,6 2 1019:00:00 3 4,1 2 9,119:15:00 2,9 4,1 2 919:30:00 2,8 4,1 2,1 9,119:45:00 2,8 4,2 2,3 9,320:00:00 2,5 3,7 2,2 8,420:15:00 2,1 3,3 2,2 7,620:30:00 1,6 2,8 1,7 620:45:00 1,5 2,5 1,4 5,421:00:00 1,7 2,4 0,8 521:15:00 1,2 1,9 0,7 3,921:30:00 1,4 2,1 0,7 4,221:45:00 1,2 1,8 0,6 3,722:00:00 1,1 1,6 0,5 3,2

TOTAL 162,8 216,7 92,6 472,7MITJANA 2,9 3,86 1,65 8,45% CÀRREGA 35 45,5 19,5 100

Taula 2.30: Mitjana i desequilibri del sistema el 6 de Juny del 2001.

2.1.3.3.5 Mitjana del consum i desequilibri del sistema global en el període de mesura.

En aquest punt es calcularà la mitjana de la potència consumida i el desequilibri de les

fases del sistema total. Per fer-ho es calcularà la mitjana dels valors mitjos obtinguts en cada

un dels dies representatiu de cada una de les 4 setmanes de mesura.

2.1.3.3.5.1 Mitjana final de potència consumida.


MITJANA 16 Maig 2,35 3,78 1,83 7,9MITJANA 23 Maig 3,3 4,7 2,5 10,5MITJANA 31 Maig 2,77 3,25 0,99 7MITJANA 6 Juny 2,9 3,86 1,65 8,45MITJANA FINAL 2,83 3,8975 1,7425 8,4625

Taula 2.31 : Mitjana final de la potència global consumida al CREVER.

2.1.3.3.5.2 Mitjana final del desequilibri del sistema.


% CÀRREGA 16 Maig 30 48 22 100% CÀRREGA 23 Maig 31 45 24 100% CÀRREGA 31 Maig 39,5 46,5 14 100% CÀRREGA 6 Juny 35 45,5 19,5 100


61

% CÀRREGA Final 33,875 46,25 19,875 100Taula 2.32: Mitjana final del desequilibri global consumida al CREVER.

2.1.3.4 Càlcul de la corba de consum adoptada.

Per determinar la corba de consum es farà la mitjana del consum de les 4 setmanes

enregistrades, eliminant el consum dels dies en que hi hagi un consum molt per damunt del

normal, per exemple, els dies en que es va provar el Banc d’Assaig en que es va arribar als 28

kW.

A continuació hi ha un llistat dels dies que es menysprear alhora de fer la corba de

consum:

• Setmana del 15 al 19 de Maig del 2001.

No es menysprea cap dia.

• Setmana del 21 al 26 de Maig del 2001.

Es menyspreen el 21 i el 25.

• Setmana del 28 de Maig al 2 de Juny del 2001.

Es menyspreen el 28,29 i 30.

• Setmana del 4 al 9 de Juny del 2001.

No es menysprea cap dia.

La corba de consum, es determinarà fent la mitjana del consum de tots el dies triats:

on:

X= mitjana aritmètica.

Xi = valors mesurats.

N= nº de valors mesurats.

Hi ha punts en que no es tenen dades, això es deu a que en aquest període de temps

encara no s’havia connectat l’analitzador de xarxes.


62

2.1.3.4.1 Valors Setmana del 15 al 19 de Maig del 2001.

POTÈNCIA EN kWdimarts 15 dimecres 16 dijous 17 divendres 18

0:00:00 - 2,4 2,5 3,20:15:00 - 2,4 2,5 30:30:00 - 2,4 3,5 30:45:00 - 2,4 2,8 31:00:00 - 2,4 2,6 31:15:00 - 2,4 2,6 2,91:30:00 - 3,5 2,5 2,91:45:00 - 2,5 2,5 32:00:00 - 2,4 2,6 4,12:15:00 - 2,4 2,5 2,92:30:00 - 2,4 2,6 2,92:45:00 - 2,4 3,3 2,93:00:00 - 2,4 3 33:15:00 - 2,4 2,5 33:30:00 - 3,5 2,7 33:45:00 - 2,5 2,5 2,94:00:00 - 2,5 2,5 3,24:15:00 - 2,5 2,6 44:30:00 - 2,4 2,5 2,94:45:00 - 2,4 2,5 35:00:00 - 2,5 3,1 3,15:15:00 - 2,4 3,3 2,85:30:00 - 2,6 2,6 2,85:45:00 - 3,3 2,5 3,26:00:00 - 3,7 2,4 4,36:15:00 - 4,6 2,4 4,26:30:00 - 5,1 2,6 56:45:00 - 5,8 2,7 5,47:00:00 - 5,2 2,6 4,97:15:00 - 4,7 2,6 4,67:30:00 - 5 3,2 5,37:45:00 - 5,2 4,1 4,48:00:00 - 4,4 3,1 4,28:15:00 - 3,6 3,3 48:30:00 - 3,9 3,7 5,38:45:00 - 6,4 4,6 7,19:00:00 - 6,6 7 8,79:15:00 - 7,8 7,4 8,49:30:00 - 7,3 7,7 8,29:45:00 - 7 7,9 8,710:00:00 - 8,6 8,9 9,310:15:00 - 8,2 10 8,910:30:00 - 8,1 9 910:45:00 - 8,3 9,1 9,711:00:00 - 8,9 9,3 10,811:15:00 7,8 8,9 9,9 10,811:30:00 8,7 9 9,8 10,3


63

11:45:00 8,2 8,7 9,9 10,412:00:00 8 8,9 10 9,512:15:00 8,8 9 10,6 9,812:30:00 8,4 9,8 10,8 10,812:45:00 8,3 10,4 11,7 10,313:00:00 8,3 9,1 11,2 9,213:15:00 8,8 9,4 10,9 9,213:30:00 8,9 9,6 10,4 9,213:45:00 8,9 8,4 9,1 8,814:00:00 7,4 8 10 8,414:15:00 7,1 7,5 9,9 7,914:30:00 7 7,7 9,3 8,514:45:00 6,8 7,6 8,5 8,215:00:00 6,7 7,9 8,4 8,115:15:00 6,6 8,9 8 8,415:30:00 7,3 8,3 7,7 7,115:45:00 8,5 8,1 8,8 7,216:00:00 8,4 8,7 8,7 7,716:15:00 8,5 7,9 9,2 9,316:30:00 8,3 8,3 10,3 916:45:00 8,2 9,5 9,6 6,917:00:00 8,3 8,7 8,8 7,717:15:00 8,2 8,2 8,7 7,717:30:00 8,6 8,2 10 817:45:00 9,5 8,3 9,5 8,518:00:00 8,3 8,5 9,7 7,818:15:00 8,1 9,1 9,4 8,618:30:00 7,8 8,6 8,9 9,518:45:00 8,1 8,2 9,1 8,419:00:00 9 9 9,6 7,619:15:00 9,2 8,9 8,1 7,219:30:00 7,6 8,6 7,9 7,419:45:00 6,7 8,5 6,5 7,620:00:00 5,4 8,1 7,2 7,220:15:00 5,2 8 6,9 6,720:30:00 4,5 7,5 6,9 6,620:45:00 5,3 6,1 6,2 7,221:00:00 3,5 5,7 5,2 5,121:15:00 3,1 5,3 6 421:30:00 3,1 5,4 4,4 3,621:45:00 2,7 4,7 3,3 2,422:00:00 2,3 4 3,3 2,122:15:00 2,3 3,6 3,2 222:30:00 2,6 3 3,3 2,122:45:00 2,4 2,7 3,3 2,223:00:00 2,4 2,7 3,3 3,323:15:00 3,7 2,6 3,2 2,123:30:00 2,4 2,6 4 2,123:45:00 2,4 2,5 3,7 2,1

Taula 2.33 valors mesurats la setmana del 15 al 19 de Maig del 2001, en kW.


64

2.1.3.4.2 Valors Setmana del 21 al 26 de Maig del 2001.

POTÈNCIA en kWdimarts 22 dimecres 23 dijous 24

0:00:00 4,1 3,9 2,30:15:00 4,1 3,9 2,10:30:00 4,1 4 2,20:45:00 4 3,9 21:00:00 4,1 3,9 2,11:15:00 5,3 4 2,21:30:00 4 3,9 2,11:45:00 4 4 2,12:00:00 4 4,8 3,12:15:00 4 4,4 2,42:30:00 4 3,9 2,12:45:00 4,1 3,9 2,23:00:00 4 3,9 2,13:15:00 3,9 4 2,13:30:00 4,6 3,9 2,13:45:00 4,3 4 2,14:00:00 3,9 3,9 2,14:15:00 4 3,9 34:30:00 3,9 4,5 2,34:45:00 4 4,5 2,15:00:00 3,9 3,9 2,15:15:00 3,8 3,9 2,15:30:00 4,5 3,8 2,15:45:00 4,4 4,1 2,16:00:00 3,8 5,6 26:15:00 3,7 6,4 2,66:30:00 3,8 6,2 2,76:45:00 3,9 6,7 2,27:00:00 4 6,9 2,27:15:00 3,9 6,1 2,17:30:00 4 6,9 37:45:00 5,1 7,1 3,38:00:00 4,1 6 3,38:15:00 4,1 6,2 4,18:30:00 4,1 6,7 5,18:45:00 7,8 8,1 7,79:00:00 10,5 9 8,19:15:00 10 12,2 89:30:00 10 11,5 8,99:45:00 11,4 11,7 9,210:00:00 11,7 11,1 9,910:15:00 11,8 11,7 10,410:30:00 13,2 12 10,210:45:00 14,4 11,8 11,411:00:00 13,3 11,4 10,211:15:00 12,2 12,5 10,211:30:00 11,8 12,3 11,1


65

11:45:00 11,9 11,7 10,412:00:00 12,2 12 10,912:15:00 11,9 12,2 11,212:30:00 11,9 12 10,112:45:00 12,8 12,5 9,813:00:00 12,6 12,2 1113:15:00 12,5 12,7 10,713:30:00 12,5 13 9,813:45:00 10,7 10,9 914:00:00 10,5 10,5 8,714:15:00 10,1 10,4 8,814:30:00 11,3 11,1 8,414:45:00 10,7 10,9 9,715:00:00 10,5 10,9 8,615:15:00 11,4 11,7 8,615:30:00 11,3 12,2 9,415:45:00 10,4 11,4 9,316:00:00 9,8 11,3 9,216:15:00 9,7 11,1 916:30:00 11,2 11,1 9,116:45:00 11,2 11,4 9,917:00:00 11,1 12 10,417:15:00 10,8 11,4 9,417:30:00 10 11,9 1017:45:00 9,9 12,2 9,418:00:00 9,9 11,3 8,918:15:00 9,7 11,3 9,218:30:00 10,2 11 8,618:45:00 10,5 10,7 8,419:00:00 10,4 11,5 9,419:15:00 9,2 11,3 8,819:30:00 8,6 10,3 7,919:45:00 8,7 10,3 8,120:00:00 8,2 10 7,220:15:00 7,8 10 7,420:30:00 7,2 8,1 720:45:00 6,8 7,3 6,421:00:00 5,3 6,7 5,321:15:00 4,8 6,2 3,421:30:00 5,4 3,3 3,321:45:00 4 2,5 2,722:00:00 3,8 2 2,622:15:00 3,9 2 2,622:30:00 3,9 2 2,622:45:00 4,1 2,2 2,823:00:00 3,9 2,1 323:15:00 4 2,2 3,423:30:00 4,4 2,1 2,723:45:00 4,7 3,2 2,7

Taula 2.34: valors mesurats la setmana del 21 al 26 de Maig del 2001, en kW.


66

2.1.3.4.3 Valors Setmana del 28 de Maig al 2 de Juny del 2001.

POTÈNCIA en kWdijous 31 divendres 1

0:00:00 2,4 2,90:15:00 2,4 2,40:30:00 3,5 2,40:45:00 2,4 2,51:00:00 2,4 2,41:15:00 2,4 2,41:30:00 2,4 2,51:45:00 2,4 2,42:00:00 2,4 2,92:15:00 2,4 3,32:30:00 2,4 2,42:45:00 3,4 2,43:00:00 2,6 2,53:15:00 2,5 2,53:30:00 2,4 2,43:45:00 2,4 2,54:00:00 2,4 2,44:15:00 2,4 2,44:30:00 2,4 2,54:45:00 2,4 3,55:00:00 3,6 2,65:15:00 2,4 2,45:30:00 2,3 2,55:45:00 2,4 3,56:00:00 2,3 4,76:15:00 2,3 56:30:00 2,3 5,46:45:00 2,4 5,47:00:00 2,4 47:15:00 3,5 4,27:30:00 3,1 3,97:45:00 3,3 4,28:00:00 4,6 58:15:00 4,1 6,18:30:00 5,4 6,88:45:00 6,6 6,89:00:00 7,5 8,49:15:00 7,7 7,89:30:00 8,7 89:45:00 8,9 7,910:00:00 8 810:15:00 7,8 810:30:00 7,9 8,210:45:00 8 8,311:00:00 8,6 8,611:15:00 8,4 9,211:30:00 8,8 9,9


67

11:45:00 9,4 9,112:00:00 8,2 9,112:15:00 8,2 8,712:30:00 8,4 8,312:45:00 8,5 8,613:00:00 8,1 8,413:15:00 7,8 8,113:30:00 7,8 9,313:45:00 8 8,114:00:00 7 814:15:00 6,4 7,914:30:00 6,4 7,814:45:00 6,9 7,815:00:00 6,8 7,215:15:00 7,3 7,115:30:00 7,4 7,615:45:00 8,6 8,316:00:00 8,1 7,916:15:00 6,8 7,316:30:00 6,9 7,516:45:00 7,2 7,517:00:00 7,3 7,617:15:00 7,4 7,817:30:00 6,7 7,317:45:00 7,3 7,518:00:00 7,8 818:15:00 6,7 8,218:30:00 7 7,318:45:00 6,8 7,219:00:00 6 6,919:15:00 6,9 6,919:30:00 6,2 6,319:45:00 5,6 5,820:00:00 5,4 4,720:15:00 5,5 5,220:30:00 5,5 5,120:45:00 5,4 5,321:00:00 4,9 3,621:15:00 4,2 3,121:30:00 3,9 3,121:45:00 2,7 322:00:00 2,4 2,922:15:00 2,4 2,922:30:00 2,3 3,622:45:00 2,5 3,623:00:00 2,5 3,123:15:00 2,5 3,123:30:00 2,4 323:45:00 3,3 3

Taula 2.35: valors mesurats la setmana del 28 de Maig al 2 de Juny del 2001, en kW.


68

2.1.3.4.4 Valors Setmana del 4 al 9 de Juny del 2001.

POTÈNCIA en kWdilluns 4 dimarts 5 dimecres 6 dijous 7 divendres 8

0:00:00 0 4 2,6 2 30:15:00 0 4,8 2,6 2 2,40:30:00 0 4,9 2,6 2 2,10:45:00 0 3,3 2,4 2 21:00:00 0 3,9 2,6 2,5 2,11:15:00 0 4,1 3,2 2,6 2,11:30:00 0 4 2,9 2 2,11:45:00 0 3,2 2,5 2 2,12:00:00 0 3,8 2,4 2,1 2,12:15:00 0 4,1 2,5 2,1 2,42:30:00 0 4,1 2,5 1,9 2,82:45:00 0 4,3 2,5 2 23:00:00 0 3,4 2,4 2 2,13:15:00 0 4,3 2,5 3,2 2,13:30:00 0 4,4 2,6 2,1 2,13:45:00 0 3,4 3,8 2 2,24:00:00 0 3,7 2,5 2 2,14:15:00 0 4,6 2,5 2 2,14:30:00 0 4,1 2,4 1,9 3,14:45:00 0 3,4 2,5 2 2,35:00:00 0 4,2 2,5 2 2,15:15:00 0 5,1 2,5 2 2,15:30:00 0 4,2 2,6 3 2,15:45:00 0 3,5 2,8 2,4 2,36:00:00 0 3,6 3,9 2 3,26:15:00 0 4,5 4,5 2 3,56:30:00 0 4,3 5,4 1,9 4,16:45:00 0 4,1 5,5 1,9 4,47:00:00 0 3,8 3,9 2 3,57:15:00 0 3,4 3,8 2,1 3,17:30:00 0 4,9 4,3 2,2 2,87:45:00 0 5 5,4 3 4,88:00:00 0 5,3 5,2 3,4 6,28:15:00 0 5 5,7 3,9 5,78:30:00 0 4,4 5,8 3,6 5,28:45:00 0 6,3 8 4,7 5,99:00:00 0 7,3 8,4 5,7 5,89:15:00 0 7,3 8,2 6,2 79:30:00 0 7,9 8,6 6,6 6,99:45:00 0 8,6 8,9 6,7 6,810:00:00 0 9,4 8,7 6,9 6,410:15:00 0 8,4 9,3 7,5 6,910:30:00 0 8,2 8,9 8,6 710:45:00 0 8,6 9,1 7,5 7,111:00:00 0 8,9 10,2 6,8 711:15:00 0 9,2 9,2 6,9 7,411:30:00 9 8,6 8,5 6,8 7,4


69

11:45:00 8,9 8,5 8,8 7,3 6,612:00:00 9,1 8,7 8,9 7,3 6,412:15:00 9,4 8,7 9,3 7,3 6,612:30:00 9,7 9,7 10,4 8 6,912:45:00 8,7 8,8 10,1 7,3 7,313:00:00 9,3 9 9,3 7,3 7,313:15:00 9,2 9,2 9,2 7,3 7,513:30:00 8,4 8,8 8,8 7,1 8,513:45:00 8,4 7,9 8,3 6,6 714:00:00 8,6 7,7 8 6,4 6,814:15:00 9,5 7,5 8 6,4 6,814:30:00 9,1 8,9 9 7,9 7,114:45:00 8,2 7,9 8 6,8 6,415:00:00 8,4 8 9,1 6,5 7,415:15:00 8,1 8 9,2 6,6 8,115:30:00 7,9 7,9 8,8 7,3 6,415:45:00 7,9 8 9 7,9 6,516:00:00 7,6 8,4 9,1 6,8 6,416:15:00 7,7 9,3 9,1 6,4 6,416:30:00 8,7 8,8 9,3 6,4 6,216:45:00 9 8,3 10,5 6,4 6,217:00:00 8,8 7,9 9,8 6,4 6,517:15:00 8,3 8 9,7 6 7,817:30:00 8,3 8,2 9,5 6,9 6,617:45:00 8,4 8,1 9,4 6,1 6,718:00:00 8,8 8,8 9,3 5,2 6,618:15:00 9,6 8,5 8,9 5,4 6,618:30:00 8,6 7,7 9,3 5,4 6,318:45:00 8,4 7,8 10 5,1 6,419:00:00 8,1 7,6 9,1 4,9 719:15:00 7,7 7,5 9 4,8 7,219:30:00 7,2 7,1 9,1 5,6 6,319:45:00 7,2 6,9 9,3 5,4 5,920:00:00 8,2 5,9 8,4 4,6 5,620:15:00 6,9 6,3 7,6 4,2 5,520:30:00 6,7 6,3 6 4,2 5,320:45:00 6,3 5,5 5,4 4,2 5,321:00:00 5,8 5,3 5 2,9 4,821:15:00 5,7 4,9 3,9 2,1 3,721:30:00 4,9 5 4,2 2,1 2,421:45:00 3,6 3,2 3,7 2,5 222:00:00 4,8 2,7 3,2 2,8 2,122:15:00 4,6 2,6 2,2 2 2,122:30:00 3,9 2,5 2 2 222:45:00 3,5 2,8 2 1,9 223:00:00 3,8 3,4 2,8 2,1 223:15:00 4,1 2,7 2,6 2,3 2,223:30:00 4,1 2,6 2,2 2 2,623:45:00 3,4 2,5 2,1 2,1 2,6

Taula 2.36: valors mesurats la setmana del 4 al 9 de Juny del 2001, en kW.


70

2.1.3.4.5 Consums mitjos globals.

En aquest apartat es calcula la mitjana de tots els valors exposats als apartats anteriors.

POTÈNCIA en kWTOTAL MITJANA

0:00:00 35,30 2,940:15:00 34,60 2,880:30:00 36,70 3,060:45:00 32,70 2,731:00:00 34,00 2,831:15:00 36,20 3,021:30:00 34,80 2,901:45:00 32,70 2,732:00:00 36,70 3,062:15:00 35,40 2,952:30:00 34,00 2,832:45:00 35,40 2,953:00:00 33,40 2,783:15:00 35,00 2,923:30:00 35,80 2,983:45:00 34,60 2,884:00:00 33,20 2,774:15:00 36,00 3,004:30:00 34,90 2,914:45:00 34,60 2,885:00:00 35,60 2,975:15:00 34,80 2,905:30:00 35,10 2,935:45:00 36,50 3,046:00:00 41,50 3,466:15:00 45,70 3,816:30:00 48,80 4,076:45:00 50,40 4,207:00:00 45,40 3,787:15:00 44,10 3,687:30:00 48,60 4,057:45:00 54,90 4,588:00:00 54,80 4,578:15:00 55,80 4,658:30:00 60,00 5,008:45:00 80,00 6,679:00:00 93,00 7,759:15:00 98,00 8,179:30:00 100,30 8,369:45:00 103,70 8,6410:00:00 106,90 8,9110:15:00 108,90 9,0810:30:00 110,30 9,1910:45:00 113,30 9,4411:00:00 114,00 9,5011:15:00 122,60 9,4311:30:00 132,00 9,43


71

11:45:00 129,80 9,2712:00:00 129,20 9,2312:15:00 131,70 9,4112:30:00 135,20 9,6612:45:00 135,10 9,6513:00:00 132,30 9,4513:15:00 132,50 9,4613:30:00 132,10 9,4413:45:00 120,10 8,5814:00:00 116,00 8,2914:15:00 114,20 8,1614:30:00 119,50 8,5414:45:00 114,40 8,1715:00:00 114,50 8,1815:15:00 118,00 8,4315:30:00 116,60 8,3315:45:00 119,90 8,5616:00:00 118,10 8,4416:15:00 117,70 8,4116:30:00 121,10 8,6516:45:00 121,80 8,7017:00:00 121,30 8,6617:15:00 119,40 8,5317:30:00 120,20 8,5917:45:00 120,80 8,6318:00:00 118,90 8,4918:15:00 119,30 8,5218:30:00 116,20 8,3018:45:00 115,10 8,2219:00:00 116,10 8,2919:15:00 112,70 8,0519:30:00 106,10 7,5819:45:00 102,50 7,3220:00:00 96,10 6,8620:15:00 93,20 6,6620:30:00 86,90 6,2120:45:00 82,70 5,9121:00:00 69,10 4,9421:15:00 60,40 4,3121:30:00 54,10 3,8621:45:00 43,00 3,0722:00:00 41,00 2,9322:15:00 38,40 2,7422:30:00 37,80 2,7022:45:00 38,00 2,7123:00:00 40,40 2,8923:15:00 40,70 2,9123:30:00 39,20 2,8023:45:00 40,30 2,88

Taula 2.37: Valors mitjos del període mesurat.


72

Amb les dades de la taula 2.37 es pot calcular el consum mig diürn i nocturn del

centre.

Tal i com s’ha fet a als punts precedent es considera:

• Consum diürn: de 8:00 a 22:00.

• Consum nocturn: de 22:15 a 7:45.

Consum mig diürn 8 kW

Consum mig nocturn 3.18 kW

Taula 2.38:Consum mig diürn i nocturn del període mesurat

2.1.3.4.6 Corba de consum adoptada.

6,008,0010,0012,00


73

2.1.4 Càlcul del consum elèctric del CREVER.


Per calcular el consum anual del CREVER cal tenir en compte: el consum típic diari,

el consum dels experiments del Laboratori de termofísica, el consum de la Planta

Experimental d’absorció d’aigua-bromur de liti i el consum del banc d’assaig.

2.1.4.2 Consum típic anual.

2.1.4.2.1 Consum de dilluns a divendres.

A) ENTRE LES 8:00 I LES 22:00.

A la taula 2.38 , de l’anàlisi del consum real del CREVER, queda reflectit que el

consum diürn mig és de 8 kW.

Per calcular les hores de funcionament del centre en aquest període es fa:

• Setmanes al any: 52

• Dies a la setmana: 5

• Hores al dia: 14

364014552=⋅⋅=AnualsHores

Amb això ja podem calcular el consum anual corresponent a aquest període:

anykWhhntfuncionamedeanualsHoreskWM i t j aPotènciaanualConsum/)()( =⋅=anykWhhkWanualConsum/2912036408=⋅=

B)ENTRE LES 21:00 I LES 8:00.

A la taula 2.38 , de l’anàlisi del consum real del CREVER, queda reflectit que el

consum diürn mig es de 3.18 kW.

Hores de funcionament anual del centre en aquest període:







74

anykWhhkWanualConsum/8268260018.3=⋅=

2.1.4.2.2 Consum dels caps de setmana.

La potència consumida al cap de setmana es de 3.18 kW, consum nocturn.

Hores de funcionament anual del centre en aquest període:






anykWhhkWanualConsum/28.7937249618.3=⋅=

2.1.4.3 Consum anual dels experiments del Laboratori de propietats termofísiques.

El consum anual dels experiments ja ha estat calculat al punt 2.1.2.3 de la previsió de

consum, es consum obtingut es de 3254 kwh/any.

2.1.4.4 Consum anual de la Planta Experimental d’absorció d’aigua-bromur de liti.

El consum anual d'aquest planta ja ha estat calculat al punt 2.1.2.4 de la previsió de

consum, es consum obtingut es de 3204 kWh/any.

2.1.4.5 Consum anual del Banc d’assaig.

El consum anual del banc d’assaig ja ha estat calculat al punt 2.1.2.5 de la previsió de

consum, es consum obtingut es de 10728 kwh/any.


75

2.1.4.6 Consum elèctric anual total.

TIPUS DE CONSUM CONSUM ANUAL en kWh

Dia típic sense experiment

De dilluns a divendres de 8:00 a 22.00 29120

De dilluns a divendres de 22:00 a 8:00 8268

Cap de setmana 7937.28

Experiments al laboratori 3254

Planta d'Absorció d'Aigua-Bromur de Liti 3204

Banc d'Assaig 10728

TOTAL 62511

Taula 2.39: Taula resum del consum elèctric anual del CREVER , en kWh.


76

2.1.5 Instal·lació de posta a terra.

2.1.5.1 Mesura de la resistència de posta a terra.

Per mesurar la resistència de la posta a terra que té el centre, s'ha fet servir el

Telurhometre T-4V.

Per fer la mesura s'ha fet servir el mètode dels 62 %.

Per veure el procediment seguit per fer la mesura segons aquest mètode, anar

als annexes, a l'apartat del manual del telhurometre.

Resultats obtinguts:

Resistència al 62 % = 7.71 ΩΩ.

Per verificar que la mesura el correcta es farà el mateix al 52 % i al 72 %, i si donen

valor similar vol dir que la mesura es correcta:

Resistència al 52 % = 7.22ΩΩ.

Resistència al 62 % = 8.27ΩΩ.

Dona valor similar, per tan es pot adoptar com a resistència de terra de la instal·lació

7.71 ΩΩ.

Amb aquest valor de resistència de terra es compleix el MIE BT 023 que dicta, 37 ΩΩ,

com a valor màxim de la resistència de posta a terra.

2.1.5.2 Comprovació de la posta a terra.

Tot i que amb el valor de resistència de terra actual es compleix el R.B.T, s’ha de

mirar que no es superin les màximes tensions de contacte dictades per mateix R.B.T. Per

veure si el valor de resistència de terra es correcte cal saber quina es la protecció associada a

la posta a terra que hi ha instal·lada al centre.

MIE BT 039: diu que la resistència de terra no ha de permetre tensions de contacte

superior a :

24 V a local o emplaçament conductor.

50 V als altres casos.

Per comprovar si la resistència de terra es bona, s'ha de tenir en compte que al

CREVER hi ha 2 zones amb proteccions associades a la posta a terra diferents:


77

A ) L'interior de l'edifici on la protecció associada són interruptors diferencials de

sensibilitat 30 mA.

B ) La Plataforma Exterior on hi ha diferents equips, i cada un d'aquest equips te un

tipus de protecció associada a la posta a terra.

• L' equips extern d'aire condicionat, la caldera i el prototip tenen interruptors

diferencial de 30 mA.

• El banc d'Assaig té com a proteccions associades interruptor tèrmics i

fusibles.

Per tant serà necessari ficar-hi un interruptor diferencial per augmentar la

seguretat de la instal·lació.

Per fer la selecció de l’interruptor diferencial que protegeixi la línia del

Banc d’Assaig, s’ha de tenir en compte l’intentat que passarà per aquesta

línia, la tensió de treball , la sensibilitat que es vol i el número de fases de

la línia.

Les dades necessàries són:

• Intensitat de l’interruptor que protegeix la línia: 63 A.

• Tensió de treball del Banc d’Assaig: 380 V.

• Sensibilitat desitjada : 300 mA.

• Nº Fases de la línia: 3 fases i neutre.

Amb aquestes dades i basant-se en la gamma d’interruptor diferencial

normalitzat s’ha triat:

Un interruptor diferencial de 4 pols, amb una intensitat nominal de 63

A i una sensibilitat de 300 mA. Amb una tensió d’aïllament de 600 V.

Per calcular la resistència de terra necessària en cada cas farem servir la fórmula:

)3.2(dtIR=

on:

Rt = valor de la resistència de terra de la instal·lació, en Ω.

Uc = tensió màxima de contacte marcada pel RBT, en V.


78

Id = intensitat de defecte,en A.

El valor màxim de la resistència de terra ha de ser:

A ) Instal·lació interior, equip extern d'aire condicionat, caldera i prototip:

• S'adoptarà com a Uc, 24 V, per major seguretat.

• La intensitat de defecte serà la sensibilitat dels diferencials, es a dir,

Id= 0,03 A.

Amb aquest valor tenim que la resistència màxima de la posta a

terra ha de ser:

Rt= 24 / 0,03 = 800 Ω

Conclusió: els 7.71 ΩΩ, són correctes.

B ) Banc d' Assaig:

• S'adoptarà com a Uc, 50 V.

• La intensitat de defecte serà la sensibilitat dels diferencials, es a dir,

Id= 0,3 A.

Amb aquest valor tenim que la resistència màxima de la posta a

terra ha de ser:

Rt= 50 / 0,3 = 166.6 Ω

Conclusió: els 7.71 ΩΩ, són correctes.

Amb els valors obtinguts en els 2 casos queda clar que el valor de resistències de la

posta a terra és correcte i es compleix la normativa. Però tenint en compte que al centre hi ha

gran quantitat d’equips informàtics i electrònics, i a més s’ha d’instal·lar la microturbina que

té un avançat control electrònic seria convenient baixar el valor de la resistència de posta a

terra.

2.1.5.3 Disseny de la nova posta a terra.


79

Per poder dissenyar la posta a terra es necessari saber la resistivitat que té el terrenys

on està situada la instal·lació. L' instrucció 039 del RBT inclou unes taules on en funció del

tipus de terrenys en diuen la resitivitat que té, però aquest mètode no es molt fiable, ja que es

difícil determinar a simple vista quin tipus de terreny és i a més la resistivitat del terreny varia

en funció de: la temperatura, humitat, concentració de sals, granulació del terreny,...

Es molt més fiable mesurar directament la resistivitat del terreny

2.1.5.3.1 Mesura de la resistivitat del terreny.

S'ha mesurat la resistivitat del terreny amb un telurohmetre, l' analitzador utilitzat és

Telurohmetre T-4 V de la casa Circutor.

La mesura de la resitivitat del terreny s’ha fet en un dia en que el terreny estava sec, es

a dir, feia dies que no plovia, d’aquesta manera s’evitaran possibles error de mesura deguts a

la humitat del terreny. Si el terrenys estès humit la resistivitat mesurada seria molt més petita

que la real.

La resistivitat del terreny es defineix com la resistència entre dues cares oposades d'un

cub unitari, es mesura normalment en Ω.m.

Per mesurar la resistivitat del terreny s'ha fet servir el Mètode de Wenner. Els

resultats obtingut són els següents:

• Distància entre piques 6,6 m:

Ficant les piques a 6,6 m entre elles s'ha obtingut una resistència del terreny de 0.8ΩΩ.

Aplicant la fórmula:

)4.2(2aR⋅⋅=πρ

on:

ρ = resitivitat del terreny en Ω.m.

R= valor mesurat per telurohmetre, en Ω.

a = distància entre piques, en m.

S'obté:

m.17.336.68.02Ω=⋅⋅=πρ

• Distància entre piques 5 m:

Fican les piques a 5 m entre elles s'ha obtingut una resistència del terreny de 1.39ΩΩ.


80

S'obté:

Ω=⋅=66.43539.12πρ

• Distància entre piques 4 m:

Fican les piques a 4 m entre elles s'ha obtingut una resistència del terreny de 2.32ΩΩ.

S'obté:

m.30.58432.22Ω=⋅⋅=πρ

Com es pot veure com més separades es fiquen les piques més baixa és la resistència

del terreny.

• Resistivitat adoptada.

S' adopta com resitivitat del terreny la mitjana de totes les mesures realitzades, així

doncs queda:

madoptada.453Ω==ρ

2.1.5.3.2 Càlcul de la posta a terra necessària.

Com ja s’ha comentat anteriorment el valor de resistència de posta a terra és correcte,

però seria convenient millorar-lo, deixant-lo ≤≤ 1 ΩΩ, per a que els equips electrònics del centre

i de la microturbina a instal·lar sigui el més precís possible.

Actualment hi ha una resistència de terra de 7.71 ΩΩ, per baixar-la es que es farà es

ficar piques en paral·lel i si es possible connectar-les totes al "mallazo" existent.

Per aconseguir una resistència equivalent de 1 Ω ficant piques en paral·lel, s'ha de fer:

)5.2(21RRReq+=

on:

Req: resistència que s’aconseguiria ficant les 2 resistències en paral·lel.

R1: resistència de terra existent, 7,71 Ω.

R2: Resistència que s'ha d'aconseguir ficant noves piques.

Aïllant la R2, surt:

R2= 1.15 Ω.


81

Fent servir la fórmula indicada al MIE BT 039 per el càlcul de la resistència de la

posta a terra mitjançant piques:

R = ρ / L (2.6)

on:

ρ: resistivitat del terreny, en Ω.m.

L: longitud de la pica del conductor, en m.

S'obté:

mL3915.1==

Fent servir piques de 3 m ficades en paral·lel, amb una separació entre piques de 3m,

necessitaríem 13 piques.

Ficant aquestes 13 piques de 3m connectades entre elles i connectades a l'altra posta a

terra, s'aconseguiria la resistència de posta a terra d’1 ΩΩ.


82

2.2 Càlcul de la corrent de curt circuit.

2.2.1 Introducció.

L'objecte del càlcul de la corrent de curt circuit és conèixer el poder de ruptura que han

de tenir les proteccions que es fiquen al circuit dissenyat per ficar el mòdul de cogeneració.

Com ja he estat expressat a la memòria descriptiva inicialment la instal·lació treballarà

en illa però s'estudiarà la possibilitat d'una possible connexió en paral·lel amb la xarxa

elèctrica externa. Per aquest motiu es calcularà la corrent de curt circuit en dos situacions:

connexió en illa i connexió en paral·lel . Un cop es tinguin els resultats dels 2 càlculs, al fer

l'elecció de els equips de protecció es triarà el corrent de curt circuit més desfavorable.

Es calcularà la corrent de curt circuit tripolar fent servir impedàncies absolutes.

2.2.2 Càlcul del corrent de curt circuit de la instal·lació en illa.

2.2.2.1 Esquema simplificat i valors numèrics.

Per tal de calcular la corrent de curt circuit es simplifica la instal·lació en el següent

esquema:

Fig

.Esquema simplificat de la instal·lació en illa.

Es calcularà la corrent en borns del generador, ja que aquest es el punt més

desfavorable.


83

Les principals característiques, a efectes del càlcul, dels elements que composen la

instal·lació són:

• Turbogenerador elèctric.

Pn = 28 kW.

Un= 400 V.

R = 0.3 Ω/fase.

• Motor.

Pn = 7.5 kW

Un = 400 V.

• Conductors.

L1: Conductor de la sortida del generador a la caixa de distribució:

16 mm2

10 metres

L2: Conductor de la sortida de la caixa de distribució al motor de 7.5 kW:

16 mm2

20 metres

L3: Conductor de la sortida de la caixa de distribució al transformador de

40 kVA:

16 mm2

55 metres

2.2.2.2 Valor de les impedàncies dels elements de la instal·lació.

Per poder fer el càlcul de la corrent de curt circuit és necessari conèixer les

impedàncies dels elements que formen el circuit.

2.2.2.2.1 Turbogenerador elèctric.

Per calcular l'impedància d'una màquina síncrona es fa servir l'expressió:

on:

on:

SNG = potència nominal del generador.


84

UNG = Tensió nominal del generador.

X"d= reactancia inicial reactiva.

Per conèixer RG com la instal·lació es de baixa tensió es fa:

RG= 0.15 X"d

En aquest càlcul es sap que RG = 0.3 Ω / fase, llavors a partir d'aquest valor d'aquest

valor es calcularà X"d, i finalment ZG.

2.2.2.2.2 Motor asíncron.

L'expressió utilitzada per calcular l'impedància d'una màquina asíncrona és:

on:

UNM= tensió nominal del motor.

Ian = intensitat d'arranc inicial del motor.

INM= intensitat nominal del motor.

SNM = potència aparent nominal del motor.

Per a fer els càlculs es considera que per un motor de 7.5 kW:

• la relació Ian/INM=3.

• SNm= PnM / Cos ϕ = 7.5 / 0.85= 8.8 kVA.

S'ha considerat Cos ϕ = 0.85

Substituint s'obté:


85

2.2.2.2.3 Conductors.

Per conèixer l'impedància dels conductors s'ha utilitzar la informació del catàleg

Pirelli:

• Conductor 16 mm2:

R = 1.466 Ω/Km.

X= 0.112 Ω/Km.


R = 5.793 Ω/Km.

X= 0.143 Ω/Km.

Tenint en compte els trams de cable que hi ha a la instal·lació a calcular:

Z L1 : Conductor de la sortida del generador a la caixa de distribució:

10 metres i 16 mm2:

RL1 = 1.466 Ω/Km * 0.01Km = 0.01466 Ω.

XL1= 0.112 Ω/Km* 0.01Km = 0.00143 Ω.

Z L2: Conductor de la sortida de la caixa de distribució al motor de 7.5 kW:

20 metres i 4 mm2:

RL1 = 5.793 Ω/Km * 0.02Km = 0.116 Ω.

XL1= 0.143 Ω/Km * 0.02Km = 0.0028 Ω.

Z L3 : Conductor de la sortida de la caixa de distribució al transformador de 40

kVA:

55 metres i 16 mm2:

R = 1.466 Ω/Km * 0.055Km = 0.08 Ω.

X= 0.112 Ω/Km* 0.055Km = 0.006 Ω.


86

2.2.2.3 Càlcul de les corrents de curt circuit.

Els calcularà les corrents de curt circuit que aporten cada una de les fonts d'energia, i

unes coneguin es sumaran obtenint la corrent de curt circuit.

2.2.2.3.1 Corrents de curt circuit del turbogenerador elèctric.

Es comença per calcular la corrent simètrica de curtcircuit, I"k3,amb l'expressió:

on:

C = per baixa tensió, 1.

UN= tensió nominal.

ZG= impedància del generador.

Substituint a l'expressió s'obté:

A partir d'aquesta corrent es calcularan la resta de corrents de curt circuit:

• Corrent màxima asimètrica de curt circuit:

Is3G = × √2 I"k3G

on:

x = valor en funció RG/ XG.

Per baixa tensió RG/ X = 0.15

Utilitzant les taules de factors de les normes VDE 0102 s'obté

que x = 1.7

Substituint a l'expressió:

Is3G = 1.7 √2 115.4= 277.44 A

• Corrent simètrica de tall:

Ia3G= µ I"k3G

on:

µ = valor en funció. I"k3G/ING


87

I"k3G/ING = 115.4/ 43 = 2.68

Utilitzant les taules de factors de les normes VDE 0102 i

considerant que el temps de desconnexió es de 0.05s s'obté que

µ = 0.92


Ia3G = 0.92 115.4= 106.17 A

• Corrent permanent de curcircuit:

Ik3G = λmàx I NG

on:

λmàx = valor en funció. I"k3G/ING

I"k3G/ING = 115.4/ 43 = 2.68


considerant Xd =1.6 s'obté que λmàx= 1.7


Ik3G = 1.7 *43= 73.1 A.

2.2.2.3.2 Corrents de curt circuit del motor asíncron.

Es comença per calcular la corrent simètrica de curtcircuit, I"k3, amb l’aplicació de la

fórmula 2.10 , però en aquest cas la Z serà:

ZT1: impedància del motor i dels cables fins a borns del generador:

ZT1= ZM+ZL2+ZL1= 6 + 0.0147+0.116 = 6.13 Ω

A partir d’aquesta corrent es calcularan la resta de corrents de curt circuit:

• Corrent màxima asimètrica de curcircuit:

Is3M = × √2 I”k3M

on:


88

x = valor en funció RM/ XM.

Per baixa tensió RM/ XM = 0.3

Utilitzant les taules de factors de les normes VDE 0102 s’obté

que x = 1.4

Substituint a l’expressió:

Is3M = 1.4 √2 37.6= 74.4 A

• Corrent simètrica de tall:

Ia3M= µ qI”k3M

on:

µ = valor en funció. I”k3M/INM

I”k3G/ING = 37.6/12.7 = 2.96


considerant que el temps de desconnexió es de 0.25s s’obté que

µ = 0.85.

q = valor en funció. MW/parell pols

com la potencia del motor es molt petita i no es coneix el nº de

parell de pols es considera q = 0.15 que es el cas més

desfavorable que marca la taula.

Substituint a l’expressió:

Ia3M = 0.85 0.15 37.6= 4.794 A

• Corrent permanent de curcircuit:

Un motor no té corrent permanent de curtcircuit perquè no donarà

energia de forma permanent, quan el rotor s’aturi deixarà de donar

energia.

2.2.2.4 Corrents de curt circuit.

Per calcular la corrent de curt circuit en borns del turbogenerador s’han de sumar totes

les corrents de curt circuit generades. Aquesta informació queda expressada a la següent taula:

I”k3 Is3 Ia3 Ik3

Turbogenerador 115.4 277.44 106.17 73.1

Motor 37.6 74.4 4.79 0

Total 153 351.8 110.9 73.1

Taula 2.39: resum de les corrents de curt circuit de la instal·lació en illa.


89

2.2.3 Càlcul del corrent de curt circuit de la connexió en paral·lel amb la xarxa.

En aquest apartat es calcularà la corrent de curt circuit en borns del generador i al punt

de l'interconnexió.

2.2.3.1 Esquema simplificat i valors numèrics.

Per tal de calcular la corrent de curt circuit es simplifica la instal·lació en el següent

esquema:

Alternador Síncron28 kW ( 40 kVA)400 V i 43 A.Rf = 0.3 Ohms.GMLínia 1:16 mm2 i 10 mLínia 3:16 mm2 i 55 mLínia 2:4 mm2 i 20 mMotor asíncron7.5 kW i 400 VAutotransformador40 kVA, 400/230 VConsum edificiLínia 3: Escomesa120 mm2 i 10 mBA

Fig .Esquema simplificat de la instal·lació en paral·lel.

Es calcularà la corrent en borns del generador, ja que aquest es el punt més

desfavorable.

Les principals característiques, a efectes del càlcul, dels elements que composen la

instal·lació són:

• Xarxa elèctrica

Un= 25 kV

Scc: Potència de curtcircuit = 500 MVA.

• Transformador de 160 kVA

Sn= 160 kVa

Un= 25000/220 V.

• Autotransformador 40 kVA.

Rt = 400/230 V.


90

Sn = 40 kVA.

• Conductor.

L1: Escomesa:

120 mm2

10 metres

A més hi ha altres elements com : el turbogenerador, el motor de 7.5 kW, els

conductors de les línies L1, L2 i L3. Les corrents d'aquest elements ja han estat calculades al

l'apartat 2.2.2 , i es sumaran a la corrent de curt circuit de la línia.

2.2.3.2 Valors de les impedàncies dels elements del circuit.

2.2.3.2.1 Xarxa elèctrica.

Per calcular la impedància de la xarxa elèctrica es fa servir l'expressió:

on:

ZQ: impedància de la xarxa.

UNQ: tensió de la xarxa al punt de connexió.

S"kQ: potència de curt circuit perla corrent inicial simètrica


2.2.3.2.2 Transformador de 160 kVA.

Per calcular l'impedància del transformador es fa servir l'expressió:

on:

ZN: impedància del transformador.

UkNT: tensió del curt circuit del trafo

UNQ: tensió del transformador al punt de connexió.

S"kQ: potència aparent del transformador.

No es té informació de el valor de UkNT, per obtenir un valor es farà servir les taules de

factor de la norma VDE, adoptant-se un valor del 6%.



91

2.2.3.2.3 Autotransformador.

Per calcular l'impedància de l'autotransformador es fa servir l'expressió 2.12

Els autotransformadors tenen una impedància interna molt més reduïda que els

transformadors. Tampoc es disposa de un valor real de UkNaT, es suposa que es 1%.


2.2.3.2.4 ZL4: Conductor de l'escomesa.

Per conèixer l'impedància dels conductors s'ha utilitzar la informació del catàleg

Pirelli:


R = 0.196 Ω/Km.

X= 0.094 Ω/Km.

RL4 = 0.196 Ω/Km * 0.01 Km = 0.00196 Ω

XL4= 0.094 Ω/Km* 0.01 Km = 0.00094 Ω

ZL4= 0.00217 Ω

2.2.3.3 Càlcul de les corrents de curt circuit.

2.2.3.3.1 Càlcul en el punt A: punt de interconnexió.

En aquesta ocasió només es calcularà el valor de la corrent permanent de curt circuit,

per tant no es tindrà en compte el motor asíncron per als càlculs.

a) Corrent aportada per la xarxa:

Per calcular la corrent aportada per la xarxa es fa servir la fórmula 2.10

En aquest cas:

UN: tensió en el punt de connexió, 220 V

Z=ZTA: impedància total que recorre el corrent de curt circuit de la xarxa fins a

arribar al punt A.

El valor de ZTA, correspon a :


92

Substituint a la fórmula s'obté:

I"k3QA= 6.28 kA.

En el cas de la xarxa elèctrica la corrent permanent de curt circuit, Ik3Q, es igual a la

corrent inicial simètrica de curt circuit, per tant: Ik3Q= 6.28 kA.

b) Corrent aportada pel generador:

En els càlculs fets a la part de connexió en illa s'ha obtingut que ZG= 2.02 Ω. Per calcular

la corrent que aporta al punt A el generador s'ha de fer:

I la corrent inicial simètrica aportada queda:

I"k3G= 0.187 kA.

En aquest cas:

Ik3G= λmàx I NG = 1.7 rtaT 43= 0.127 kA

El corrent de curt circuit en el punt de connexió és la suma de el corrent aportat per la

xarxa i l'aportat pel generador, quedant:

Ik3A= Ik3Q A+ Ik3G= 6.28+0.127 = 6.4 kA

2.2.3.3.2 Càlcul en el punt B: Borns del generador.

Al igual que s'ha fet al càlcul en el punt A només es calcularà el corrent permanent de

curt circuit.

Es tornarà a calcular el corrent aportat per cada una de les fonts d'alimentació de

corrent, xarxa i generador, en el punt A.

a) Corrent aportada per la xarxa:

La impedància de la xarxa en el punt B és:

I la corrent inicial simètrica de curt circuit queda:

I"k3QB=Ik3QB 1.64 kA.


93

El corrent de curt circuit a borns del generador és la suma de el corrent aportat per la

xarxa i l'aportat pel generador, quedant:

Ik3B= Ik3QB + Ik3GB= 1.64 + 0.073 =1.71 kA

Aquest és el valor teòric de la corrent de curt circuit en borns de la microturbina, i a

partir d'aquest valor es tindrien de triar les proteccions de la microturbina, però la

microturbina està protegida contra el curt circuits: a la sortida del turbo alternador hi ha un

contactor de 3 pols que s'encarrega de desconnectar la microturbina de la xarxa en cas de curt

circuit, aquesta protecció actual a partir dels 200 A instantanis, desconnectat la microturbina

en milisegons.

2.2.4 Resum de les corrents de curt circuit calculades.

Punt del curt circuit Corrent permanent de curt circuit ( kA )

Connexió en illa

Borns del turbo generador 0.73

Connexió en paral·lel amb la xarxa

Punt A: punt de connexió 6.4

Punt B: borns del generador 1.71

Taula 2.40: resum de les corrents de curt circuit adoptades.


94

2.3 Càlculs elèctrics del circuit de connexió en illa i caracterització.

2.3.1 Càlcul del conductor per alimentar el centre en illa.

L’elecció d’un cable per una instal·lació suposa triar:

• Tipus d’aïllament: bàsicament segons la resistència mècanica en

funció de la forma d’instal·lació.

• Tensió nominal de treball: en funció de la màxima tensió fase-fase i

fase-terra.

• Secció: en funció del corrent que ha de passar-hi i la màxima caiguda

de tensió permesa.

Per al càlcul de seccions es tenen en compte 3 conceptes:

• Màxim corrent pel cable (característica tèrmica en règim permanent ).

• Màxima caiguda de tensió admissible.

• Resistència tèrmica al curt circuit (característica tèrmica en règim

transitori ).

El conductor que es vol instal·lar es pentapolar ( 3 fases,neutre i terra ), amb una

tensió de treball de 400V, instal·lat al aire al per l’interior d’una canaleta de PVC

sense més cables al interior i en a temperatura ambient. Per tant en aquestes

condicions no es tindrà de aplicar cap coeficient als càlculs.

Tampoc es necessari calcular la corrent per fase, ja que es el fabricant de la

microturbina qui en la proporciona, es de 43 A i no es podrà superar mai, en cas de

fer-ho la microtubina es desconnectarà per seguretat. Per tant per fer els càlcul del

conductor i les proteccions es farà servir I = 43 A.

2.3.1.1 Determinació de la secció segons el corrent màxim admissible.

El corrent màxim admissible es de 43 A. A la taula I del MIE BT 017, hi ha

representada la corrent màxima admissible per cables amb conductor de coure a 40 ºC.

Per un cable pentapolar baix tub i una corrent de 43 A hi correspon una secció de 16

mm2, capaç de suportar 44 A.

La secció del neutre serà de la mateixa secció que les fases, i la del conductor

de protecció de 4 mm2, tal i com indica la taula V de MIE BT 017.

2.3.1.2 Determinació de la secció segons la caiguda de tensió.


95

En la present situació el Reglament de Baixa Tensió recomana tenir una caiguda de

tensió < 5 %.

Per calcular la caiguda de tensió es fa servir les expressions:

)13.2(SEV⋅=∆)14.2(%2USV⋅=∆

on:

P = potencia ( W )= 28000 W.

S = secció del conductor en mm2.

ρ = resistivitat del coure = 1/56 ( Ω.mm2 / m ).

U = tensió composada = 400 V.

∆V = caiguda de tensió ( V ).

∆V % = caiguda de tensió ( % ).

L = longitud del conductor en metres.

Per calcular la caiguda de tensió s’ha de tenir en compte 2 trams de conductor:

• Tram 1: de la sortida del quadre de la microturbina al la caixa de distribució.

10 m de longitud.

• Tram 2: de la caixa de distribució al transformador de 40 kVA , 400/230V. 55

m de longitud.

• I com a secció adoptada per al càlcul la secció obtinguda en el càlcul segons la

corrent màxima admissible, es a dir, 16 mm2.

A continuació s’expressen el valors obtinguts:


96

Taula 2.41 : Caigudes de tensió.

Com es pot observar els valors obtinguts són correctes, per tant la secció de 16

mm2, des de el punt de vista de la caiguda de tensió es acceptable.

2.3.1.3 Determinació de la secció segons el corrent de curt circuit.

En cas de curt circuit es considera que el calor no surt a l’exterior del cable, ja que

en un temps tant curt com el d’actuació de les proteccions de curt circuit no s’assoleix

el règim permanent. Per calcular la secció necessària en funció de el corrent de curt

circuit es fa servir l’expressió:

)14.2(KIScc⋅≥

on:

S: secció, en mm2.

Icc: corrent permanent de curt circuit, en A.

t: temps de disparo de les proteccions, en segons.

K: coeficient, per Cu i PVC, 115.

Amb una corrent de curt circuit obtinguda en el càlcul del corrent de curt

circuit, 6.4 kA i un temps de disparo de les proteccions de 0.05 s, substituint a

l’expressió s’obté:

S = 12.44 mm2.

La secció nominal immediatament superior és de 16 mm2.

2.3.1.4 Selecció del conductor.

Segons els 3 criteris de selecció de la secció del conductor ha sortit 16 mm2. El

conductor seleccionat és un conductor de coure pentapolar de 16 mm2 i amb el

conductor de terra de 4 mm2.

TRAM ∆V ∆V ( % )

Tram 1 0.78 0.19

Tram 2 4.29 1.07


97

2.3.2 Càlcul de les proteccions.

Al igual que per la selecció del cable elèctric, per calcular les proteccions es seguirà

les recomanacions del fabricant de la microturbina que dona com a corrent màxim admissible

43 A.

2.3.2.1 Càlcul de l’interruptor-seccionador.

S’instal·larà un interruptor-seccionador de 4 pols i d’una intensitat nominal igual o

superior a 43 A, l’interruptor-seccionador comercialitzat amb una intensitat nominal

immediatament superior a 43 A és de 63 A.

Per tant s’instal·larà un interruptor-seccionador de 4 pols i 63 A.

2.3.2.2 Càlcul del interruptor diferencial.

Per triar l’interruptor diferencial que s’instal·larà a més del corrent màxim admissible

s’ha de tenir en compte la sensibilitat del diferencial. Comercialment existeixen 2

sensibilitats: alta sensibilitat, 30 mA, i baixa sensibilitat, 300 mA. Tenint en compte que en

aquest circuit hi treballaran persones durant el procés de caracterització, es selecciona la

sensibilitat més alta per garantir al màxim la seguretat tant de els treballadors com dels

equips.

S’instal·larà un interruptor diferencial de 4 pols, 63 A i 30 mA.

2.3.2.3 Càlcul dels interruptor automàtics del circuit en illa i del circuit de caracterització.

En tots 2 circuits, el de connexió en illa i en el de caracterització, es faran servir

interruptors automàtics de les mateixes característiques, el motiu es que tots 2 circuits han

d’estar preparats per suportar la màxima potència de la microturbina, per tant la corrent

màxima admissible torna a ser 43 A.

El interruptor comercialitzats de 4 pols amb una corrent immediatament superior a 43

A són els de 63 A.

S’instal·laran interruptor automàtics de 4 pols i 63 A. Es calibraran de tal forma que

actuïn el més a prop possible del 43 A, per tal de garantir la màxima seguretat de tots els

elements de la instal·lació i evitar que el cable es pugui cremar.


98

2.3.3 Càlcul dels components elèctrics específics de la instal·lació de caracterització.

2.3.3.1 Caixa de distribució.

Per seleccionar la caixa de distribució és necessari conèixer: la intensitat que ha de

suportar, la tensió de treball i el nº de pols de que ha de disposar.

En la present situació es tenen les següents característiques de treball:

• Intensitat admissible: 43 A.

• Tensió de treball 400 V, entre fases.

• 4 pols, 3 fases i neutre.

Per tant es seleccionarà una caixa de distribució de 4 pols i que pugui suportar

intensitats i tensions superior a les de treball.

2.3.3.2 Interruptor automàtics de les càrregues elèctriques.

Al circuit de caracterització hi haurà presents les següents càrregues elèctriques:

• 4 grups de resistències elèctriques trifàsiques de 7 kW, 220/380 V.

Amb els que es formaran els 28 kW de potència nominal de la

microturbina.

• 3 grups de càrregues inductives trifàsiques de 2.6 kVAr, 220/380 V i

Sen ϕ= 0,1 aprox.

• 2 motors asíncrons trifàsics de 3 kW, 220/380 V, Cos ϕ= 0.8

Per calcular les intensitats es farà servir l’expressió:

on :

P: potència activa de la càrrega , en W.

U: tensió de línia de la càrrega, en V.

I: intensitat de línia de la càrrega, en A.

Cos ϕ: factor de potència de la càrrega.

Substituint els valors de cada cas i aïllant la I de l’expressió s’obté:


99

TIPUS DE CÀRREGA INTENSITAT NOMINAL ( A )

Càrregues resistives 7kW 10.1

Càrregues capacitives 2.6 kVAr 3.8

Motor asíncrons 3 kW 5.41

Taula 2.42: Intensitats nominals de les càrregues.

En funció d’aquest resultats es trien interruptor tetrapolars de intensitat

immediatament superior.

2.3.3.3 Càlcul dels conductors tetrapolar i unipolars per les càrregues elèctriques.

Per calcular la secció d’aquest conductors es farà servir el valor més gran de les

intensitats calculades a l’apartat 2.3.3.2.

Segons la instrucció MIE RBT 017 del Reglament de Baixa Tensió, la secció

corresponent per un cable tetrapolar que tingui que suportar una intensitat de 10.1 A es de 1.5

mm2, però tenint en compte que es queda molt al límit del màxim admissible, s’adopta 2.5

mm2, tant pels conductors tetrapolars que van cap a les càrregues elèctriques com per al

conductors unipolar utilitzats per fer les connexions interiors del quadre, d’aquesta manera

s’aconsegueix més seguretat.

2.3.3.4 Càlcul de material auxiliar del CM 4000.

El CM 4000 es l’analitzador de xarxes elèctriques seleccionat per fer el control del

consums i qualitat de l’energia elèctrica de la microturbina.

Aquest equip té un rang màxim de les seves entrades:

• Entrades de tensió: 600 Vac fase-fase o 347 fase-neutre.

• Entrades intensitat: 5 A.

• Entrada alimentació: 90-305 Vac.

Es connectarà a la línia elèctrica la microturbina amb 28 kW, 400 V i 43 A. Per tant en

funció de les característiques de la línia i les característiques de l’analitzador, serà necessari

instal·lar transformador de intensitat a les entrades d’intensitat del CM 4000.

Per triar els transformador de intensitat s’ha de tenir en compte :

• La relació d’intensitat que hi ha: 43 i 5 A. En funció d’aquest valors i

tenint en compte que els transformador d’intensitat podem treballar a


100

les seves característiques de disseny funcionant entre un 20 i 110 % de

la intensitat nominal del primari.

• La precisió del l’equip de mesura: la precisió dels transformadors a de

ser el més semblant possible a la del equip de mesura per no treure

qualitat a les dades analitzades.

Tenint en compte totes les condicions i dades exposades anteriorment es seleccionen

transformadors d’intensitat de 50/5 A i una precisió de 0.2.


101

2.4 Balanç energètic de la microturbina Capstone en condicions màximes

de treball.

2.4.1 Introducció.

En aquest punt es fa una aproximació de l'energia produïda per la microturbina,

electricitat i calor, i del consum de combustible.

Primer de tot es fa el càlcul de la potència elèctrica màxima que pot donar la

microturbina mensualment, per fer-lo es necessari conèixer les dades climatològiques de la

província de Tarragona, ja que la producció d'energia elèctrica està en funció, bàsicament, de

la temperatura i pressió de l’aire ambient.

Un cop es conegui la potència elèctrica es passa a calcular la potència tèrmica i el

consum de combustible.

Per calcular la producció d'energia i consum anual, es multiplicarà els resultats

obtinguts mensualment pel número d'hores de funcionament de la microturbina.

2.4.2 Producció d'energia elèctrica.

Es pot fer una estimació de la potència elèctrica produïda per la microturbina fent

servir unes taules proporcionades pel fabricant.

Amb aquestes taules i sabent les condicions ambientals de Tarragona, es pot fer una

estimació de la potència elèctrica produïda i de l'eficiència elèctrica de la planta per aquesta

potència.

2.4.2.1 Càlcul de la Temperatura mitja mensual.

S'han recopilat les dades climatològiques de Tarragona des de l'any 1994 al any 2000.

Les dades s'han demanat al Servei de Meteorologia de la Generalitat de Catalunya, i

corresponen a l’estació meteorològica del Complex Educatiu de Tarragona. De totes les dades

facilitades en aquest apartat s'exposen : temperatura mitja mensual, temperatura màxima

mensual, temperatura mínima mensual i humitat relativa mitja mensual.

A continuació s'inclouen unes taules amb la informació seleccionada separades per

anys:


102

ANY 1994 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 10,4 14,5 6,4 78,1Febrer 10,3 14,2 6,7 84,1Març 12,4 16,2 8,7 88,8Abril 13,6 17,9 9,7 79Maig 17,7 20,9 14,5 87,9Juny 21,1 24,5 17,3 84,7Juliol 25,2 28 21,8 86,8Agost 25,8 28,4 22,5 86,8Setembre 21,1 24,7 17,2 79,8Octubre 17,4 20,7 14,3 86Novembre 14,7 18,8 11,2 84,8Desembre 10,2 14,7 6,4 79,7ANUAL 17 20,6 13,4 83,9

ANY 1995 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 10,9 15,2 6,9 69,6Febrer 12,3 16,9 7,9 75,8Març 12 16,1 7,9 74,2Abril 13,5 17,3 9,7 77,9Maig 17,1 20,4 13,8 70,2Juny 19,9 25 16,9 69Juliol 24,3 26,9 21 72,2Agost 24,6 26,8 21,3 68,2Setembre 20,4 24,1 16,5 66,2Octubre 18,9 22,2 15,6 80,3Novembre 14,7 18,5 11,2 70,1Desembre 11,4 15,4 8,3 76,6ANUAL 16,7 20,3 13,2 72,5

ANY 1996 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 11,5 14,5 8,7 80,4Febrer 9,7 13,6 5,9 65,2Març 11,6 15,2 8 76,4Abril 14,3 17,6 10,8 74,7Maig 16,9 20,4 13,1 77Juny 21,8 25 18 73,5Juliol 23,7 26,9 20,3 73,3Agost 24,2 26,8 21,1 77,3Setembre 20,1 24,1 16,1 71,3Octubre 17,3 21,3 13,4 74,1Novembre 13,9 17,6 10,4 74,8Desembre 11,3 14,3 8,6 82,1ANUAL 16,4 19,7 12,8 75,2

ANY 1997 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 10,1 13,1 7,4 85,4Febrer 11,8 16,2 7,8 78,9Març 13,3 17,6 9,1 77,4Abril 15,4 19,1 11,4 78,1


103

Maig 18,1 21,3 14,6 74,2Juny 21,4 24,8 18,2 74,2Juliol 23,1 26,5 19,4 73,2Agost 25 27,8 21,4 77,7Setembre 22,8 24,7 17,8 82,2Octubre 20 24,2 16 73,8Novembre 14,5 18,4 10,9 73,7Desembre 11,4 15 8,2 72,6ANUAL 17,2 20,6 13,4 76,6

ANY 1998 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 11,4 15 8,1 74,4Febrer 11,2 15 7,6 82,6Març 13,8 18,5 9,4 74,6Abril 14,9 19,3 10,8 65,4Maig 18,4 22,2 14,6 74,4Juny 22,1 25,2 18,6 75,3Juliol 25,3 28,5 21,7 72,9Agost 25,3 29,3 21,1 74,1Setembre 23 26,6 19,5 70,1Octubre 18,2 23,3 13,9 64,2Novembre 13,5 18,2 9 56,8Desembre 10,7 16,1 6,6 71,3ANUAL 17,4 21,5 13,5 71,2

ANY 1999 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 10,3 15 6,5 72Febrer 11,1 16,3 6,4 63Març 13,8 17,7 9,3 69Abril 14,8 19,6 10,2 68Maig 19,1 22,4 16,1 79Juny 22,1 25,2 18,9 76Juliol 25,1 27,8 21,7 77Agost 26,6 29,3 23,5 77Setembre 23,2 27,4 19,2 73Octubre 18,9 23 15,1 71Novembre 11,9 16,8 7,7 68Desembre 11,7 16,1 7,5 63ANUAL 17,4 21,4 13,5 71,3

ANY 2000 Tº Mitjana (ºC) Tº Màxima ( ºC) Tº Mínima ( ºC) H.R (%)Gener 8,6 14,1 4,3 72Febrer 13,2 18 8,7 68Març 13,9 18,3 9,6 71Abril 15,2 18,7 11,8 71Maig 19,5 22,9 16,3 78Juny 22,6 26 19,1 77Juliol 24,6 28,2 21 70Agost 25,4 28,9 21,5 75Setembre 23 26,6 19,2 74


104

Octubre 18,5 22,6 15,1 73Novembre 13,9 18,1 10,2 71Desembre 12,7 17 9,2 79ANUAL 17,6 21,6 13,9 73

Per els càlculs es farà servir la temperatura mitja mensual dels darrers 7 anys, que

queda reflectida en la següents taula:

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 MITJANAGener 10,4 10,9 11,5 10,1 11,4 10,3 8,6 10,46Febrer 10,3 12,3 9,7 11,8 11,2 11,1 13,2 11,37Març 12,4 12 11,6 13,3 13,8 13,8 13,9 12,97Abril 13,6 13,5 14,3 15,4 14,9 14,8 15,2 14,53Maig 17,7 17,1 16,9 18,1 18,4 19,1 19,5 18,11Juny 21,1 19,9 21,8 21,4 22,1 22,1 22,6 21,57Juliol 25,2 24,3 23,7 23.1 25,3 25,1 24,6 24,70Agost 25,8 24,6 24,2 25 25,3 26,6 25,4 25,27Setembre 21,1 20,4 20,1 22,8 23 23,2 23 21,94Octubre 17,4 18,9 17,3 20 18,2 18,9 18,5 18,46Novembre 14,7 14,7 13,9 14,5 13,5 11,9 13,9 13,87Desembre 10,2 11,4 11,3 11,4 10,7 11,7 12,7 11,34

Taula 2.43: temperatura mitja mensual del últims 7 anys.

Les mitges anuals i la mitjana calculada queden expressades en la següent gràfica:

202530


105

2.4.2.2 Càlcul de la màxima potència elèctrica produïda.

Per fer els càlculs es farà servir la gràfica 1 ., subministrada pel fabricant. En aquesta hi ha

representada la potència elèctrica neta produïda per la microturbina en funció de la

temperatura ambient i l'altitud.

Gràfica 1: Potència elèctrica neta ( +/- 0.5 kWel )a terminals de la microturbina.

Per fer els càlculs es considera:

• Tº ambient: la mitja càlculada, en ºC.

• Altitud: 0 m, ja que Tarragona està al nivell del mar.

Els resultats obtinguts queden exposats a la següent taula:

Tº ( ºC) kWelGener 10,39 29,50Febrer 11,40 28,25Març 13,23 28,00Abril 14,85 27,25Maig 18,35 26,25


106

Juny 21,93 25,75Juliol 24,70 24,75Agost 25,30 24,50Setembre 22,34 25,25Octubre 18,56 26,25Novembre 13,60 27,75Desembre 11,52 28,25

Taula 2.44: Potència màxima mensual en funció de la temperatura.

2.4.2.3 Càlcul de l'eficiència elèctrica neta de la microturbina.

Per fer els càlculs es farà servir la gràfica 2, subministrada pel fabricant. En aquesta hi

ha representad l'eficiència elèctrica neta de la microturbina en funció de la potència elèctrica

neta produïda i la temperatura ambient.

Gràfica 2: Eficiència elèctrica neta ( +/- 0.5 % ) a terminals de la microturbina.

Per fer els càlculs es considera:

• Tº ambient: la mitja càlculada, en ºC.

• Potència elèctrica neta: la calculada en l'apartat 2.4.2.2 , en kW.

Els resultats obtinguts queden exposats a la següent taula:


107

Tº ( ºC) kWel Eficiencia elèctrica neta (%)Gener 10,39 29,5 24,75Febrer 11,40 28,25 24,75Març 13,23 28 24,50Abril 14,85 27,25 24,25Maig 18,35 26,25 23,90Juny 21,93 25,75 23,75Juliol 24,70 24,75 23,25Agost 25,30 24,5 23,15Setembre 22,34 25,25 23,75Octubre 18,56 26,25 23,90Novembre 13,60 27,75 24,50Desembre 11,52 28,25 24,75

Taula 2.45 : Eficiència elèctrica neta mensual.

2.4.3 Càlcul de la energia tèrmica consumida.

Amb els valor de potència elèctrica produïda i eficiència elèctrica neta es pot calcular

la potència tèrmica consumida.

Per fer els càlculs s'utilitza l'expressió:

on:

ηe = eficiencia electrica, en %.

We= potència elèctrica, en kWe.

F= potència tèrmica consumida, en kW.

Aïllant la F de la expressió anterior s'obté la potència tèrmica consumida, el següent

pas serà transformar el consum de combustible de kW a Nm3/h.

A la taula següent s'exposen els resultats obtinguts:

Eficiencia elèctrica neta kWel F ( kW ) F ( Nm3/h)Gener 24,75 29,5 119,19 11,92Febrer 24,75 28,25 114,14 11,41Març 24,50 28 114,29 11,43Abril 24,25 27,25 112,37 11,24Maig 23,90 26,25 109,83 10,98Juny 23,75 25,75 108,42 10,84Juliol 23,25 24,75 106,45 10,65Agost 23,15 24,5 105,83 10,58


108

Setembre 23,75 25,25 106,32 10,63Octubre 23,90 26,25 109,83 10,98Novembre 24,50 27,75 113,27 11,33Desembre 24,75 28,25 114,14 11,41

Taula 2.46: Potència tèrmica consumida mensualment.

2.4.4 Càlcul de la potència tèrmica produïda.

La potència tèrmica produïda mensualment està en funció de la potència elèctrica

produïda per la microturbina, a més potència elèctrica més potència tèrmica.

La potència tèrmica es calcularà seguint l'expressió:

on:

Pt : potència tèrmica, en kWt.

m&

: cabal màssic del fluid, en kg/s.

Cp : capacitat calorífica, en KJ/KgºC.

∆T : diferencia de temperatura, en ºC.

En els següents punts es procedeix al càlcul de les variables anteriors.

2.4.4.1 Càlcul de la capacitat calorífica dels gasos d'escapament.

Per calcular la capacitat calorífica del gasos d'escapament s'aïllarà Cp de la fórmula

2.17 i s'utilitzaran les dades donades pel fabricant en condicions ISO:

• Pt = 60 kWt.

• ∆T :T1- T2 = 171 ºC..

• T1: temperatura d'entrada del gasos a la caldera = 271 ºC

• T2: temperatura de sortida gasos de la caldera = 100 ºC

•

m&

: 0.319 kg/s.

CkgkJCpº/1.1171319.0=•=

Tot i que la capacitat calorífica dels gasos d'escapament varia amb les condicions de

treball, per fer els càlculs es considerarà constant, amb un valor de 1.1 kJ/kg ºC.


109

2.4.4.2 Càlcul del cabal màssic i la temperatura dels gasos d'escapament.

Aquest càlcul es farà fent servir la gràfica 3, subministrada pel fabricant. En aquesta

taula es representa la temperatura i el cabal màssic dels gasos d'escapament de la turbina en

funció de la potència elèctrica produïda.

Gràfica 3:Temperatura i cabal màssic dels gasos d'escapament.

Per fer el càlculs es farà servir la potencia calculada a l'apartat 2.4.2.

El resultats obtinguts queden exposats a la següent taula:

kWel Tº Sortida gasos ( ºC ) Cabal màssic ( kg/h )Gener 29,5 271,00 1150,00Febrer 28,25 271,00 1150,00Març 28 271,00 1150,00Abril 27,25 270,00 1100,00Maig 26,25 265,00 1080,00Juny 25,75 260,00 1060,00Juliol 24,75 250,00 1040,00Agost 24,5 245,00 1035,00Setembre 25,25 257,00 1055,00Octubre 26,25 265,00 1080,00Novembre 27,75 270,00 1125,00Desembre 28,25 271,00 1150,00


110

Taula 2.47: Característiques del gasos d’escapament

2.4.4.2 Càlcul de la potència tèrmica.

Amb totes les dades calculades en els apartats anteriors i fent servir l'expressió 2.17

es calcularà la potència tèrmica produïda mensualment.

També es calcula l'eficiència tèrmica mensual, es fa amb l'expressió:

on:

ηt = eficiència tèrmica , en %.

We= potència tèrmica, en kWt.

F= consum de combustible, en kW.

Abans es tindrà de fer la conversió del cabal màssic dels gasos d'escapament passant-

los de kg / h a kg/s.

També es té de calcular els increments de temperatura en cada més, es fa amb

l'expressió:

• ∆T :T1- T2.

T1: temperatura d'entrada del gasos a la caldera.

T2: temperatura de sortida gasos de la caldera.

A continuació exposa la taula dels càlculs:

T1(ºC) T2 (ºC) ∆T (ºC)Gener 271,00 100 171,00Febrer 271,00 100 171,00Març 271,00 100 171,00Abril 270,00 100 170,00Maig 265,00 100 165,00Juny 260,00 100 160,00Juliol 250,00 100 150,00Agost 245,00 100 145,00Setembre 257,00 100 157,00Octubre 265,00 100 165,00Novembre 270,00 100 170,00Desembre 271,00 100 171,00


111

Taula 2.48 : Increments de temperatura.

Taula de resultats de potència tèrmica i eficiència:

.m ( kg/h) m (kg/s) Cp ( kJ/kg ºC) ∆T ( º C ) F ( kW ) kWt Eficiencia ( % )Gener 1150,00 0,319 1,1 171 119,19 60,09 50,41Febrer 1150,00 0,319 1,1 171 114,14 60,09 52,64Març 1150,00 0,319 1,1 171 114,29 60,09 52,58Abril 1100,00 0,306 1,1 170 112,37 57,14 50,85Maig 1080,00 0,300 1,1 165 109,83 54,45 49,58Juny 1060,00 0,294 1,1 160 108,42 51,82 47,80Juliol 1040,00 0,289 1,1 150 106,45 47,67 44,78Agost 1035,00 0,288 1,1 145 105,83 45,86 43,33Setembre 1055,00 0,293 1,1 157 106,32 50,61 47,60Octubre 1080,00 0,300 1,1 165 109,83 54,45 49,58Novembre 1125,00 0,313 1,1 170 113,27 58,44 51,59Desembre 1150,00 0,319 1,1 171 114,14 60,09 52,64

Taula 2.49 : Eficiència tèrmica mensual.

2.4.5 Càlcul de l'eficiència global de la microturbina.

Per calcula l'eficiència global es fa servir l'expressió:

El càlcul queden expressats a la següents taula:

ηe ηe ηglobal

Gener 24,75 50,41 75,16Febrer 24,75 52,64 77,39Març 24,5 52,58 77,08Abril 24,25 50,85 75,10Maig 23,9 49,58 73,48Juny 23,75 47,80 71,55Juliol 23,25 44,78 68,03Agost 23,15 43,33 66,48

Setembre 23,75 47,60 71,35Octubre 23,9 49,58 73,48

Novembre 24,5 51,59 76,09Desembre 24,75 52,64 77,39

Taula 2.50 : Eficiència global de la microturbina.


112

2.4.6 Representació gràfica de potències i eficiències.


113

2.4.7 Balanç anual d’energies.

En aquest punt es calcula la producció màxima anual estimada i el consum necessari

per produir aquesta energia.

Primer de tot cal saber les hores anuals de funcionament previst per la planta. A

continuació es fa el càlcul mensuals de funcionament:

• 20 dies al mes ( de dilluns a divendres ).

• 24 hores al dia.

Per tant la microturbina estarà operativa 480 hores al mes.

En la següent taula s’expressen la producció energètica i el consum anual:

pot elec pot termi F ( Nm3/h) h/mes. kWhe kWht Nm3Gener 29,5 60,09 11,92 480 14160 28842,00 5721,6Febrer 28,25 60,09 11,41 480 13560 28842,00 5476,8Març 28 60,09 11,43 480 13440 28842,00 5486,4Abril 27,25 57,14 11,24 480 13080 27426,67 5395,2Maig 26,25 54,45 10,98 480 12600 26136,00 5270,4Juny 25,75 51,82 10,84 480 12360 24874,67 5203,2Juliol 24,75 47,67 10,65 480 11880 22880,00 5112Agost 24,5 45,86 10,58 480 11760 22011,00 5078,4Setembre 25,25 50,61 10,63 480 12120 24293,13 5102,4Octubre 26,25 54,45 10,98 480 12600 26136,00 5270,4Novembre 27,75 58,44 11,33 480 13320 28050,00 5438,4Desembre 28,25 60,09 11,41 480 13560 28842,00 5476,8 VALORS ANUALS 5760 h / any 154440 317175,47 64032

Taula 2.51: Potències i energies produïdes mensualment i anualment.


114

2.5 Balanç energètic en connexió en illa amb el CREVER.

Els càlculs dels balanços energètic quan la microtubina estigui treballant en illa, es

faran seguint el mateix mètode utilitzat per al calcular el balanç d’energia en condicions

màximes, punt 2.4.

En aquest cas no es farà els càlculs de forma mensual, si no que només es diferenciarà

entre el dia i la nit.

Per obtenir la mitja de consum diürn i nocturn es segueix el següent raonament:

• El consum diürn: s’agafa la potència total consumida pel centre al

llarg del l’any, 62511 kWh, i se l’hi resta el consum nocturn i el

consum dels caps de setmana. Al consum resultant es divideix per les

hores anuals de funcionament. Com a resultat s’obté la potència mitja

consumida.

Utilitzant les dades de la taula 2.1.4.6 de el càlcul anual del consum i

amb 3640 h/any, s’obté : 12.72 kW.

• El consum nocturn: com a consum nocturn s’agafa el consum mig

calculat a l’anàlisi del consum real del CREVER, 3,18 kW.

Els càlculs es faran considerant:

• Consum diürn:

12.72 kW

3640 hores/any.

• Consum nocturn:

3.18 kW

2600 hores/any.

• Temperatura mitja anual:

19.3 ºC

Com els mètode de càlcul ja és coneix, a continuació s’expressen els principals valors

en taules:


115


Diürn 12.72 29 62.2 3640 46300.8 105560 226408

Nocturn 3.18 6.28 22.71 2600 8268 16328 59046

Energia anual 54568.8 121888 285454

Taula 2.52: Energies i consums anuals.

Eficiència elèctrica ( % ) Eficiència tèrmica ( % ) Eficiència global ( % )

Diürn 20.5 46 66.5

Nocturn 14 27.6 41.6

Taula 2.53: Eficiències anuals.

Com es pot observar a les taules si es treballa en illa en les condicions mesurades

durant el dia la eficiència del mòdul es redueix aproximadament un 10 %, i durant la nit, al

baixar el consum elèctric fins a valors molt reduïts l’eficiència es redueix molt quedant per

sota del 50 %.


116

2.6 Estudi de viabilitat de la connexió en paral·lel per la venda d’energia

elèctrica excedent.

2.6.1 Condicions per la vendre energia elèctrica.

Per poder vendre l’energia elèctrica excedent a la companyia elèctrica, s’han de

complir les condicions que marca la Llei 54/1997 de 27 de novembre ( BOE núm.285,

28.12.97 ), per acollir-se al règim especial. Les condicions ha complir són:

• Per potències inferior a 25 MW, consumir un 30 % de l’energia elèctrica

produïda.

• Tenir un rendiment elèctric equivalent promig per any, superior a un cert

percentatge que està en funció de la tecnologia utilitzada.

En el cas del present projecte, cogeneració amb turbina de gas i amb

consum de gas natural, el percentatge ha de ser superior al 59 %.

A continuació es comprova si la instal·lació del mòdul de cogeneració al CREVER

compleix aquestes condicions:

• Percentatge d’energia elèctrica produïda:

Per fer aquest càlcul es faran servir les dades del consum elèctric anual del

centre i de la potència elèctrica màxima generada en un any, que s’han calculat al

punts 2.1.4 i 2.4.7 d’aquesta mateixa memòria de càlcul.

Consum elèctric anual del CREVER 62511 kWh/any.

Producció elèctrica anual produïda pel mòdul de

cogenració CAPSTONE

154440 kWh/any

Percentatge de potència autoconsumida 40.5 %

Taula 2.54: Percentatge de potència elèctrica autoconsumida.

Es té un autoconsum superior al marcat per la llei, per tant aquesta condició

queda complida.

• Rendiment elèctric equivalent ( Ree ):

Per calcular el REE, es fa servir la fórmula:


117

on:

E= energia elèctrica generada en borns de l'alternador.

Q= Consum d'energia primària, amb referència al poder calorífic

inferior del combustible utilitzat.

V= energia tèrmica útil demandada per al procés.

Fent el càlcul en condicions nominals de la màquina dona:

Teòricament es compleix el REE, per tant es podrà vendre energia

elèctrica rebent les primes que marca la llei.

2.6.2 Ingrés en concepte de la venda d'energia.

El Reial Decret 2818/1998 indica que la retribució que es rebrà per la venda d'energia

elèctrica es calcula amb la següents expressió:

R= Pm + Pr ± ER.

on:

Pm: preu final horari mig ( preu a efecte del art 24 del RD2818/1998)

Pr: prima corresponent depenent del grup al que es pertanyi, segons art.2 del

RD2818/1998.

ER: complement per energia reactiva.

A continuació es passa a calcular el valor de cada una de les variables anteriors en el

cas en que ens trobem:


118

• Pm: l'article del BOE del 1998 citat anteriorment diu que les instal·lacions amb

potència igual o inferior a 10 MW, podran agafar els preus del mercat els preus

calculats con a preu vall i punt per l'operador del mercat( OMEL ).

Els preus calculats per l'operador del mercat els últims 12 mesos són:

Preu en hora vall ( 8 primeres hores del dia) : 4.075 Pta/kWh.

Preu resta de les hores: 6.455 Pta/kWh.

• Pr: les primes estan acollides al RD2818/1998 i varien anualment en funció del

preu del gas i el preu de la elèctricitat. el preu de la prima pel l'any 2001 per

potències inferiors a 10 MW és de 4.10 pta/kWh.

Aquest prima es dona durant 10 anys.

• ER: amb el factor de potència de la instal·lació es valor de la ER és 0.

Amb aquest valor la retribució per kWh per aquest centre es de:

En hores vall: 8.175 pta /kWh.

Resta d'hores: 10.55 pta/kWh.

2.6.3 Preu del kWh elèctric autoproduït.

En aquest apartat es farà un càlcul aproximat del preu del kWh elèctric del mòdul de

cogeneració Capstone. Aquest cost representa en cost de gas natural necessari per produir un

kWh elèctric.

El càlcul es farà seguint les produccions i consums nominals proporcionats pel

fabricant del mòdul. Aquest valors són els següents:

• Potència elèctrica produïda. 28 kWh.

• Potència tèrmica consumida: 113 kWh.

També serà necessari conèixer el preu del gas natural, utilitzant la tarifa industrial

interrupible, el cost és de:


119

• 3.0647 Pts/termia.

• IVA 16 %.

• Preu total amb IVA: 3.55 Pts/termia.

Aquest preu està referit al poder calorífic superior (PCS),els càlculs es fan en funció

del poder calorífic inferior (PCI), per tant es tindrà de fer la conversió PCI=0.902PCS.

A continuació s’exposen els càlculs:

• Consum de gas natural en termias hora.

• Consum específic ( termias/kWh):

• Tarifa gas natural ( pts/termia) referit al PCI:

• Preu del kWh autoproduït ( Pts/kWh ):

2.6.4 Anàlisi del resultats obtinguts.

Un cop fets tots els càlculs s’ha determinat:

• Es compleixen les condicions legals per vendre energia elèctrica.

• El preu de venda de l’energia elèctrica excedent es de:

En hores vall: 8.175 pta /kWh.

Resta d'hores: 10.55 pta/kWh.

• El preu del kWh autoproduït és de:

13.67 Pts/kWh.


120

Amb aquests valors queda clar que tot i complir amb les condicions necessàries per la

venda d’energia elèctrica excedent, el mòdul de cogeneració Capstone no compleix amb les

condicions econòmiques per la venda, ja que amb el preu actual de l’energia elèctrica i del gas

natural, el cost del kWh generat es superior al preu del kWh venut.

Reus, 8 de Setembre del 2001

Alejandro Chico Esteban

Instal·lació i caracterització d’una microturbina de gas al CREVER Plànols


“INSTAL·LACIÓ I CARACTERITZACIÓ D’UNA

MICROTURBINA DE GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

PLÀNOLS

DOCUMENT 3/7





Índex

Plànol nº 1: Plànol de Situació

Plànol nº 2: Plànol d’emplaçament

Plànol nº 3: Plànol general de l’edifici

Plànol nº 4: Dimensions de l’edifici del CREVER

Plànol nº 5: Situació dels equips a la Plataforma exterior

Plànol nº 6: Esquema unifilar del Quadre Principal

Plànol nº 7: Esquema unifilar de la Planta Baixa

Plànol nº 8: Esquema unifilar de la Planta Superior

Plànol nº 9: Esquema unifilar de la línia de 380 V

Plànol nº 10: Quadre elèctric Principal

Plànol nº 11: Quadre proteccions de la microturbian

Plànol nº 12: Quadre elèctric de selecció

Plànol nº 13: Quadre de caracterització

Plànol nº 14: Parts i dimensions de la microturbina

Plànol nº 15: Esquema de funcionament de la instal·lació

Planòl nº 16 : Esquema de interconnexió a la xarxa


N

S

O

E

BAR complex educatiu

Plataforma exterior.125 m2

Façana Nord

Façana Sud


Façana Nord

Façana Sud

N

S

O

E

Plataforma Exterior


Línia 1: Bomba de calor.Fora de servei.

Línia 2: Equips Exteriors.Potència instal·lada 32.1 kW.

Línia 3: Planta Baixa.Potència instal·lada 41.5 kW

Línia 5: 6 fluorecents.Fora de servei

Línia 6: enllumenat Planta Baixa i Superior.Fora de servei

Línia 4: 81 fluorecents.Fora de servei

Línia 7: Focus Interiors.Potència instal·lada 2 kW.

Línia 8: Focus Exteriors.Fora de servei

Línia 9 : Alimentació Planta Superior.Potència instal·lada 6.75kW.

Alimentació habitualdirecta del Centre Transformació A.T

Alimentació en cas de fallada.Ve del LULIO

160 KVAbanyat amb oli25 kV / 220 V

4x400 A45 kA

3x40 A35 kA

4x200 A65 kA

31.5 KVA220/380 V

4x200 A65 kA

4x25 A6 kA

4x40 A0.03

4x10 A6 kA

4x40 A0.03

4x10 A6 kA

4x40 A0.03

4x16 A6 kA

4x40 A0.03

4x10 A6 kA

4x40 A0.03

4x63 A6 kA

4x16 mm2 + T

PVC Flexible

3x50 mm2

PVC Flexible

4x50 mm2

PVC Flexible

2x1.5 mm2 + T

PVC Flexible

4x16mm2

PVC Flexible


4x63 A6 kA

4x40 A0.03

4x20 A6 kA

4x63 A0.03

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A

4x40 A6 kA

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x16 A

4x40 A0.03

4X160 A65 kA

A endolls administració.Potència instal·lada 1.25 kW.B endolls direcció.Potència instal·lada 0.215 kWC endolls lavabos.Potència instal·lada 1.94 kW.D endolls laboratori ( sala gran ). Estufes.Potència instal·lada 5 kW.E

F

G

H

I endolls laboratori ( sala gran ).Potència instal·lada 6 kW.J endolls laboratori sala evaporador/calorificPotència instal·lada 6.2 kW.K endolls despatx 1.Potència instal·lada 0.25 kW.L endolls sala de control i comunicacions.Potència instal·lada 0.45 kW.

A llums administració llums sala cafè i endolls sala cafè.Potència instal·lada 3.3 kW.B llums direcció.Potència instal·lada 0.288 kW.C llums lavabo.0.325 kW.D llums despatx 1, llums sala evaporador/calorific , llums magatgem despatx 1,llums magatzem taller.Potència instal·lada 0.7 kW.

E

F

G

HI llums sala de control i comunicacions.Potència instal·lada 0.288 kW.J focus de l'entrada.Potència instal·lada 2 kW.K llum sala de visites.Potència instal·lada 0 kW.L llum passadís.Potència instal·lada 0.36 kW.

Alimentació equipsclimatització DAIKIN.Potència instal·lada 0.5 kW.

2x40 A0.03

2x20 A

ve de la Linea 3 del Quadre General.Planol nº

Sortida màquines 15 kW.Potència instal·lada 5 kW.

4x63 A6 kA 4x63 A

0.03

Sortida toma III+N.Potència instal·lada 9,2 kW.

4x4mm2

PVC Flexible

4x4mm2 + T

PVC Flexible

2x2.5mm2 + TPVC Flexible



2x2.5mm2 + TPVC Flexible2x2.5mm2 + TPVC Flexible

2x2.5mm2 + TPVC Flexible2x2.5mm2 + TPVC Flexible2x2.5mm2 + TPVC Flexible2x2.5mm2 + TPVC Flexible

2x1.5mm2 PVC Flexible2x1.5mm2 PVC Flexible2x1.5mm2 PVC Flexible

2x1.5mm2 PVC Flexible

2x1.5mm2 PVC Flexible2x1.5mm2 PVC Flexible2x1.5mm2 PVC Flexible2x1.5mm2 PVC Flexible

4x10mm2

PVC Flex

4x10mm2

PVC Flex


4x20 A6 kA

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x10 A

2x16 A

4x40 A0.03

4X63 A6 kA

11 llums despatx 2.Potència instal·lada 0.144 kW.12 llums despatx 3.Potència instal·lada 0.144 kW.13 llums despatx 4.Potència instal·lada 0.144 kW.14 llums despatx 5.Potència instal·lada 0.144 kW.

15

16

17

1819 llums despatx 7 i llums passadís.Potència instal·lada 0.72 kW.20 llums sala de conferències i llums documentació.Potència instal·lada 0.72 kW.

Alimentació equips climatització DAIKIN.Potència instal·lada 0.7 kW.

2x40 A0.03

2x20 A

ve de la Linea 4

4 endolls despatx 5.Potència instal·lada 0.1 kW.

2x16 A

4x40 A6 kA

4x40 A0.03


9 endolls despatx 6 i llums despatx 6.Potència instal·lada 0 kW.

2x16 A

2x16 A


2x16 A

2x16 A

2x16 A

2x16 A7 endolls despatx 7, endolls sala de conferencies i endolls documentació.Potència instal·lada 2.85 kW.8 endolls despatx 7.Potència instal·lada 0.2 kW.

6

2x16 A

2x16 A



1 endolls despatx 2.Potència instal·lada 0.1kW.2x16 A

4x16 mm2

PVC Flexible

2x2.5 mm2 + TPVC Flexible2x2.5 mm2 + TPVC Flexible2x2.5 mm2 + TPVC Flexible

2x2.5 mm2 + TPVC Flexible2x2.5 mm2 + TPVC Flexible

2x2.5 mm2 + TPVC Flexible2x2.5 mm2 + TPVC Flexible2x2.5 mm2 + TPVC Flexible2x2.5 mm2 + TPVC Flexible

2x1.5 mm2PVC Flexible2x1.5 mm2PVC Flexible2x1.5 mm2PVC Flexible

2x1.5 mm2PVC Flexible

2x1.5 mm2PVC Flexible2x1.5 mm2PVC Flexible

PVC Flexible2x2.5 mm2 + T


bomba circuit de torre 4 kW

bomba banc assaig 7.5 kW

bomba banc d'assaig 3 kW

equip de climatització 1.2 kW

bomba banc d'assaig 1.5 kW

Prototip 5 kW

estractor/climatitzador del laboratori + condesador 6 kW

ve de Linea 2 del Quadre Principal

3x20/16 A

ventilador 1 kW

torre de refrigeració 2 kW

ventilador 1 kW

3x20/16 A

3x2 A

3x20/16 A3x2 A

1.6 A

1.6 A

3x16A 10 A

3x20 A 4x35/30 A 16 A

3x6 A 3x20/16 A 4 A

3x16 A 3x20/16 A 10 A

4x35 A4x32 A10 kA

4x40 A0.03

4x25 A0.03

4x35/30 A 4x35 AV.F

Bomba buit 0.75 kW

Caldera de Vapor 1kW

3x80 A

4x32A

4x4A

4x16mm2 + T

PVC Flexible

4x4mm2PVC Flexible

4x4mm2PVC Flexible

4x4mm2PVC Flexible


3x2.5mm2 +TPVC Flexible





3x4mm2 + TPVC Flexible



4x4mm2PVC Flexible

Banc d'Assaig

3x63 A

4x2.5mm2

PVC Flexible

4x2.

5mm

2

PVC

Fle

xibl

e


4 5 6

7 8 9

1 3

I.G

2

200 A

Interruptor Principal

NL2L1 L3

Línia 2

400 A 160 A 40 A

63 A

40/4/0.0340/4/0.03 25/4/0.03

25 A 10 A 16 A

40/4/0.0340/4/0.03

10 A16 A

Línia 3 Línia 1: fora de servei.

Línia 9

Línia 4 Línia 5: fora de servei.

Línia 6: fora de servei.




T21

Q21 Q13 Q15 Q17 F24

F25

F26

A24 A41K76

A55

K31

K32

K33

K34

K35

K36

K37

K44

K45

K47

K52

K53

K54

K55

K57

K58

K46

K61

K62

K63

K64

K65

K68

K71

K73

X 4

K34

.1K

35.1

X 5

X 5

1...............10 1...............10 1...............20 1...............30

X 1

X 1

X 3

X 3

N

F11

L1 L2 L3

PE

PE

N U1

V1

W1

21......................................40 16...........................30

StörungInterrupció

BereitPreparat

Reset 1 = Ferm0 = Aus2 = Vor ort

Abgas- Klappe AufValv. Sortida Obert

1 = Auf0 = Auto2 = Zu

Abgas- Klappe ZuValv. Sortida Tancada

NOT - AUTParada d'emergència

K36

.1

K37

.1

K75

( H48 )

( H51 )

( S45 ) ( S 73 ) ( S64 )

( H 67 )

( H 66 )

( S43 )


Pn=28 kW

Generador elèctricUn = 400 VIfn,1 = 43 A

63 A0,03

63 A

1 A

DISPLAY

CM-4000

CENTRE CREVER( connexió en illa )

63 A

1 A

A

A

A

VVV

A BANC D'ASSAIG( RESISTÈNCIES ELÈCTRIQUES )

63 A

V V V

A A A

123

4

9

5

6

7 8

11

121213

1 2 5

6

10

3

4

9

7

8


4x2.5mm2

4x2.5mm2

ve del quadre de selecció i mesura

caixa distribucióprincipalC.D.P

4x16mm2 + T

4x2.5mm2

Interruptor nº 1: 4x13 A

CÀRREGUES INDUCTIVES.Aquesta part està destinada a fer variar el cos fi de la càrrega.

MOTORS TRIFÀSICS.Aquesta part està destinada a comprovar com reacciona l'alternador davant de pics de corrent.

3 kW220/380 V

3 kW220/380 V

2.6 kVAr inductiu.Cos fi 0,1 aprox.

CÀRREGUES RESISTIVES.Aquesta part està destinada per fer les proves de càrrega al 25, 50, 75 i 100 %.



7.5 kW resistius

4x2.5mm2

4x2.5mm24x2.5mm2

4x2.5mm24x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm2




4x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm2

4x2.5mm24x2.5mm2






7.5 kW resistius

7.5 kW resistius

7.5 kW resistius


0-480 Vac, 3 fases.0-1600 Hz.

0-480 Vac, 3 fases50/60Hz y 43 A máximo.

DC regulable

Unidad de control.

Extractor/Climatitzador + Bomba trifàsica del Laboratori de Termofísica

Equip Climatització + Caldera d'aigua calenta

Banc d'Assaig

40 kVA400/230 V

Circuit de caracterització

alimentació edifici a 230V

FILTRE

Quadre elèctric microturbina

Cicle d'absorció

ESTACIÓ METEOROLÒGICA: T º, Pressió relativa i Humitat relativa

4x16mm2+4mm2 T

PVC Flexible

PVC Flexible

PVC Flexible

4x4mm2

PVC Flexible

4x10mm2

PVC Flexible

4x10mm2

PVC Flexible

PVC FlexibleCM-4000

Entrada d'aireCombustióm=936 kg/ht=15 ºC.Refrigeracióm=1700 kg/ht=15 ºC.

Línia gas CREVER1.9 bar

Entrada gas a MicroturbinaQ=11 Nm3/hHu=10 kWh/Nm3v=6,2 m/sP=700 mbar

Aigua Freda60ºCQ=2.55 m3/hv=1.45 m/s

Aigua Calenta80ºC

60ºC dp=120mbar 80ºC

P=60 kW

dp=10mbar

Caldera

Dipòsit acumulació aigua calenta5000 l

Cap

a c

ircu

it in

tern

aig

ua c

alen

ta

Cap

a c

ircu

it in

tern

aig

ua fr

eda

p=3800 mbar

Cambra de Combustió3800 mbar

Recuperador de calor

G C T28 kWel

202ºC 514ºC

565ºC

271ºC 100ºC

811ºC

Gas d'escapament1150 kg/ht=100ºC

FRTI

PIPI

PSAPICTICPSA

TIC

TSA

PSA

LSA

PSA TSA TSA

4x63 A30mA

4x63 A35 kA

4x63 A35 kA

4x63 A35 kA

4x80 A35 kA

PI

TSA

TR

FR

FRPRTR

Compressor de Gas

85ºC90ºC

12ºC 7ºC

4x16mm2+4mm2 T

4x16mm2+4mm2 T 4x16mm2+4mm2 T


V < 0.85 Vm

V > 1.1 Vm

49 HZ< f < 50 Hz

V < 0.85 Vm

V < 0.85 Vm

< V

< V

< V

> V

< f <

TURBOGENERADOR

63 A

400 / 220

temporitzador 3 minuts

80 A0,03

80 A 80 A

6 - 7 A

5 A

400 A

28 kW, 400 V, 43 A

Instal·lació i caracterització d’una microturbina de gas al CREVER Pressupost.

1



GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

PRESSUPOST

DOCUMENT 4/7





2

Índex

4.1 Quadre de preus 1

Capítol 1: Mòdul de cogeneració 1

Capítol 2: Instal·lació del Mòdul de cogeneració 2

Capítol 3: Elements del circuit tèrmic 3

Capítol 4: Instal·lació elèctrica en Baixa Tensió 4

Subcapitol 4.1 : Quadre elèctric de selecció 4

Subcapitol 4.2 : Quadre elèctric de caracterització 5

Subcapitol 4.3 : Autotransformador i conductors 6

Capítol 5 : Instrumentació addicional per la caracterització 7

4.2 Quadre d’amidaments 8









4.3 Quadre d’aplicació de preus 15









4.4 Resum del pressupost 22


3

4.1.QUADRE DE PREUS.

Capítol 1: Mòdul de Cogeneració.

Nº Partida Unitat Designació Preu Microturbina de gas Capstone uT 28-60/80 L de 28 kW de potència elèctrica, 60 kW de potència tèrmica i 113 kW de consum. Amb turbogenerador síncron, caldera de recuperació dels gasos d'escapament, quadre elèctric de protecció,sitema de seguretat als circuits de gas, aigua i electricitat, compressor d'aire i de gas, equip electronic de de control i de potència. Inclou la posada en marxa de la microturbina per part del personal especialitzat de l'empressa distrib, 4.1.1 U incloent dietes i despeses de desplaçament. 7746114 Kit-Stand Alone per treballar en illa. Inclou les bateries i un controlador de les bateries. Transport 4.1.2 U inclòs. 1171174 Despeses de transport i descàrrega de la microturb 4.1.3 U desde USA fins a les instal·lacions del CREVER. 154000


4

Capítol 2: Instal·lació del Mòdul de Cogeneració.

Nº Partida Unitat Designació Preu Tram d'acer inoxidable 125-175. Per la construcció4.2.1 M de la xemeneia de sortida de fums. 6502 4.2.2 U Colze d'acer inoxidable 125-175 90 6260 Sombreret chino antideflagant d'acer inoxidable 125-175, incloent suport i tots els accessoris per 4.2.3 U fixació. 3266 4.2.4 U Adaptador caldera 125-175 A 135 d'acer inoxidable 2642 Construcció bancada de formigó amb mallazo interior per donar rigidessa, exterior d'acer i amb aïllament a totesles cares. Incloent el muntatge 4.2.5 U i tots els els accessoris. 225000 Instal·lació de la línia d'adequació del gas natural. Inclou: Armari de regulació CNR 10/300 de dimen 1000x800x300 mm, regulador Fiorentini DIVAL 50 TR/LTR amb vàlvula de seguretat per màxima, Vàlvules de Bola M-M de 1 ", Filtre de gas 1" 6 bar, canonda de coure suportat a la paret, manometres, claus pulsadors i petit material. 4.2.6 U Amb mà d'obra inclosa. 150486 Comptador de gas G-16 Schlumberger Delta 2040. Amb un cabal màxim de 25 m3/h i una pressió màxima 4.2.7 U admissible de 12 bars. 166907


5

Capítol 3: Elements del circuit tèrmic.

Nº Partida Unitat Designació Preu Dipòsit d'acumulació d'aigua calenta amb 5000 l de 4.3.1 U capacitat, aïllat termicament. Instal·lat.Marca AIQSA 800000 4.3.2 U Bomba per l'impusió de l'aigua, amb cabal de 3 m3/h. 90000 4.3.3 U Vàlvula manual per les sortides del dipòsit 10000 Canonada de coure D 52 mm per la distribució de 4.3.4 M l'aigua. 1166 Aïllant, Armaflex AC 54x13. Per aïllar termicament 4.3.5 M les canonades de coure. 476 4.3.6 U Colze de llautó mascle D 52 mm 400 4.3.7 U Vàlvula de seguretat Caleffi 1/2 820 4.3.8 U Pulgador Caleff Robocal 3/8 690 4.3.9 U Material adicional per al muntatge del circuit de l'aigua 44000 4.3.10 U Vàlvula de 3 vies 20000


6

Capítol 4: Instal·lació elèctrica en Baixa Tensió.Subcapitol 4.1: Quadre elèctric de selecció.

Nº Partida Unitat Designació Preu Caixa elèctrica HIMEL CRN CRN 108/250 KT, 4.4.1 U amb xapa metal·lica per muntatge HIMEL MM-108. 40700 Interruptor diferencial Siemens, model 5SZ3 460-5B. De 63 A, 4 pols i sensibilitat de 30 mA. Incloent accessoris de muntatge i instal·lat. 4.4.2 U Muntat i provat 30195 Interruptor-seccionador Moeller P74-63. De 63 A, 4 pols amb fusibles de 200 per curt circuit i una potència de tall de 35 kA. 4.4.3 U Muntat i provat 20000 Interruptor automàtic per protecció de generadors Moeller NZM 74-63N-G. De 63 A, 4 pols amb disparo instantani per curt circuit, amb una potència de tall de 35 kA 4.4.4 U Muntat i provat 28000 Voltímetre de 500 V 72x72 mm ZURC EC 72. 4.4.5 U Muntat i provat 3516 Amperímetre 50 A 72x72 mm ZURC EC 72 4.4.6 U Muntat i provat 3368 Transformador d’intensitat amb relació de transformació 50/5 A,30 VA, precisió 0.2 %, tensió d’alimentació 400 V i gamma extendida del 120 %. 4.4.7 U Muntat i provat 28800 Portafusibles HAGER L-501 1P 20 A 4.4.8 U Muntat i provat 685 Fusible tamany 0 2 A S/I GL. 4.4.9 U Muntat i provat 106 Petit interruptor automàtic unipolar de 1 A, HAGER NC-101 I 1 A. 4.4.10 U Muntat i provat 2625


7

Capítol 4: Instal·lació elèctrica en Baixa Tensió.Subcapitol 4.2: Quadre elèctric de caracterització.

Nº Partida Unitat Designació Preu Caixa elèctrica RITTAL amb planxa metàl·lica per a muntatge. 4.4.11 U Incloent accessoris de muntatge i instal·lat. 15000 Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B13-4. 13 A i 4 pols. Amb un poder de tall de 6 kA 4.4.12 U Muntat i provat 12000 Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B6-4. 6 A i 4 pols.Amb un poder de tall de 6 kA 4.4.13 U Muntat i provat 10000 Caixa de dostribució LEGRAND 048 86. 11 entrades. 125 A i 500 V. 4.4.14 U Muntat i provat 1500


8

Capítol 4: Instal·lació elèctrica en Baixa Tensió.Subcapitol 4.3: Autotransformador i conductors.

Nº Partida Unitat Designació Preu Autotransformador de tensió de 40 kVA i 400/230 V. 4.4.15 U Amb refrigeració al aire. Muntat i provat. 117160 Conductor tetrapolar 5x16 mm2 Retenax Flex RVK. 4.4.16 M Per la conducció de l'energia de sortida de la microtur. 2800 Conductor tetrapolar 4x2.5 mm2 Retenax Flex RVK. 4.4.17 M Per a les sortides del quadre de caracterització. 263 Conductor unipolar 1x2.5 mm2. Per al muntatge 4.4.18 M interiors del quadres electrics. 84


9

Capítol 5:Intrumentació addicional per la caracterització.

Nº Partida Unitat Designació Preu POWER LOGIC Circuit Monitor series 4000, Schneider Electric.Inclou: l’analitzador, una pantalla Circuit 4.5.1 U Monitor 4000 i un software per l’anàlisi de les dades. 544370 Analitzador de gasos TESTO 350 M. Aquest equip

mesura entre d’altres : O2, CO, NO, NO2, , SO2

temperatura i pressió i també el CO2.Inclou un tub de 4.5.2 U Pitot per calcular el cabal de gasos d’escapament. 950000 Estació metereologica. Mesura temperatura, pressió i 4.5.3 U humitat relativa del aire ambient 430360 Cabalimetre de gasos Rosemount MassProbar + 4.5.4 U HartTriloop 367517


10

4.2.QUADRE D’AMIDAMENTS.


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total Microturbina de gas Capstone uT 28-60/80 L de 28 kW de potència elèctrica, 60 kW de potència tèrmica i 113 kW de consum. Amb turbogenerador síncron, caldera de recuperació dels gasos d'escapament, quadre elèctric de protecció,sitema de seguretat als circuits de gas, aigua i electricitat, compressor d'aire i de gas, equip electronic de de control i de potència. Inclou la posada en marxa de la microturbina per part del personal especialitzat de l'empressa distrib, 4.1.1 U incloent dietes i despeses de desplaçament. 1 1 1 Kit-Stand Alone per treballar en illa. Inclou les bateries i un controlador de les bateries. Transport 4.1.2 U inclòs. 1 1 1 Despeses de transport i descàrrega de la microturb 4.1.3 U Des de USA fins a les instal·lacions del CREVER. 1 1 1


11


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total Tram d'acer inoxidable 125-175. Per la construcció 4.2.1 M de la xemeneia de sortida de fums. 1 4 4 4 4.2.2 U Colze d'acer inoxidable 125-175 90 1 1 1 Sombreret chino antideflagant d'acer inoxidable 125-175, incloent suport i tots els accessoris per 4.2.3 U fixació. 1 1 1 4.2.4 U Adaptador caldera 125-175 A 135 d'acer inoxidable 1 1 1 Construcció bancada de formigó amb mallazo interior per donar rigidessa, exterior d'acer i amb aïllament a totesles cares. Incloent el muntatge 4.2.5 U i tots els els accessoris. 1 1 1 Instal·lació de la línia d'adequació del gas natural. Inclou: Armari de regulació CNR 10/300 de dimen 1000x800x300 mm, regulador Fiorentini DIVAL 50 TR/LTR amb vàlvula de seguretat per màxima, Vàlvules de Bola M-M de 1 ", Filtre de gas 1" 6 bar, canonda de coure suportat a la paret, manometres, claus pulsadors i petit material. 4.2.6 U Amb mà d'obra inclosa. 1 1 1 Comptador de gas G-16 Schlumberger Delta 2040. Amb un cabal màxim de 25 m3/h i una pressió màxima 4.2.7 U admissible de 12 bars. 1 1 1


12


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total Dipòsit d'acumulació d'aigua calenta amb 5000 l de 4.3.1 U capacitat, aïllat termicament. Instal·lat.Marca AIQSA 1 1 1 4.3.2 U Bomba per l'impusió de l'aigua, amb cabal de 3 m3/h. 3 3 3 4.3.3 U Vàlvula manual per les sortides del dipòsit 6 6 6 Canonada de coure D 52 mm per la distribució de 4.3.4 M l'aigua. 1 50 50 50 Aïllant, Armaflex AC 54x13. Per aïllar termicament 4.3.5 M les canonades de coure. 1 50 50 50 4.3.6 U Colze de llautó mascle D 52 mm 4 4 4 4.3.7 U Vàlvula de seguretat Caleffi 1/2 4 4 4 4.3.8 U Pulgador Caleff Robocal 3/8 2 2 2 4.3.9 U Material addicional per al muntatge del circuit de l'aigua 1 1 1 4.3.10 U Vàlvula de 3 vies 3 3 3


13


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total Caixa elèctrica HIMEL CRN CRN 108/250 KT, 4.4.1 U amb xapa metal·lica per muntatge HIMEL MM-108. 1 1 1 Interruptor diferencial Siemens, model 5SZ3 460-5B. De 63 A, 4 pols i sensibilitat de 30 mA. Incloent accessoris de muntatge i instal·lat. 4.4.2 U Muntat i provat 1 1 1 Interruptor-seccionador Moeller P74-63. De 63 A, 4 pols amb fusibles de 200 per curt circuit i una potència de tall de 35 kA. 4.4.3 U Muntat i provat 1 1 1 Interruptor automàtic per protecció de generadors Moeller NZM 74-63N-G. De 63 A, 4 pols amb disparo instantani per curt circuit, amb una potència de tall de 35 kA 4.4.4 U Muntat i provat 3 3 3 Voltímetre de 500 V 72x72 mm ZURC EC 72. 4.4.5 U Muntat i provat 3 3 3 Amperímetre 50 A 72x72 mm ZURC EC 72 4.4.6 U Muntat i provat 3 3 3 Transformador d’intensitat amb relació de transformació 50/5 A,30 VA, precisió 0.2 %, tensió d’alimentació 400 V i gamma extendida del 120 %. 4.4.7 U Muntat i provat 4 4 4 Portafusibles HAGER L-501 1P 20 A 4.4.8 U Muntat i provat 4 4 4 Fusible tamany 0 2 A S/I GL. 4.4.9 U Muntat i provat 4 4 4 Petit interruptor automàtic unipolar de 1 A, HAGER NC-101 I 1 A. 4.4.10 U Muntat i provat 4 4 4


14


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total Caixa elèctrica RITTAL amb planxa metàl·lica per a muntatge. 4.4.11 U Incloent accessoris de muntatge i instal·lat. 1 1 1 Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B13-4. 13 A i 4 pols. Amb un poder de tall de 6 kA 4.4.12 U Muntat i provat 4 4 4 Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B6-4. 6 A i 4 pols.Amb un poder de tall de 6 kA 4.4.13 U Muntat i provat 5 5 5 Caixa de dostribució LEGRAND 048 86. 11 entrades. 125 A i 500 V. 4.4.14 U Muntat i provat 1 1 1


15


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total Autotransformador de tensió de 40 kVA i 400/230 V. 4.4.15 U Amb refrigeració al aire. Muntat i provat. 1 1 1 Conductor tetrapolar 5x16 mm2 Retenax Flex RVK. 4.4.16 M Per la conducció de l'energia de sortida de la microtur. 1 55 55 55 Conductor tetrapolar 4x2.5 mm2 Retenax Flex RVK. 4.4.17 M Per a les sortides del quadre de caracterització. 1 25 25 25 Conductor unipolar 1x2.5 mm2. Per al muntatge 4.4.18 M interiors del quadres electrics. 1 20 20 20


16


NºPart. Uni. Designació Nº Elem. Llarg Subtotal Total POWER LOGIC Circuit Monitor series 4000, Schneider Electric.Inclou: l’analitzador, una pantalla Circuit 4.5.1 U Monitor 4000 i un software per l’anàlisi de les dades. 1 1 1 Analitzador de gasos TESTO 350 M. Aquest equip


temperatura i pressió i també el CO2.Inclou un tub de 4.5.2 U Pitot per calcular el cabal de gasos d’escapament. 1 1 1 Estació metereologica. Mesura temperatura, pressió i 4.5.3 U humitat relativa del aire ambient 1 1 1 Cabalimetre de gasos Rosemount MassProbar + 4.5.4 U HartTriloop 1 1 1


17

4.3 QUADRE D'APLICACIONS DE PREUS.


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu Microturbina de gas Capstone uT 28-60/80 L de 28 kW de potència elèctrica, 60 kW de potència tèrmica i 113 kW de consum. Amb turbogenerador síncron, caldera de recuperació dels gasos d'escapament, quadre elèctric de protecció,sitema de seguretat als circuits de gas, aigua i electricitat, compressor d'aire i de gas, equip electronic de de control i de potència. Inclou la posada en marxa de la microturbina per part del personal especialitzat de l'empressa distrib, 4.1.1 U incloent dietes i despeses de desplaçament. 7746114 1 7746114 Kit-Stand Alone per treballar en illa. Inclou les bateries i un controlador de les bateries. Transport 4.1.2 U inclòs. 1171174 1 1171174 Despeses de transport i descàrrega de la microturb 4.1.3 U desde USA fins a les instal·lacions del CREVER. 154000 1 154000 TOTAL CAPITOL MÒDUL COGENERACIÓ 9071288


18


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu Tram d'acer inoxidable 125-175. Per la construcció 4.2.1 M de la xemeneia de sortida de fums. 6502 4 26008 4.2.2 U Colze d'acer inoxidable 125-175 90 6260 1 6260 Sombreret chino antideflagant d'acer inoxidable 125-175, incloent suport i tots els accessoris per 4.2.3 U fixació. 3266 1 3266 4.2.4 U Adaptador caldera 125-175 A 135 d'acer inoxidable 2642 1 2642 Construcció bancada de formigó amb mallazo interior per donar rigidessa, exterior d'acer i amb aïllament a totesles cares. Incloent el muntatge 4.2.5 U i tots els els accessoris. 225000 1 225000 Instal·lació de la línia d'adequació del gas natural. Inclou: Armari de regulació CNR 10/300 de dimen 1000x800x300 mm, regulador Fiorentini DIVAL 50 TR/LTR amb vàlvula de seguretat per màxima, Vàlvules de Bola M-M de 1 ", Filtre de gas 1" 6 bar, canonada de coure suportat a la paret, manometres, claus pulsadors i petit material. 4.2.6 U Amb mà d'obra inclosa. 150486 1 150486 Comptador de gas G-16 Schlumberger Delta 2040. Amb un cabal màxim de 25 m3/h i una pressió màxima 4.2.7 U admissible de 12 bars. 166907 1 166907 TOTAL CAPITOL IINSTAL·LACIÓ DEL MÒDUL COGENERACIÓ 580569


19


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu Dipòsit d'acumulació d'aigua calenta amb 5000 l de 4.3.1 U capacitat, aïllat termicament. Instal·lat.Marca AIQSA 800000 1 800000 4.3.2 U Bomba per l'impusió de l'aigua, amb cabal de 3 m3/h. 90000 3 270000 4.3.3 U Vàlvula manual per les sortides del dipòsit 10000 6 60000 Canonada de coure D 52 mm per la distribució de 4.3.4 M l'aigua. 1166 50 58300 Aïllant, Armaflex AC 54x13. Per aïllar termicament 4.3.5 M les canonades de coure. 476 50 23800 4.3.6 U Colze de llautó mascle D 52 mm 400 4 1600 4.3.7 U Vàlvula de seguretat Caleffi 1/2 820 4 3280 4.3.8 U Pulgador Caleff Robocal 3/8 690 2 1380 4.3.9 U Material adicional per al muntatge del circuit de l'aigua 44000 1 44000 4.3.10 U Vàlvula de 3 vies 20000 3 60000 TOTAL CAPITOL ELEMENTS CIRCUIT TÈRMIC 1322360


20


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu Caixa elèctrica HIMEL CRN CRN 108/250 KT, 4.4.1 U amb xapa metal·lica per muntatge HIMEL MM-108. 40700 1 40700 Interruptor diferencial Siemens, model 5SZ3 460-5B. De 63 A, 4 pols i sensibilitat de 30 mA. Incloent accessoris de muntatge i instal·lat. 4.4.2 U Muntat i provat 30195 1 30195 Interruptor-seccionador Moeller P74-63. De 63 A, 4 pols amb fusibles de 200 per curt circuit i una potència de tall de 35 kA. 4.4.3 U Muntat i provat 20000 1 20000 Interruptor automàtic per protecció de generadors Moeller NZM 74-63N-G. De 63 A, 4 pols amb disparo instantani per curt circuit, amb una potència de tall de 35 kA 4.4.4 U Muntat i provat 28000 2 56000 Voltímetre de 500 V 72x72 mm ZURC EC 72. 4.4.5 U Muntat i provat 3516 3 10548 Amperímetre 50 A 72x72 mm ZURC EC 72 4.4.6 U Muntat i provat 3368 3 10104 Transformador d’intensitat amb relació de transformació 50/5 A,30 VA, precisió 0.2 %, tensió d’alimentació 400 V i gamma extendida del 120 %. 4.4.7 U Muntat i provat 28800 4 115200 Portafusibles HAGER L-501 1P 20 A 4.4.8 U Muntat i provat 685 4 2740 Fusible tamany 0 2 A S/I GL. 4.4.9 U Muntat i provat 106 4 424 Petit interruptor automàtic unipolar de 1 A, HAGER NC-101 I 1 A. 4.4.10 U Muntat i provat 2625 4 10500 TOTAL SUBCAPITOL QUADRE ELÈCTRIC DE SELECCIÓ. 296411


21


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu Caixa elèctrica RITTAL amb planxa metàl·lica per a muntatge. 4.4.11 U Incloent accessoris de muntatge i instal·lat. 15000 1 15000 Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B13-4. 13 A i 4 pols. Amb un poder de tall de 6 kA 4.4.12 U Muntat i provat 12000 4 48000 Petit interruptor automàtic Moeller FAZN B6-4. 6 A i 4 pols.Amb un poder de tall de 6 kA 4.4.13 U Muntat i provat 10000 5 50000 Caixa de dostribució LEGRAND 048 86. 11 entrades. 125 A i 500 V. 4.4.14 U Muntat i provat 1500 1 1500 TOTAL SUBCAPITOL QUADRE ELÈCTRIC DE CARACTERITZACIÓ. 114500


22


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu Autotransformador de tensió de 40 kVA i 400/230 V. 4.4.15 U Amb refrigeració al aire. Muntat i provat. 117160 1 117160 Conductor tetrapolar 5x16 mm2 Retenax Flex RVK. 4.4.16 M Per la conducció de l'energia de sortida de la microtur. 2800 55 154000 Conductor tetrapolar 4x2.5 mm2 Retenax Flex RVK. 4.4.17 M Per a les sortides del quadre de caracterització. 263 25 6575 Conductor unipolar 1x2.5 mm2. Per al muntatge 4.4.18 M interiors del quadres electrics. 84 20 1680 TOTAL SUBCAPITOL AUTOTRANSFORMADOR I CONDUCTORS 279415


23


NºPartida Unitat Designació Preu Total Med. Preu POWER LOGIC Circuit Monitor series 4000, Schneider Electric.Inclou: l’analitzador, una pantalla Circuit 4.5.1 U Monitor 4000 i un software per l’anàlisi de les dades. 544370 1 544370 Analitzador de gasos TESTO 350 M. Aquest equip


temperatura i pressió i també el CO2.Inclou un tub de 4.5.2 U Pitot per calcular el cabal de gasos d’escapament. 950000 1 950000 Estació metereologica. Mesura temperatura, pressió i 4.5.3 U humitat relativa del aire ambient 430360 1 430360 Cabalimetre de gasos Rosemount MassProbar + 4.5.4 U HartTriloop 367517 1 367517 TOTAL CAPITOL INSTRUMENTACIÓ ADDICIONAL. 2292247


24

4.4 RESUM DEL PRESSUPOST.

Capítol 1: Mòdul de Cogeneració. 9.071.288 PTA

Capítol 2: Instal·lació del Mòdul de Cogeneració. 580.569 PTA

Capítol 3: Elements de circuit tèrmic 1.322.360 PTA

Capítol 4: Instal·lació elèctrica en Baixa Tensió.

Subcapítol 4.1: Quadre elèctric de selecció. 296.411 PTA

Subcapítol 4.1: Quadre elèctric de caracterització. 114.500 PTA

Subcapítol 4.1: Autotransformador i conductors 279.415 PTA

Capítol 5: Instrumentació addicional per la caracterització. 2.292.247 PTA

PEM ( pressupost d’execució material ) 13.956.790 PTA

Despeses generals 13 % PEM 1.814.383 PTA

Benefici industrial 6 % PEM 837.407 PTA

PEC ( Pressupost d’execució per contracte ) 16.608.580 PTA

IVA 16 % 2.657.373 PTA

TOTAL PRESSUPOST 19.265.953 PTA

El Pressupost Total és de dinou milions dues-centes seixanta-cinc mil nou-centes cinquanta-

tres PTA.




25

Instal·lació i caracterització d’una microturbina de gas al CREVER Plec de condicions

1



GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

PLEC DE CONDICIONS

DOCUMENT 5/7





2

Índex

5.1 CONDICIONS GENERALS 1

5.1.2 Reglaments i normes 1

5.1.3 Materials 1

5.1.4 Execució d’obra 2

5.1.5 Interpretació i desenvolupament del projecte 3

5.1.6 Obres complementaries 3

5.1.7 Modificacions 4

5.1.8 Obra defectuosa 4

5.1.9 Medis auxiliars 4

5.1.10 Conservació de les obres 5

5.1.11 Recepció de les obres 5

5.1.12 Contractació de l’empresa 5

5.1.13 Fiança 6

5.2 CONDICIONS ECONÒMIQUES 7

5.2.1 Abonament de l’obra 7

5.2.2 Preus 7

5.2.3 Responsabilitats 8

5.2.4 Rescissió del contracte 8

5.2.5 Liquidació en cas de rescissió de contracte 8

5.3 CONDICIONS FACULTATIVES 9

5.3.1 Normes a seguir 9

5.3.2 Personal 10

5.3.3 Reconeixement i assaigs previs 10

5.3.4 Assaigs 10

5.3.5 Aparellador 11

5.3.6 Motors i generadors 12

5.3.7 Altres 12

5.4 CONDCIONS TÈCNIQUES 13

5.4.1 Unitats d’obra 13

5.4.1.1 Materials bàsics 13

5.4.1.2 Excavacions en qualsevol tipus de terreny 14

5.4.1.3 Demolicions i reposicions 16

5.4.1.4 Base granular 18

5.4.1.5 Paviment 18

5.4.1.6 Excavacions i replè de rases i pous 19

5.4.1.7 Vorades prefabricades 21

5.4.1.8 Pavimentació de voreres i rajoles de morter comprimit 22

5.4.2 Equips elèctric 24


3

PLEC DE CONDICIONS

5.1 CONDICIONS GENERALS

• El present Plec de Condicions té per objecte definir al Contractista el alcanç del

treball i l’execució qualitativa del mateix.

• El treball elèctric consistirà en la instal·lació elèctrica completa per a la força,

enllumenat i terra.

• L’alcanç del treball del Contractista inclou el disseny i la preparació de tots els

planos, diagrames, especificacions, llista de material i requisits per a la adquisició i

la instal·lació del treball.

5.1.2 Reglaments i normes.

Totes les unitats de l’obra es executaran complint les prescripcions indicades en els

Reglaments de Seguretat i Normes Tècniques d’obligat compliment per a aquest tipus de

instal·lacions, tant de l'àmbit nacional, autonòmic com municipal, així com, totes les altres

que es estableixen en la Memòria Descriptiva del mateix.

S’adaptaran a més a més, a les presentes condicions particulars que complementaran

les indicades pels Reglaments i Normes citades.

5.1.3 Materials.

Tots els materials empleats seran de primera qualitat. Compliran les especificacions i

tindran les característiques indicades en el projecte i en les normes tècniques generales, i a

més a més en les de la Companyia Distribuïdora de Energia, per a aquest tipus de materials.

Tota especificació o característica de materials que figuren en un solo dels documents

del Projecte, encara sense figurar en els altres es igualment obligatòria.


4

En cas d’existir contradicció o omissió en els documents del projecte, el Contractista

obtindrà la obligació de posar-lo de manifest al Tècnic Director de l'obra, qui decidirà sobre el

particular. En ningú cas podrà suplir la falta directament, sense l’autorització expressa.

Una vegada adjudicada l'obra definitivament i abans d'iniciar-se aquesta, el

Contractista presentarà al Tècnic Director els catàlegs, cartes mostra, certificats de garantia o

de l’homologació dels materials que van a treballar-se. No es podrà utilitzar materials que no

siguin acceptats pel Tècnic Director.

5.1.4 Execució de les obres.

1.- COMENÇAMENT: El contractista donarà el començament l'obra en el plaç que

figuri en el contracte establert amb la Propietat, o en el seu defecte a els quinze dies de la

adjudicació definitiva o de la firma del contracte.

El Contractista aquesta obligat a notificar per escrit o personalment en forma directa al

Tècnic Director la data de començament dels treballs.

2.- PLAÇ DE EXECUCIÓ: La obra es executarà en el plaç que es estipuli en el

contracte subscrit amb la Propietat o en el seu defecte en el que figuri en les condicions

d'aquest plec.

Quan el Contractista, d’acord, amb algú dels extrems continguts en el present Plec de

Condicions, o be en el contracte establert amb la Propietat, sol·liciti una inspecció per a poder

realitzar algú treball ulterior que aquest condicionat per la mateixa, vindrà obligat a tenir

preparada per a aquesta inspecció, una quantitat de l’obra que correspon a un ritme normal de

treball.

Quan el ritme de treball establert pel Contractista, no sigui el normal, o be a petició

d'una de les parts, es podrà convenir una programació de les inspeccions obligatòries d’acord

amb el pla de l’obra.

3.- LLIBRE D’ORDRES: El Contractista dispondrà en l’obra d’un Llibre d'Ordres en

el que s’escriuran les que el Tècnic Director estimi donar-lo a través de l'encarregat o persona


5

responsable, sense perjudici de les que el doni per ofici quan el creu necessari i que tindrà la

obligació de firmar l'enterrat.

5.1.5 Interpretació i desenvolupament del projecte.

La interpretació tècnica dels documents del Projecte, correspon al Tècnic Director. El

Contractista aquesta obligat a sotmetre a aquest qualsevol dubte, aclamació o contradicció que

sorgeix durant l’execució de l'obra per causa del Projecte, o circumstancies allunyes, sempre

amb la suficient antelació en funció de la importància de l'assumpte.

El contractista es fa responsable de qualsevol error de l’execució motivat per la

omissió d'aquesta obligació i conseqüentment haurà de refer al seu cost els treballs que

corresponen a la correcta interpretació del Projecte.

El Contractista aquesta obligat a realitzar tot quant sigui necessari per a la bona

execució de l'obra, encara quan no es trobi explícitament expressat en el plec de condicions o

en els documents del projecte.

El contractista notificarà per escrit o personalment en forma directa al Tècnic Director

i amb suficient antelació les dates en que quedaran preparades per a inspecció, cada una dels

parts de l'obra per a les que es ha indicat la necessitat o conveniència de la mateixa o per a

aquelles que, total o parcialment hauran posteriorment quedar ocultes. De les unitats de

l’obra que hauran de quedar ocultes, es tomaran abans d'ell, les dates precisos per a la seva

mediació, als efectes de liquidació i que siguin subscrits pel Tècnic Director de buscar-les

correctes. De no complir-se aquest requisit, la liquidació es realitzarà en baes a les dates o

criteris de medició aportades per aquest.

5.1.6 Obres complementaries.

El contractista té la obligació de realitzar totes les obres complementaries que siguin

indispensables per a executar qualsevol de les unitats de l'obra especificades en qualsevol dels

documents del Projecte, almenys en ell, no figurin explícitament mencionades aquestes obres

complementaries. Tot ell sense variació del import contractat.


6

5.1.7 Modificacions.

El contractista aquesta obligat a realitzar les obres que es el encarreguen resultants de

modificacions del projecte, tan en augment com disminució o simplement variació, sempre i

quan l'import de les mateixes no alteri en més o menys d'un 25% del valor contractat.

La valoració de les mateixes es farà de acord, amb els valors establerts en el

pressupost entregat pel Contractista i que ha sigut tomat com baes del contracte. El Tècnic

Director de l’obra aquesta facultat per a introduir les modificacions de acord amb el seu

criteri, en qualsevol unitat de l'obra, durant la construcció, sempre que compleixen les

condicions tècniques referides en el projecte i de manera que ell no varií l'import total de

l'obra.

5.1.8 Obra defectuosa.

Quan el Contractista trobi qualsevol unitat d'obra que no s'ajusti al especificat en el

projecte o en aquest Plec de Condicions, el Tècnic Director podrà acceptar-lo o rebutjar-lo; en

el primer cas, aquesta fixarà el preu que creu just amb arreglament a les diferencies que

hauria, estant obligat el Contractista a acceptar aquesta valoració, en l'altre cas, es reconstruirà

a expenses del Contractista la part mal executada sense que ell sigui motiu de reclamació

econòmica o d'ampliació del plaç de l'execució.

5.1.9 Medis auxiliars.

Seràn de conta del Contractista tots els medis i màquines auxiliars que siguin precises

per a l'execució de l'obra. En l'ús dels mateixos estarà obligat a fer complir tots els

Reglaments de Seguretat en el treball vigents i a utilitzar els medis de protecció als seus

operaris.

5.1.10 Conservació de les obres.

Es obligació del Contractista la conservació en perfecte estat de les unitats de l'obra

realitzades fins la data de la recepció definitiva per la Propietat, i corren al seu càrrec els

gastos derivats d'ell.


7

5.1.11 Recepció de les obres.

1.- RECEPCIÓ PROVISIONAL: Una vegada acabada les obres, tindrà lloc la

recepció provisional i per a ell es practicarà en elles un detingut reconeixement pel Tècnic

Director i la Propietat en presencia del Contractista, aixecant l'acta i començant a correr des

d'aquest dia el plaç de garantia si es troben en estat de ser admitida.

De no ser admitida es farà constar en el acta i es donaran les instruccions al

Contractista per a subsanar els defectes observats, fixant-se un plaç per a ell, expirant el qual

es procedirà a un nou reconeixement a fi de procedir a la recepció provisional.

2.- PLAÇ DE GARANTÍA: El plaç de garantia serà com mínim d'un any, contat des

de la data de la recepció provisional, o be el que s'estableix en el contracte també contat des

de la mateixa data. Durant aquest període queda a càrrec del Contractista la conservació de les

obres i arreglo dels desperfectes causades per asient de les mateixes o per mala construcció.

3.- RECEPCIÓ DEFINITIVA: Se realitzarà després de transcorregut el plaç de

garantia de igual forma que la provisional. A partir d’aquesta data cessarà la obligació del

Contractista de conservar i reparar al seu càrrec les obres, si be substituiran les

responsabilitats que podria tenir per defectes ocultes i deficiències de causa dudosa.

5.1.12 Contractació de l’empresa.

1.- Manera de contractació: El conjunt de les instal·lacions les realitzarà l’empresa

escollida per concurs-subfins.

2.- Presentació: Les empreses seleccionades per a aquest concurs hauran de presentar

els seus projectes en sobre lacrat, abans del 15 de setembre de 2000 en el domicili del

propietari.

3.- Selecció: La empresa escollida serà anunciada la setmana següent a la conclusió


8

del plaç de l’entrega. Aquesta empresa serà escollida de mutu acord entre el propietari i el

director de l'obra, sense possible reclamació per part de les altres empreses concursants.

5.1.13 Fiança.

En el contracte s'estableixerà la fiança que el contractista haurà de dipositar en

garantia del compliment del mateix, o, es convindrà una retenció sobre els pagaments

realitzats a conta de l'obra executada.

De no estipular-se la fiança en el contracte es entén que es adopta com garantia una

retenció del 5% sobre les pagaments a conta citats.

En el cas de que el Contractista es nega a fer per la seva conta els treballs per a ultimar

l’obra en les condicions contractades, o a atendre la garantia, la Propietat podrà ordenar

executar-les a un tercer, abonant la seva import amb càrrec a la retenció o fiança, sense

perjudici de les accions legals a que tingui dret la Propietat si l'import de la fiança no bastar-

se.

La fiança retenida es abonarà al Contractista en un plaç no superior a trenta dies una

vegada firmada l'acta de recepció definitiva de l’obra.

5.2 CONDICIONS ECONÓMIQUES

5.2.1 Abonament de l’obra.

En el contracte es haurà de fixar detalladament la forma i plaços que es abonaran les

obres. Les liquidacions parcials que poden establires tindran caràcter de documents

provisionals a bona conta, subjectats a les certificacions que resulten de la liquidació final. No

suposant, aquestes liquidacions, aprovació ni recepció de les obres que comprenen.

Acabades les obres es procedirà a la liquidació final que es efectuarà de acord amb els

criteris establerts en el contracte.

5.2.2 Preus.


9

El contractista presentarà, al formalitzar-se el contracte, relació dels preus de les

unitats de l’obra que integren el projecte, els quals de ser acceptats tindran valor contractual i

es aplicaran a les possibles variacions que poden haver.

Aquests preus unitaris, s’entén que comprenen l’execució total de la unitat de l’obra,

incluint tots els treballs encara que els complementaris i els materials així com la part

proporcional de imposició fiscal, les carregues laborals i altres gastos repercutides.

En cas d’haver de realitzar-se unitats de l’obra no previstes en el projecte, es fixarà el

seu preu entre el Tècnic Director i el Contractista abans de iniciar l’obra i es presentarà a la

propietat per elevar-se a escriptura pública a petició de qualsevol de les parts. Comprendirà la

adquisició de tots els materials, transport, mà de l’obra, medis auxiliars per a l’execució de

l’obra projectada en el plaç estipulat, així com la reconstrucció de les unitats defectuoses, la

realització de les obres complementaries i les derivades de les modificacions que es

introdueixen durant l’execució, aquests últims en els terminis prevists.

La totalitat dels documents que componen el Projecte Tècnic de l’obra seran

incorporats al contracte i tant el contractista com la Propietat hauran de firmar els testimonis

de que els coneixen i accepten.

5.2.3 Responsabilitats.

El Contractista es el responsable de l’execució de les obres en les condicions establerts

en el projecte i en el contracte. Com conseqüència d’ell vindrà obligat a la demolició del mal

executat i a la seva reconstrucció correctament sense que serveixi d’excusa el que el Tècnic

Director hagi examinat i reconegut les obres.

El contractista es el únic responsable de totes les contravencions que ell o la seva

personal cometen durant l’execució de les obres o operacions relacionades amb les mateixes.

També es responsable dels accidentes o danys que, per errors, inexperiència o treball de

mètodes inadequats es produeixin a la propietat a els veïns o tercers en general.

El Contractista es el únic responsable del incompliment de les disposicions vigents en


10

la matèria laboral respecte de la seva personal i per tant els accidentes que poden sobrevenir i

dels drets que poden derivar-se d’ells.

5.2.4 Rescisió del contracte.

1.- CAUSES DE RESCISIÓ: Se consideraran causes suficients per a la rescissió del

contracte les següents:

- Primera: Mort o incapacitació del Contractista.

- Segona: La quebra del contractista.

- Tercera: Modificació del projecte. Quan produeixi alteració en més o menys

25% del valor contractat.

- Quarta : Modificació de les unitats de l’obra en número superior al 40% del

original.

- Cinquena : La no iniciació de les obres en el plaç estipulat. Quan sigui per

causes allunyes a la Propietat.

- Sisena : La suspensió de les obres ja iniciades sempre que el plaç de

suspensió sigui major de sis mesos.

- Setena: Incompliment de les condicions del Contracte. Quan impliqui mala

fe.

- Vuitena : Terminació del plaç d’execució de l’obra sense haver-se arribat a

completar d’aquesta.

- Desena : Actuació de mala fe en l’execució dels treballs.

- Onzena: Destatjar o subcontractar la totalitat o part de l’obra a tercers sense la

autorització del Tècnic Director i la Propietat.

5.2.5 Liquidació en cas de rescisió del contracte.

Sempre que es rescinda el Contracte per causes anteriors o bé per acord d’ambdues

parts, es abonarà al Contractista les unitats de l’obra executades i els materials acopiats a peu

de l’obra i que reunin les condicions i siguin necessaris per a la mateixa.

Quan es rescindeix el contracte portarà implíciti la retenció de la fiança per a obtenir

els possibles gastos de conservació del període de garantia i els derivats del manteniment fins


11

la data de nova adjudicació.

5.3 CONDICIONS FACULTATIVES

5.3.1 Normes a seguir.

El disseny de la instal·lació elèctrica estarà de acord amb les exigències o

recomanacions exposats en la última edició dels següents codis:

1.- Reglament Electrotécnic de Baixa Tensió i Instruccions Complementaries.

2.- Normes UNE.

3.- Publicacions del Comitè Electrotécnic Internacional (CEI).

4.- Pla nacional i Ordenança General de Seguretat i Higiene en el treball.

5.- Normes de la Companyia Subministradora.

6.- el indicat en aquest plec de condicions amb preferència a tots els codis i normes.

5.3.2 Personal.

El Contractista tindrà al front de l’obra un encarregat amb autoritat sobre els demés

operaris i coneixements acreditats i suficients per a l’execució de l’obra.

L’encarregat rebrà, complirà i transmitirà les instruccions i ordres del Tècnic Director

de l’obra.

El Contractista tindrà en l’obra, el número i classes d’operaris que faci falta per al

volum i naturalesa dels treballs que es realitzen, els quals seran de reconeguda aptitud i

experimentats en l’ofici. El Contractista estarà obligat a separar de l’obra, a aquell personal

que a judici del Tècnic Director no compleix amb les seves obligacions, realitzi el treball

defectuosament, be per falta de coneixements o per obrar de mala fe.

5.3.3 Reconeixement i assaigs previs.

Quan el estimi oportú el Tècnic Director, podrà encarregar i ordenar l’anàlisi, assaig o

comprovació dels materials, elements o instal·lacions, bé sigui en fabrica d’origen, laboratoris


12

oficials o a la mateixa obra, segons creu més convenient, encara que aquests no estan indicats

en aquest plec.

En el cas de discrepància, els assaigs o proves es efectuaran en el laboratori oficial que

el Tècnic Director de l’obra designa.

Els gastos ocasionats per aquestes proves i comprovacions, seran per conta del

Contractista.

5.3.4 Assaigs.

1.- Abans de la posta en servei del sistema elèctric, el Contractista haurà de fer els

assaigs adequats per a provar, a l’entera satisfacció del Tècnic Director de l’obra, que tot

equip, aparells i calbejat han sigut instal·lats correctament d’acord amb les normes establertes

i estan en condicions satisfactoris del treball.

2.- Tots els assaigs seran presenciats per l’enginyer que representa el Tècnic Director

de l’obra.

3.- Els resultats dels assaigs seran passats en certificats indicant la data i nom de la

persona al càrrec de l’assaig, així com categoria professional.

4.- Els cables, abans de posar-se en funcionament, es sometiràn a un assaig de

resistència de aïllament entre les fases i entre fases i terra, que es farà de la forma següent:

5.- Alimentació a motors i quadres amb el motor desconnectat mesurar la resistència

de aïllament des de al costat de sortida dels arrencadors.

6.- Maniobra de motors amb els cables connectats a les estacions de mà d’obra i als

dispositius de protecció i mando mesurar la resistència d’aïllament entre fases i terra

solament.

7.- Enllumenat i força, excepte motors. Mesurar la resistència de aïllament de tots els

aparells (armadures, tomes de corrent, etc...), que han sigut connectats, a excepció de la

col·locació de les làmpades.

8.- En els cables enterrats, aquests assaigs de resistència de aïllament es faran abans i

després d’efectuar el rellenat i compactat.


13

5.3.5 Aparellador.

1.- Abans de posar l’aparellador de baixa tensió, es mesurarà la resistència de

aïllament de cada embarrat entre fases i entre fases i terra. Les mesures hauran de repetir-se

amb els interruptors en posició de funcionament i contactes oberts.

2.- Tot relé de protecció que sigui ajustable serà calibrat i assajat, utilitzant comptador

de cicles, caixa de carrega, amperímetre i voltímetre, segons es necessita.

3.- Se dispondrà, en el possible, d’un sistema de protecció selectiva. D’acord amb

aquest, els relés de protecció s’elegiran i coordinaran per a aconseguir un sistema que permet

actuar primer el dispositiu d’interrupció més pròxim a la falta.

4. -El contractista prepararà corbes de coordinació de relés i calibrats d’aquests per a

tots els sistemes de protecció prevists.

5.- Es comprovaran els circuits secundaris dels transformadors de intensitat i tensió

aplicant corrents o tensió als arrollaments secundaris dels transformadors i comprovant que

els instruments connectats a aquests secundaris funcionen.

6.- Tots els interruptors automàtics es col·locaran en posició de prova i cada

interruptor serà tancat i disperat des del seu interruptor de control. Els interruptors hauran ser

dispersats per l’accionament manual i aplicant corrent als relés de protecció. Es comprovaran

tots els enclavaments.

7.- Es mesurarà la rigidesa dieléctrica de l’oli dels interruptors de petit volum.

5.3.6 Motors i generadors.

1.- Es mesurarà la resistència del aïllament dels arrollaments dels motors i generadors

abans i després de connectar els cables de força.

2.- Es comprovarà el sentit de gir de totes les màquines.

3.- Tots els motors hauran de posar-se en marxa sense estar acoblats i es mesurarà la

intensitat consumida.

Després de acoblar-se l’equip mecànic accionat pel motor, es tornaran a posar en

marxa amb el equip mecànic en buit, i es tornarà a mesurar la intensitat.

5.3.7 Altres.

1.- Se comprovarà la posta a terra per a determinar la continuïtat dels cables de terra i


14

les seves connexions i es mesurarà la resistència dels elèctrodes de terra.

2.- Se comprovaran totes les alarmes de l’equip elèctric per a comprovar el

funcionament adequat, fent-les activar simulant condicions anormals.

3.- Se comprovaran els carregadors de bateries per a comprovar la seva funcionament

correcte d’acord amb les recomanacions dels fabricants.

5.4 CONDICIONS TÈCNIQUES

Aquest Plec de Condicions Tècniques Generals comprèn el conjunt de

característiques que hauran d'acomplir els materials emprats a la construcció, així com

les tècniques de la seva col·locació a l'obra i les que hauran de regir l'execució de

qualsevol tipus d'instal·lacions i d'obres necessàries i dependents. Per a qualsevol tipus

d’especificació, no inclosa en aquest Plec, es tindrà en compte el que indiqui la

normativa vigent. Aquest Plec està constituït pels següents capítols :

5.4.1 UNITATS D'OBRA CIVIL

* Materials bàsics.

* Excavacions a qualsevol tipus de terreny.

* Demolicions i reposicions.

* Base granular.

* Paviments.

* Excavació i replè de rases i pous.

* Vorades prefabricades de formigó.

* Pavimentació de voravia.

5.4.1.1 Materials Bàsics

Tots els materials bàsics que s'empraran durant l'execució de les obres, seran de

primera qualitat i acompliran les especificacions que s'exigeixen als materials del Plec de


15

Prescripcions Tècniques Generals per a obres de Carreteres i Ponts del M.O.P.U. (Juliol 1976)

i Instruccions, Normes i Reglaments de la legislació vigent.

5.4.1.2 Excavacions en qualsevol tipus de terreny

Les excavacions s'executaran d'acord amb els plànols del Projecte, i amb les tats

obtingudes del replanteig general de les obres, els Plànols de detall, i les ordres de la Direcció

de les obres.

La unitat d’excavació inclourà l'ampliació, millora o rectificació dels talussos de les

zones de desmunta, així com llur refií i l'execució de cunetes provisionals o definitives. La

rectificació del talussos, ja esmentada, s'abonarà al preu d’excavació del Quadre de Preus n. 1.

Quan les excavacions arribin a la rasant de la plataforma, els treballs que s'executaran

per a deixar l'esplanada refinada, compactada i totalment preparada per a endegar la

col·locació de la sub-baes granular, estaran inclosos al preu unitari de l'excavació. Si

l'esplanada no acompleix les condicions de capacitat portant necessàries, el Director de les

obres podrà ordenar una excavació addicional en sub-rasant, que serà mesurada i abonada

mitjançant el mateix preu definitiu per a totes les excavacions.

Les excavacions es consideraran no classificades, i es defineixen amb un preu únic per

a qualsevol tipus de terreny. L'excavació especial de talussos en roca s'abonarà al preu únic

definitiu d’excavació.

Si durant les excavacions apareixen manantials o filtracions motivades per qualsevol

causa, s'executaran els treballs d'acord amb les indicacions existents a la normativa vigent, i es

consideraran inclosos en els preus d’excavació.

Als preus de les excavacions està inclòs el transport a qualsevulla distància. Si a criteri

del Director de les obres els materials no són adequats per a la formació de terraplens, es


16

transportaran a l'abocador, no sent motiu de sobrepreu el possible increment de distància de

transport. El Director de les obres podrà autoritzar l'abocat de materials a determinades zones

baixes de les parcel·les assumint el Contractista l'obligació d’executar els treballs d’estesa i

compactació, sense reclamar compensació econòmica de cap tipus.

El replè de parcel·les definit, en cap cas podrà superar les cotes de les voreres més

pròximes.

Mesurament i abonament

Es mesurarà i abonarà per metres cúbics (m3) realment excavats, mesurant per

diferència entre els perfils presos abans i després dels treballs.

No són abonables els despreniments o els augments de volum sobre les seccions que

prèviament s'hagin fixat en aquest Projecte.

Per a l'efecte dels mesuraments de moviment de terra, s'entén per metre cúbic

d’excavació el volum corresponent a aquesta unitat, referida al terreny tal com es trobi on

s'hagi d’excavar.

S'entén per volum de terraplè, o replè, el que correspon a aquestes obres, després

d’executades i consolidades, segons el que es preveu en aquestes condicions.

Advertència sobre els preus de les excavacions

A més del que s'especifica als articles anteriors, i a d'altres on es detalla la forma de

l'execució de les excavacions, haurà de tenir-se en compte el següent:

El Contractista, a l'executar les excavacions, s'atindrà sempre als plànols i instruccions

del Facultatiu. En cas que l'excavació a executar no fos suficientment definida, sol·licitarà

l’aclamació necessària abans de procedir a la seva execució. Per tant, no seran d'abonament

els despreniments ni els augments de seccions no previstos al Projecte o fixats pel Director

Facultatiu.


17

Contràriament, si seguint les instruccions del Facultatiu, el Contractista executés

menor volum d’excavació que el que hauria de resultar de tots el plànols, o de les

prescripcions fixades, sols es considerarà d'abonament el volum realment executat.

En tots el casos, els buits que quedin entre les excavacions i les fàbriques, inclòs

resultants dels despreniments, s'hauran de reomplir amb el mateix tipus de material, sense que

el Contractista rebi, per això, cap quantitat addicional.

En cas de dubte sobre la determinació del preu d'una excavació concreta, el

Contractista s'atendrà al que decideixi ei Director Facultatiu, sense ajustar-se al que, a efectes

de valoració del Pressupost, figuri als Pressupostos Parcials del Projecte.

S'entén que els preus de les excavacions comprenen, a més de les operacions i

despeses ja indicades, tots el auxiliars i complementaris, com són: instal·lacions,

subministrament i consum d’energia per a enllumenat i força, subministrament d'aigües,

ventilació, utilització de qualsevol classes de maquinària amb totes llurs despeses i

amortitzacions, etc. així com els entrebancs produïts per les filtracions o per qualsevol altre

motiu.

5.4.1.3 Demolicions i reposicions

Es defineix com a demolició, l'operació d’enderrocament de tots els elements que

obstaculitzin la construcció d'una obra o que sigui necessari fer desaparèixer, per a donar per

finalitzada l'execució de l'obra.

La seva execució inclou les operacions següents:

- Enderrocament o excavació de materials.

- Retirada dels materials resultants a abocadors o al lloc d'utilització o admés definitiu.

Tot això realitzat d'acord amb les presents especificacions i amb les tats que, sobre el

que ens ocupa, inclouen la raquesta dels documents del Projecte.


18

Execució de les obres

L'execució de les obres comprèn l'enderrocament o excavació de materials. Aquestes

operacions s'efectuaran amb les precaucions necessàries per a l'obtenció d'unes condicions de

seguretat suficients i evitar damnatges a les estructures existents, d'acord amb el que ordeni

el Facultatiu encarregat de les obres, qui designarà i marcarà els elements que s'hagin de

conservar intactes, així com els llocs d'amàs i la forma de transport d'aquells.


Es mesuraran i abonaran als preus del Quadre de Preus n. 1. El preu corresponent

inclou la càrrega sobre camions i el transport a l'abocador o lloc d'utilització, així com la

manipulació dels materials i mà d'obra necessària per a la seva execució.

Sols seran d'abonament les demolicions de fàbriques antigues, però no s'abonaran els

trencaments de canonades, de qualsevulla mena i format.

El Contractista té l'obligació de dipositar els materials que, procedents d’enderrocs,

consideri de possible utilització o d'algú valor, al lloc que els hi assigni el Director Facultatiu

de l'Obra.

Reposicions

S'entén per reposició, la reconstrucció d'aquelles fàbriques que hagi estat necessari

enderrocar per a l'execució de les obres; s'han de realitzar de tal forma que les esmentades

fàbriques han de quedar en les mateixes condicions que abans de començar les obres.

Les característiques d'aquestes seran les mateixes que les dels enderrocaments, amb el

mateix grau de qualitat i textura.

La demolició s'abonarà als preus corresponents del Quadre de Preus no. 1. les

reposicions s'abonaran als preus del Quadre de Preus no. 1, com si es tractés d'obres de nova

construcció.


19

5.4.1.4 Base Granular

S'acompliran, en tot moment, les especificacions de la Normativa vigent. Abans de

col·locar la capa de baes granular es comprovarà, amb especial atenció, la qualitat dels treballs

de refií i compactació de la capa de sub-base, i s'executaran els assaigs necessaris. Els

percentatges d'humitat del material i de la superfície de sub-baes seran els correctes, i es

comprovaran els pendents transversals.

En el cas d’emprar baes d'origen granític es comprovarà el grau de friabilitat de l'àrid,

mitjançant assaig CBR o similar; en tot moment l'índex CBR serà > 80.


Es mesurarà i abonarà per metre cúbic realment executat i compactat, mesurat sobre

els plànols del Projecte.

El preu inclourà el cànon d’extracció, càrrega, transport a qualsevol distància i la

requesta d'operacions necessàries per a deixar completament acabada la unitat.

5.4.1.5 Paviments

Abans de procedir a l'estesa de la capa del ferm immediatament superior a la capa de

base, es comprovarà amb especial atenció la qualitat dels treballs de refií i compactació de

l'esmentada capa de baes i s'executaran els assaigs necessaris. Els percentatges d'humitat del

material i de la superfície de baes seran els correctes i es comprovaran els pendents

transversals.

Asfàltics

Les mescles asfàltiques en calent seran aprovades per a llur ús per l'encarregat

Facultatiu, i llur qualitat, característiques i condicions s'ajustaran a la Instrucció pel control de

fabricació i posta en obra de mescles bituminoses, així com a les Instruccions Vigents, sobre

ferms flexibles. Acompliran, en tot moment, les especificacions de la Normativa vigent.


20

Es mesuraran i abonaran per Tones (Tn.) calculades a partir dels metres quadrats (m2.)

de paviment executat, i amb el gruix definit als plànols del Projecte i la densitat real

obtinguda als assaigs.

Els preus inclouran l'execució dels recs d'imprimació i adherència, i de tota l'obra de

pavimentació, inclòs el transport, fabricació, estesa, compactació i els materials (àrids,

lligants, filler i possibles additius).

Altres paviment

Quant a les especificacions dels materials a emprar, les dosificacions dels mateixos,

l'equip necessari per a l'execució de les obres, la forma d’executar-les, així com el

mesurament i abonament de les unitats referides al tipus de paviment, tals com tractaments

superficials, macadams o paviments de formigó, s'estarà, en tot moment, a allò que disposa la

Normativa vigent, llevat dels lligants, que es consideren sempre inclosos a la unitat d'obra

definida.

5.4.1.6 Excavació i Replè de rases i pous

La unitat d’excavació de rases i pous compren totes les operacions necessàries per a

obrir les rases definides per a l'execució del clavegueram, abastament d'aigua, la requesta de

les xarxes de serveis, definides al present Projecte, i les rases i pous necessaris per a

fonaments o drenatges.

Les excavacions s'executaran d'acord amb les especificacions dels plànols del Projecte

i Normativa vigent, amb les tats obtingudes del replanteig general de les Obres, els plànols de

detall i les ordres de la Direcció de les Obres.

Les excavacions es consideraran no classificades i es defineixen amb un sol preu per a

qualsevol tipus de terreny.

L'excavació de roca i l'excavació especial de talussos en roca, s'abonarà al preu únic

definit d’excavació.


21

Si durant l'execució de les excavacions apareixen manantials o filtracions motivades

per qualsevulla causa, s'utilitzaran els mitjans que siguin necessaris per a esgotar les aigües.

El cost de les esmentades operacions estarà comprès als preus d’excavació.

El preu de les excavacions comprèn també les entibacions que siguin necessàries i el

transport de les terres a l'abocador, a qualsevulla distància. La Direcció de les Obres podrà

autoritzar, si és possible, l'execució de sobreexcavacions per a evitar les operacions

d'apuntalament, però els volums sobreexcavats no seran objecte d'abonament. L'excavació de

rases s'abonarà per metres cúbics (m3.) excavats d'acord amb el mesurament teòric dels

plànols del Projecte.

El preu corresponent inclou el subministrament, transport, manipulació i ús de tots els

materials, maquinària i mà d'obra necessària per a la seva execució; la neteja i esbossada de

tota la vegetació; la construcció d'obres de desguàs, per tal d’evitar l'entrada d'aigües; la

construcció dels apuntalaments i els calçats que es precisin; el transport dels productes extrets

al lloc d'ús, als dipòsits o a l'abocador; indemnitzacions a qui calgui, i arranjament de les àrees

afectades.

A l'excavació de rases i pous serà d'aplicació l'advertència sobre els preus de les

excavacions esmentada a l'article del present Plec.

Quan durant els treballs d’excavació apareixen serveis existents, amb independència

del fet que s'hagin contemplat o no al Projecte, els treballs s'executaran inclòs amb mitjans

manuals, per a no fer malbé aquestes instal·lacions, completant-se l'excavació amb el calçat o

penjat en bones condicions de les conduccions d'aigua, gas, clavegueram, instal·lacions

elèctriques, telefòniques, etc. o amb qualsevol altre servei que sigui precís descobrir, sense

que el Contractista tingui cap dret a pagament per aquests conceptes.

El replè de les rases s'executarà amb el mateix grau de compactació exigit als

terraplens. El Contractista emprarà els mitjans de compactació lleugers necessaris i reduirà el

gruix de les tongades, sense que els esmentats treballs puguin ser objecte de sobrepreu.

Si els materials procedents de les excavacions de rases no són adequats per a llur replè,

s'obtindran els materials necessaris dels préstecs interiors al polígon, no sent d'abonament els


22

treballs d’excavació i transport dels esmentats materials de préstecs, i trobant-se inclosos al

preu unitari de replè de rases definit al Quadre de Preus.

En cas de no poder comptar amb préstecs interiors al polígon, el material a emprar

s'abonarà segons preu d’excavació de préstecs exteriors al polígon, definit al Quadre de Preus.

5.4.1.7 Vorades prefabricades de formigó

Es un element resistent prefabricat que, col·locat sobre una baes adequada, delimita

una calçada o una vorera.

Procedència

Aquest tipus de vorada prové de fàbriques especialitzades.

Característiques generals

Les característiques generals seran les definides als plànols del Projecte.

Per a finalitats especials s'admetran vorades de diferents dimensions que les

especificades, sempre que siguin aprovades per la Direcció d'obra.

Normes de qualitat

Resistència a la compressió en proveta cúbica tallada amb serra circular diamantada

als vint-i-vuit dies (28): mínim tres-cents cinquanta quilograms per centímetre quadrat (350

Kg/cm2.)

Desgast per fregament:

- Recorregut : mil metres (1.000 m.)

- Pressió : sis-cents grams per centímetre quadrat (0,6 Kg/cm2.)

- Abrasiu : Carborúndum un gram per centímetre quadrat (1gr/cm2) (per via humida).

- Desgast mig en pèrdua d'alçada: menor de dos amb cinc mil·límetres (2.5 mm.)


23

- Resistència a flexo-compressió: seixanta a vuitanta quilograms per centímetre quadrat (60 a

80 Kg/cm2.).

Recepció

Es rebutjaran a l'amàs vorades que presentin defectes, encara que siguin deguts al

transport.

No seran de recepció les vorades, la secció transversal de les quals no s'adapti a les

dimensions assenyalades a les característiques generals, amb unes toleràncies de més-menys

un centímetre (+/-1 cm.)


S'abonaran per metre lineal (ml.), col·locat i totalment acabat, exclòs el formigó de

baes necessari. Aquest formigó s'abonarà al preu corresponent al Quadre de Preus.

5.4.1.8 Pavimentació de Voreres i rajoles de morter comprimit

La rajola de morter comprimit és una rajola d'una capa d’empremta de morter ric en

ciment, àrid fi i, en casos particulars, colorants, que formen la cara, i una capa de baes de

morter menys ric en ciment i àrid més gruixut, que constitueix el dors.

Procedència

Aquest tipus de rajola prové de fàbrica especialitzada.

Característiques generals

Si no es defineixen als plànols, el tipus reglamentari serà quadrat, amb vint

centímetres (0,20 m.) de costat i quatre centímetres (0,04 m.) de gruix.

Constitució


24

Està constituït per una cara superior de desgast de dotze mil·límetres (0,012 m.) de

gruix i una cara inferior de baes de vint-i-vuit mil·límetres (0,028 m.) .

Les llosetes normals es fabricaran, només, amb ciment Pòrtland i sorra natural; en

canvi, les de color es faran amb ciment Pòrtland i sorra natural a la seva capa base, i amb

ciment blanc acolorat i sorra de marbre a la capa superior de desgast.

El dibuix de la cara superior haurà de ser aprovat per la Inspecció Facultativa.

Normes de Qualitat

Desgast per fregament:

- Recorregut: (250 m.) dos-cents cinquanta metres.

- Pressió: (0,6 Kg/cm2) sis-cents grams per centímetre quadrat.

- Abrasiu: sorra silícica 1 gr/cm2 per via humida

- Desgast mitjà en pèrdua d'alçada: inferior a 2 mm.

- Resistència a la flexió. Flexió per peça completa sobre quatre (4) suports

situats entre sí a divuit centímetres (0,18 m.), i càrrega puntual al centre: superior a

(350 Kg.) tres-cents cinquanta quilograms.

Recepció

No seran de recepció les llosetes si les dimensions i gruixos de llurs capes no s'ajusten

a l'especificat anteriorment, amb unes toleràncies màximes de dos mil·límetres (0,002 m.), en

més o en menys.


S'abonaran per metre quadrat col·locat i totalment acabat. El morter es considerarà

inclòs al preu, però el formigó H-100 de baes s'abonarà al preu corresponent al Quadre de

Preus.


25

5.4.2 EQUIPS ELÉCTRICS

L’ofertant serà el responsable del suministre dels equips elements elèctrics. La mínima

protecció serà IP54, según DIN 40050, garantitzànt-es una protecció contra dipòsits nocius de

pols i esquitxos d’aigua; garantia de protecció contra derivacions.

Per tal de no deixar ddisminuir la temperatura a l’interior dels quadres elèctrics per

sota de la condensació, es preveurà calefacció amb termostat 30ºC amb potència calorífica

aproximada de 300 W/m3, garantitzànt-es una distribució correcta del calor en aquells de gran

volumen. Mínima temperatura 20ºC.

Es preveuran prensaestopes d’aireació a les parts inferiors dels armaris. Als armaris

grans,a les parts inferior i superior, per a garantir millor la circulació de l’aire.

Tampoc es deixarà augmentar la temperatura a la zona dels quadres elèctrics i

d’instrumentació per sobre dels 35oC per la qual cosa l’ofertant haurà d’estudiar la condició i

els mitjans indicats en el projecte, ventilació forçada i termostat ambiental, perquè si no els

considera suficients prevegi acondicionament d’aire per refrigeració, integrada en els quadres

o ambiental per la zona on estan situats.

Així doncs tots els armaris incorporaran a més com elements auxiliars propis, els

següents accessoris:

- Ventilació forçada i independent de l’exterior.

- Resistència d’escalfament.

- Refrigeració, en cas de que es requereixi.

- Dispositiu químico-passiu d’absorció de l’humitat.

- Il·luminació interior.

- Seguretat d’intrusisme i vandalisme.

- Accesibilitat a tots els seus móduls i elements.

Es tindran en compte les condicions ambientales d’ús. Per la qual cosa s’aplicarà la

classificació 721-2 de pols, arena, boira salina, vent, etc. segons norma IEC 721.


26

Per a determinar els dispositius de protecció en cada punt de la instal·lació s’haurà de

calcular i conéixer:

a) La intensitat d’ús en funció del cos&, simultaneïtat, utilització i factors d’aplicació

previstos i imprevistos. D’aquest últim es fixarà un factor, i aquest s’expressarà en l’oferta.

b) La intensitat del curtcircuit.

c) El poder de tall del dispositiu de protecció, que haurà de ser major que la ICC

(intensitat del curtcircuit) del punt en el qual està instal·lat.

d) La coordinació del dispositiu de protecció amb l’aparellatge situat aigües avall.

e) La selectivitat a considerar en cada cas, amb altres dispositius de protecció situats

aigües amunt.

Es determinarà la secció de fases i la secció de neutre en funció de protegir-les contra

sobrecàrregues, verificant-se:

a) La intensitat que pugui suportar la instal·lació serà major que la intensitat d’ús,

prèviament calculada.

b) La caiguda de tensió en el punt més desfavorable de la instal·lació serà inferior a la

caiguda de tensió permesa, considerats els cassos més desfavorables, com per exemple tenir

tots els equips en marxa amb les condicions ambientals extremes.

c) Les seccions dels cables d’alimentació general i particular tindran en compte els

consums de les futures ampliacions.

Es verificarà la relació de seguretat (Vc / VL), tensió de contacte menor o igual a la

tensió límit permesa segons els locals MI-BT021, protecció contra contactes directes i

indirectes.

La protecció contra sobrecàrregues i curtcircuits es farà, preferentment, amb

interruptors automàtics d’alt poder de curtcircuit, amb un poder de tall aproximat de 50 KA, i


27

temps de tall inferior a 10 ms. Quan es prevegin intensitats de curtcircuit superiors a les 50

KA, es col·locaran limitatrs de poder de tall major de 100 KA i temps de tall inferior a 5 ms.

Aquests interruptors automàtics tindran la possibilitat de rearme a distància a ser

comandats pels PLC del telecomandament.També tindran blocs de contactes auxiliars que

discriminin i senyalitzin el disparo per curtcircuit, del tèrmic, així com posicions del

comandament manual.

Idèntica possibilitat de rearme a distància tindran els detectors de defecte a terra.

Les corbes de disparo magnètic dels disjuntrs, L-V-D, s’adaptaran a les diferents

proteccions dels receptors.

Quan s’utilitzin fusibles com limitatrs de corrent, aquests s’adaptaran a les diferents

classes de receptors, emprant els més adequats, ja siguin aM, gF, gL o gT, segons la norma

UNE 21-103.

Tots els relés auxiliars seran del tipus endollable en baes tipus undecal, de tres

contactes inversors, equipats amb contactes de potència, (10 A. Per a càrrega resistiva, cos.

fi=1), aprovats per UL.

La protecció contra xoc elèctric serà prevista, i es complirà amb les normes UNE 20-

383 i MI-BT021.

La determinació del corrent admissible en les canalitzacions iel seu emplaçament serà,

com a mínim, segons l’establert a MI BT004. El corrent de les canalitzacions serà 1.5 vegades

el corrent admissible.

Les caigudes de tensió màximes autoritzades seran segons MI BT017, éssent el

màxim, en el punt més desfavorable, del 3% en il·luminació i del 5% en força. Aquaquesta

caiguda de tensió es calcularà considerant alimentats tots els aparells d’utilització susceptibles

de funcionar simultàniament, en les condicions atmosfèriques més desfavorables.


28

Els conductors elèctrics empraran els colors distintius segons les normes UNE, i seran

etiquetats i numerats per a facilitar la seva fàcil localització i interpretació als plans i a la

instal.lació.

El sistema de instal·lació serà segons la instrucció MI BT018 i altres per interiors i

receptors, tenin en compte les característiques especials dels locals i tipus d’indústria.

L’ofertant ha de detallar en la seva oferta tots els elements i equipaments elèctrics

oferts, indicant el nom del fabricant.

A més de les especificacions requerides i ofertes, s’ha d’incloure en l’oferta:

a) Memoràndum de càlculs de càrrega, d’il·luminació, de terra, proteccions i altres que

ajudin a classificar la qualitat de les instal·lacions ofertes.

b) Dissenys preliminars i plànols dels sistemes oferts.

En els plànols s’emprarà simbología normalitzada S/UNE 20.004

Es tendirà a homogeneitzar el tipus d’esquema, numeració de borners de sortida i

entrada i, en general, tots els elements i mitjans possibles de forma que faciliti el manteniment

de les instal·lacions.

ENLLUMENAT

Les lluminaries seràn estanques, amb reactancies d’arranc ràpid i amb condensador

corrector del cos& incorporat.

S’efectuarà un estudi complet d’iluminació tant per a interiors i exteriors justificant els

luxs obtinguts en cada cas.

Abans de la recepció provisional aquests luxs seràn verificats amb un luxómetr per

tota l’àrea il·luminada, la qual tindrà una il·luminació uniforme.


29

ENLLUMENAT EXTERIOR.

Les lluminaries exteriors seràn de tipus antivandàlic i inastillables.

Els suportes, faroles, braços murales, bàculs i altres elements mecànics seràn

galvanizats en calent.

Les làmpades seràn de vapor d’iodur i vapor de mercuri color corregit. Tindràn

incorporat el condensador corrector del cos&.

Per a projectar el tipus de lluminaria s’ha de tenir en compte:

- La naturalesa de l’entrn per a emplear d’un o dos hemisferis.

- Les característiques geométriques de l’àrea a il·luminar.

- El nivell mig d’il·luminació, que mai sigui inferior a 15 lux.

- L’altura del punt de llum serà el adequat a les lúmenes.

- El factor de conservació serà de l’ordre de 0,6.

- El rendiment de la instalació i de la i·lluminació segons el projecte i el

fabricant.

XARXA DE LA POSTA A TERRA

A cada instalació s’efectuarà una xarxa de terra. El conjunt de línies i tomes de terra

tindràn unes característiques tals, que les mases metàliques no podràn posar-es a una tensió

superior a 24 V, respecte de la terra.

Totes les carcases d’aparells d’enllumenat, així com enxufes, etc., dispondràn de la

seva toma de terra, conectada a una xarxa general independent de la dels centres de

transformació i d’acord amb el reglament de B.T.

Les instal·lacions de toma de terra, seguiràn les normes establerts en el Reglament

Electrotécnic de Baixa Tensió i les seves instruccions complementaries.


30

Els materials que compondràn la xarxa de terra estaràn formats per plaques,

electrodes, terminals, caixes de proves amb els seus terminals d’aillament i medició, etc.

On es prevegi falta d’humitat o terreny de poca resistència es colocaràn tubs

d’humidificació a més de reforçar la xarxa amb aditius químics.

La resistencia mínima a corregir no alcazarà els 4 ohms.

L’estructura d’obra civil serà connectada a terra. Tots els empalmes seràn

tipus soldadura aluminotérmica sistema CADWELL o similar.

INSTAL·LACIONS D’ACOMESES

El contratista contactarà amb la correspondent companyía eléctrica de forma que

técnicament les instal·lacions es realitzen d’acord amb les normes de la companyía.

Així mateix els projectes d’instal·lacions seràn presentats a industria amb la màxima

celeritat per a obtenir els permisos correspondents.

Tots els gastos ocasionats per l’acometida i pels permisos de la industria estaràn en els

preus del pressupost.

PROTECCIÓ CONTRA DESCÀRREGUES ATMOSFÉRIQUES.

S’haurà d’estudiar i incloure si es necessari un sistema de protecció total de les

instal·lacions d’acord amb les normes vigents en conformitat amb la resistencia de terra i les

àreas geogràfiques.

S’haurà d’entregar un memoràndum de càlculs sobre el métode seguit per a cada cas.

Aquest sistema englobarà tant la protecció general de cada instal·lació com la

particular d’elements ja sigui aquesta última amb separadors galvànics, circuits RC, varistors,

etc.


31



Instal·lació i caracterització d’una microturbina de gas al CREVER Estudi Energètics i Econòmics

1



GAS AL CREVER”

SETEMBRE 2001

ESTUDIS ENERGÈTICS I ECONÒMICS DEL MÒDUL DE COGENERACIÓ CAPSTONE

DOCUMENT 6/7





2

Índex

6.1 Introducció 1

6.2 Mètode de càlcul 1

6.2.1 Estalvi d’energia primària 1

6.2.2 Estalvi econòmic 3

6.2.2.1 Tarifes energètiques 4

6.3 Estudis energètics i econòmics 5

6.3.1 Estudi 1: Estudi energètic . econòmic de la instal·lació del mòdul

de cogeneració Capstone en connexió en illa amb el CREVER

en les condicions de consum mesurades 5

6.3.2 Estudi 2: Estudi energètic – econòmic de la instal·lació del mòdul

De cogeneració Capstone en connexió en illa amb el CREVER

en condicions de consum elevades 7

6.3.3 Estudi 3: Estudi energètic – econòmic de la instal·lació del mòdul

de cogeneració Capstone en connexió a una instal·lació idònia 10

6.4 Taula resum dels 3 estudis i conclusions 13


3

6.1 Introducció.

Tot projecte de cogeneració té com a objectiu principal l’estalvi energètic i econòmic.

I en alguns casos és possible aconseguir ingressos per la venda de l’energia elèctrica excedent.

En el cas del mòdul Capstone instal·lat en aquest projecte, tal i com s’ha calculat a

l’apartat ..... de la memòria de càlcul, amb els preus actuals de les energies no es possible la

venda d’energia elèctrica excedent. Però si que es produirà un estalvi d’energia consumida i

un estalvi en concepte de compra de energies.

En el present document es realitzaran 3 estudis energètics i econòmics fent servir el

mòdul de cogeneració Capstone. Els estudis a realitzar són els següents:

• Estudi energètic - econòmic de la instal·lació del mòdul de cogeneració

Capstone en connexió amb illa amb el CREVER en les condicions de consum

elèctric mesurades.


Capstone en connexió amb illa amb el CREVER en condicions de consum

elèctric elevades.


Capstone en connexió a una instal·lació ideal.

Cal remarcar que tots els resultats obtinguts només seran orientatius, per que els

càlculs estan fent utilitzant les dades facilitades pel fabricant. Un cop es tinguin les dades de

la caracterització seria necessari tornar a fer els càlculs i comparar els resultats.

6.2. Mètode de càlcul.

En tots 3 estudis es farà servir el mateix mètode de càlcul. En aquest apartat es

plantejarà el mètode de càlcul i posteriorment en cada un dels estudis facilitaran els resultats

obtinguts en cada cas resumits en taules.

6.2.1 Estalvi de l’energia primària.

En aquest apartat es calcularà quin estalvi energètic suposa instal·lar el mòdul de

cogeneració.


4

Per fer-ho es seguiran les següents expressions:

• Estalvi d’energia primària i índex d’estalvi energètic: representen la

quantitat d’energia estalviada anualment com a conseqüència de la

implantació del sistema de cogeneració.

)1.5()( adicionalccgqe

ccgqeccogscg EPEPQE

EPEPEPEPEPF +−+=−+=−=∆ηη

q

adional

e

adicionaladicional

QEEP

ηη+=

)2.5(..scogEPF

EAI∆

=

on:

∆F= estalvi d’energia primària, en kWh/any.

I.A.E = índex d’estalvi energètic, en %.

EPscg = Consum d’energia primària sense cogeneració, en

kWh/any.

EPccg = Consum d’energia primària amb cogeneració, en

kWh/any.

EPe= consum d’energia primària deguda a la demanda d’energia

tèrmica.

EPq= consum d’energia primària deguda a la demanda d’energia

elèctrica.

EPadicional= energia primària addicional a la cogeneració, en

kWh.

Eadicional= energia elèctrica addicional a la cogeneració, en kWh.

Qadicional=energia tèrmica addicional a la cogeneració, en kWh.

E = demanda d’energia elèctrica, en kWh/any.

ηe = rendiment global de la xarxa nacional de producció i

distribució, es considera del 33 %.

Q = demanda d’energia tèrmica, en kWh/any.

ηq = rendiment dels sistema de producció d’energia tèrmica, es

considera 90 %.


5

6.2.2 Estalvi econòmic.

No es tindrà en compte la venda d’energia elèctrica excedent actualment no es

possible.

Les expressions utilitzades per a fer els càlculs són les següents:

• Estalvi econòmic brut: Correspon al estalvi que es realitza en la

factura energètica. Però no té en compte els costos de manteniment del

mòdul de cogeneració.

E ebrut = Cscg- Cccg. ( 5.3 )

Cscg = E x Ve + Q x Vq

Cccg = Ccg + Cead = Ecg x Vcg + Cead

on:

E ebrut = estalvi econòmic brut, en Pts.

Cscg = cost econòmic sense cogeneració, en PTA.

Cccg = cost econòmic amb cogeneració, en PTA.

Ccg = cost del mòdul de cogenació, en Pts.

Cead = cost de l’energia addicional, en Pts.

E = energia elèctrica demanda, en kWh.

Q= energia tèrmica demandada, en tèrmias.

Ecg = energia consumida pel modul de cogeneració, en

termias.

Ve= preu energia elèctrica, en PTA/kWh.

Vq= preu energia tèrmica, en PTA/termia.

Vcg=preu de l’energia consumida pel mòdul, en

PTA/termia.

• Cost de manteniment: L’empresa subministradora del mòdul de

cogeneració es l’encarregada de fer el manteniment, el preu del

manteniment està marcant en aprox. 1.5 PTA/kWh per a

funcionaments de 8000 hores al any. Per tant en cada cas particular per

saber el cost del manteniment es tindrà de fer una regla de 3 per veure


6

quin cost de manteniment l’hi correspon en funció de les hores anuals

de funcionament.

• Estalvi econòmic net: L’estalvi net degut a la instal·lació del mòdul de

cogeneració, serà el resultat de restar el cost anual de manteniment al

estalvi brut.

• Retorn de la inversió: representa el temps de recuperació de la

inversió inicial feta tenint en compte l’estalvi anual que suposa la

instal·lació del mòdul de cogeneració.

)4.5()/(

)(

anyPTAgeneratEstalvi

PTAInversióRI =

En els 2 estudis realitzats al CREVER no es calcularà el retorn de la

inversió, ja que aquest projecte s’acollirà a subvencions i ajuts privats i

a més com ja s’ha comentat anteriorment en altres apartats d’aquest

projecte l’objectiu al triar la microturbina es treure-li un rendiment

tecnològic i no un rendiment econòmic.

En el cas de consum ideal si que es farà el càlcul del retorn de la

inversió.

6.2.2.1 Tarifes energètiques.

En aquest apartat s’exposen les tarifes de gas i energia elèctrica triades per a fer els

càlculs d’aquest estudis.

Tarifa elèctrica:

• Tarifa 3.0 General.

• Terme de potència ( Pts/kW mes ) = 224.

• Terme d’energia ( Pts/kWh) = 13,10

• Impost sobre l’electricitat 4,864 %

• IVA 16 %.


7

Per fer els càlculs no es tindrà en compte:

• El terme de potència: ja que és continuarà tenint contracte amb la companyia

elèctrica per al consum als caps de setmana, en el cas del CREVER, i als dies

en que la màquina estigui parada per alguna possible avaria.

• El complement per discriminació horària.

• El complement per energia reactiva.

Tarifa del gas natural:

• Industrial Interrupible.

• Terme d’energia ( Pts/termia ): 3,0647

• IVA 16 %

Aquest preus estan referits al PCS del gas, quan es faci el càlcul del cost anual es

tindrà de passar al PCI, PCI= 0.902 PCS.

6.3. Estudis energètics i econòmics.

6.3.1 Estudi 1: Estudi energètic - econòmic de la instal·lació del mòdul de cogeneració

Capstone en connexió amb illa amb el CREVER en les condicions de consum mesurades.

En aquesta situació el mòdul de cogeneració estaria funcionament de dilluns a

divendres adaptant-se al consum elèctric del centre, per tant es reduirà considerable la factura

elèctrica, ja que només es comprarà l’energia els caps de setmana quan la planta s’atura i

aquest consum es molt petit.

Per un altra banda també es reduirà el consum de energia tèrmica, ja que la planta al

mateix temps que produeix l’electricitat també produeix energia tèrmica, aquesta es podrà

restar a la demanda tèrmica total.

Dades necessàries per a fer els càlculs:

• Demanda anual d’electricitat ( E ) : 62.511 kWh.

• Demanda anual d’energia tèrmica ( Q ):


8

La potència tèrmica demanda pel centre la genera l’equip de

ClimatitzacióYanmar/Daikin amb una potència tèrmica de 60 kW.

Les hores anuals de consum són:

• 14 hores/dia.

• 5 dies/setmana.

• 52 setmanes/any.

això fa un total de 3640 h/any

Per tant la demanda tèrmica anual es de 218.400 kWh.

• Balanç d’energies del mòdul de cogeneració:

Energia elèctrica cogenerada ( kWh) 54.568,8

Energia tèrmica cogenerada ( kWh) 121.888

Energia tèrmica consumida ( KWh ) 285.454

Energia tèrmica consumida ( termias) 245.490

Taula 5.1: Balanç energètic del mòdul de cogeneració.

• Energia addicional necessària:

Demandada Cogenerada Addicional

Energia elèctrica ( kWh) 62.511 54.568,8 7.942,2

Energia tèrmica (kWh) 218.400 121.888 107.235

Taula 5.2 : Energia addicional necessària.

A continuació s’exposa una taula on hi ha representats tots els càlculs:

E = demanda d’energia elèctrica, en kWh/any. 62.511

Q = demanda d’energia tèrmica, en kWh/any. 218.400

Energia elèctrica cogenerada, en kWh/any. 54.568,8

Energia tèrmica cogenerada, en kWh/any. 121.888

EPscg = Consum d’energia primària sense

cogeneració, en kWh/any.

432.093

EPccg= Consum d’energia primària de la


285.454


cogeneració, en termias/any.

245.490

Eadicional= energia elèctrica addicional a la

cogeneració, en kWh.

7.942,2

Qadicional= energia tèrmica addicional a la 107.235


9


EPadicional= energia primària addicional a la


143.217

∆F= estalvi d’energia primària, en kWh/any. 3.422

I.A.E = índex d’estalvi energètic, en %. 1

Cscg = cost econòmic sense cogeneració, en PTA. 1.817.591

Ccg = cost del mòdul de cogeneració, en PTA. 967.358

Cead = cost de l’energia addicional, en PTA. 530.311

Cccg = cost econòmic amb cogeneració. 1.497.669

Estalvi Brut , en Pts/any. 319.922

Cost manteniment, en Pts/any.

1.17 PTA/kWh

63.844

Estalvi Net , en Pts/any. 256.077

Recuperació de la inversió, en anys. -

Taula 5.3 : Taula del resultats de l’estudi nº 1.

6.3.2 Estudi 2: Estudi energetic-econòmic de la instal·lació del mòdul de cogeneració

Capstone en connexió amb illa amb el CREVER en condicions de consum elèctric

elevades.

Actualment el CREVER es troba en una etapa de baix consum energètic, com a

conseqüència de la poca activitat que hi ha al centre. Aquest any s’han presentat 5 tesis

doctorals i això implica que en aquest últims mesos l’activitat en els laboratoris i a la

Plataforma exterior no hagi estat molt important.

Aquest any es començaran noves tesis i per tant el consum del centre augmentarà. A la

previsió de consum feta en aquest projecte es va preveure un consum màxim del centre de uns

35 kW, per tant suposant que el consum en període d’elevada experimentació sigui del 60 %,

queda un consum de 21 kW.

Per aquest estudi es considerarà:

• Consum diürn:

Potència elèctrica: 21 kW.

Horari : 9:00 a 21:00

Hores de funcionament al any: 3.120 h

12 hores/dia.

5 dies/setmana

52 setmanes/any


10

Consum anual: 65.520 kWh/any.

• Consum diürn:

Potència elèctrica: 3.18 kW.

Horari : 21:00 a 9:00


12 hores/dia.

5 dies/setmana

52 setmanes/any

Consum anual: 9.921,6 kWh/any.

• Consum caps de setmana:

Potència elèctrica: 3.18 kW.

Hores de funcionament al any: 2,496 h

24 hores/dia.

2 dies/setmana

52 setmanes/any

Consum anual: 7.937,3 kWh/any.

El Balanç d’energies del mòdul en aquestes condicions és:


Diürn 21 44 91.3 3.120 65.520 137.280 284.856

Nocturn 3.18 6.28 22.71 3.120 9.921 19.594 70.855

Energia anual 75.441 156.874 355.711

Taula 5.4: Producció anual d’energies.


• Demanda anual d’electricitat ( E ) : 83.378,8 kWh.

• Demanda anual d’energia tèrmica ( Q ):

La demanda tèrmica del centre serà la mateixa que en el cas anterior

218.400 kWh.


Energia elèctrica cogenerada ( kWh) 75.441


11



Energia tèrmica consumida ( termias) 305.911


• Energia addicional necessària:

Demandada Cogenerada Addicional

Energia elèctrica ( kWh) 83.379 75.441 7.938

Energia tèrmica (kWh) 218.400 156.874 61.526

Taula 5.6 : Energia addicional necessària.




Energia elèctrica cogenerada, en kWh/any. 75.441

Energia tèrmica cogenerada, en kWh/any. 156.874



495.330



355.711



305.911



7.938

Qadicional= energia tèrmica addicional a la


61.526



92.417


I.A.E = índex d’estalvi energètic, en %. 9.5


Ccg = cost del mòdul de cogeneració, en PTA. 1.205.450

Cead = cost de l’energia addicional, en PTA. 358.157

Cccg = cost econòmic amb cogeneració. 1.563.606,7

Estalvi Brut , en PTA/any. 586.696,3

Cost manteniment, en PTA/any.

1.17 PTA/kWh.

88.266


12

Estalvi Net , en PTA/any. 498.430

Recuperació de la inversió, en anys. -


6.3.3 Estudi 3: Estudi energètic - econòmic de la instal·lació del mòdul de cogeneració

Capstone en connexió a una instal·lació idònia .

Es pot considerar com una de les utilitat ideal d’aquest microturbina la instal·lació en

una empresa que estigui situada en un nucli urbà, en aquest cas es molt important tenir un

reduït nivell de soroll i emissions de gasos, i unes redueixes dimensions i pes. La

microturbina Capstone compleix tots aquests requisits. A més al estar al en un nucli urbà la

instal·lació ja disposarà de subministrament de gas natural.

Utilitzaria el mòdul de cogeneració per a reduir la factura energètica, efectuant-se una

connexió en paral·lel amb la xarxa externa.

Es considera que l’empresa te un consum elèctric diürn superior a 28 kW, per tant

durant el dia el mòdul estarà funcionant al ple rendiment. Per la nit i els caps de setmana el

consum es reduirà a 15 kW.

L’empresa consumeix energia tèrmica per produir aigua calenta sanitària (A.C.S) i per

climatització.

En aquest cas es calcularà només l’estalvi energètic i econòmic que suposa consumir

l’energia produïda pel mòdul de cogeneració, sense tenir en compte quin es el consum global

de la instal·lació.

Per aquest estudi es considerarà:

• Consum diürn:


Horari : 8:00 a 21:00


13 hores/dia.

5 dies/setmana

52 setmanes/any


• Consum diürn:


Horari : 21:00 a 8:00


13


11 hores/dia.

5 dies/setmana

52 setmanes/any


• Consum caps de setmana:



24 hores/dia.

2 dies/setmana

52 setmanes/any


El Balanç d’energies del mòdul en aquestes condicions és:


Diürn 28 60 113 3.380 94.640 202.800 381.940

Nocturn 15 30 69.76 2.860 42.900 85.800 199.514

Caps setmana 15 30 69.76 2.496 37.440 74.880 174.121

Energia anual 175.030 363.480 755.575

Taula 5.8: Producció anual d’energies.


• Demanda anual d’electricitat ( E ) : 175.030 kWh.

• Demanda anual d’energia tèrmica ( Q ): 363.480 kWh.


Energia elèctrica cogenerada ( kWh) 175.030



Energia tèrmica consumida ( termias) 649.794,5


• Dades econòmiques:


14

Amb aquestes dades es calcularà el retorn de la inversió feta. Per fer-ho

es tindran en compte una sèrie de consideracions:

1. El preu actual de la microturbina es molt elevat, ja que no es

fabriquen en grans quantitats i s’ha de portar dels EEUU la

qual cosa incrementa molt el cost. Per tant es considerarà

que un cop implantada la tecnologia de les microturbines el

cost del mòdul de cogeneració es reduirà aproximadament en

un 25 %.

2. Els projectes realitzats amb aquest mòdul es podem acollir a

subvencions corresponen a estalvi d’energies i a tecnologies

en desenvolupament. Per exemple es podrien acollir al Pla

d’Estalvi i eficiència energètica de Catalunya (PEEEC), que

pot subvencionar el projecte fins en un 40 %.

3. També es tindran em compte a l’hora de calcular la

recuperació els costos addicionals per la instal·lació del

mòdul, com són : la línia de gas per adequar les

característiques del gas que arriba a la instal·lació a les

característiques òptimes de la microturbina, les

modificacions i ampliacions que es tinguin de fer del circuit

de l’aigua i circuits elèctrics, i el cost de la interconnexió

necessària per connectar-se en paral·lel amb la xarxa

elèctrica externa.

Cost en PTA

Microturbina Capstone µT 28-60/80 L

Al 75 % del cost actual

6.000.000

Instal·lació del gas 200.000

Instal·lació del l’aigua 500.000

Instal·lació elèctrica 200.000

Proteccions per la interconnexió 500.000

Total cost projecte sense subvencions 7.400.000

Total cost projecte amb 40 % subvencions 4.440.000

Taula 5.10: Cost de la instal·lació del mòdul.


15






934.260



755.575



649.794,5


I.A.E = índex d’estalvi energètic, en %. 19


Ccg = cost del mòdul de cogeneració, en PTA. 2.560.528

Estalvi Brut , en PTA/any. 1.481.141

Cost manteniment, en PTA/any.

1.5 PTA/kWh.

262.545

Estalvi Net , en PTA/any. 1.218.596

Recuperació de la inversió, en anys. 3.64


6.4. Taula resum dels 3 estudis i conclusions.

Estudi 1 Estudi 2 Estudi 3

E = demanda d’energia elèctrica, en kWh/any. 62.511 83.379 175.030

Q = demanda d’energia tèrmica, en kWh/any. 218.400 218.400 363.480

Energia elèctrica cogenerada, en kWh/any. 54.568,8 75.441 -

Energia tèrmica cogenerada, en kWh/any. 121.888 156.874 -



432.093 495.330 934.260



285.454 355.711 755.575



245.490 305.911 649.794,5



7.942,2 7.938 -

Qadicional= energia tèrmica addicional a la 107.235 61.526 -


16




143.217 92.417 -

∆F= estalvi d’energia primària, en kWh/any. 3.422 47.202 178.685

I.A.E = índex d’estalvi energètic, en %. 1 9.5 19

Cscg = cost econòmic sense cogeneració, en PTA. 1.817.591 2.150.303 4.041.669

Ccg = cost del mòdul de cogeneració, en PTA. 967.358 1.205.450 2.560.528

Cead = cost de l’energia addicional, en PTA. 530.311 358.157 -

Cccg = cost econòmic amb cogeneració. 1.497.669 1.563.606,7 -

Estalvi Brut , en Pts/any. 319.922 586.696,3 1.481.141

Cost manteniment, en Pts/any. 63.844 88.266 262.545

Estalvi Net , en Pts/any. 256.077 498.430 1.218.596

Recuperació de la inversió, en anys. - - 3.64

Taula 5.12: Taula resum de resultats.

Com queda clar a la taula resum dels resultats amb la instal·lació del mòdul

s’aconsegueix una reducció tant de l’energia primera consumida com de la factura energètica.

En els 2 estudis realitzats en les condicions del CREVER es pot veure com hi ha una

reducció en tots 2 casos, encara que en el primer la reducció es molt petita ja que s’està

treballant a molt poca potència tant durant el dia com durant la nit. En el segons estudi es pot

apreciar com al augmentar el consum diürn fins a situar-lo a prop de la potència nominal del

mòdul i deixant el mateix consum nocturn s’aconsegueix una estalvi important tant en energia

primària com econòmic.

En el 3 estudi la reducció energètica i econòmica millora molt, això es degut a que el

mòdul està treballant al màxim durant el dia, i al a la meitat de la seva potència durant la nit.

Amb aquest resultats queda clar que el que interessa es tenir el mòdul treballant a

plena carrega en màxim d’hores possible, i que tenint en compte que no es possible la venda

d’energia elèctrica excedent, ja que el cost del kWh generat es superior al de venda del kWh,

es recomanable que es faci servir en instal·lacions amb una potència elèctrica i tèrmica

consumida superior a les proporcionades pel mòdul en tot moment.

“INSTAL·LACIÓ I CARACTERITZACIÓ D’UNA...

Documents

Transcript of “INSTAL·LACIÓ I CARACTERITZACIÓ D’UNA...