Diseño básico de planta solar termoeléctrica de 100 kW
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ANEXO 1: CÁLCULOS HIDRÁULICOS EN LAS CONDUCCIONES
Pipe Flow Software - Project 1 - PF Expert Solution 27 diciembre, 2010
P1,
f=0.
4469
0.4469 m³/sec
N1 0.0m4.7112 bar.g
N2 24.0m p =4.7000bar.g
Pipe Flow Expert Results Keyf = flow in m³/sec0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
Color of Pipe: Flow Rate in m³/sec
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Fluid Data
Zone Fluid Name Chemical Formula
Temperature °C
Pressure bar.g Density kg/m³ Centistokes Centipoise Vapour Pressure bar.a
State
1 Aire 700 ºC 5 bar
Aire 700.000 5.0000 1.790 24.022 0.043 N/A Gas
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Pipe Data
Pipe Id Pipe Name and Notes
Material Inner Diameter mm
Roughness mm
Length m Total K Mass Flow kg/sec
Flow m³/sec Velocity m/sec
Entry Pressure bar.g
Exit Pressure bar.g
1 P1 8" Steel (ANSI) Sch. 40
202.717 0.046 24.000 1.8900 0.8000 0.4469 13.847 4.7112 4.7000
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Node Data
Node Id Node Type Node Elevation m Liquid Level m
Surface Press. bar.g
Press. at Node bar.g
HGL at Node m.hd Fluid
Demand In m³/sec
Demand Out m³/sec
Total Flow In m³/sec
Total Flow Out m³/sec
1 Join Point N1 0.000 N/A N/A 4.7112 26838.749 0.4469 0.0000 0.4469 0.4469
2 Demand Pressure
N2 24.000 N/A 4.7000 4.7000 26798.672 N/A N/A 0.4469 0.0000
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Energy Data
Pipe Id Pipe Name Energy Loss To Pipe Friction
Energy Loss To Pipe Fittings
Energy Loss To Pipe Components
Energy Loss To Pipe Control Valves
Energy Loss To Pump Inefficiency
SUBTOTAL Loss Pipe Items +Pump
Energy Loss To Discharge Pressure
Energy Loss To Change in Elevation
TOTAL USED Sum of All Items
Kilowatts Kilowatts Kilowatts Kilowatts Kilowatts Kilowatts Kilowatts Kilowatts Kilowatts
1 P1 0.169460 0.144962 0.000000 0.000000 N/A 0.314422 210.055866 0.188288 210.558576
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ANEXO 2: CÁLCULOS TÉRMICOS EN LAS CONDUCCIONES
LEGENDSCalgary, AlbertaCANADA
Case Name: NoName.hsc
Unit Set: SI
Date/Time: Mon Nov 22 15:24:49 2010
Workbook: Case (Main)
Material Streams Fluid Pkg: All
NameVapour FractionTemperaturePressureMolar FlowMass FlowLiquid Volume FlowHeat Flow
(C)(kPa)
(kgmole/h)(kg/h)
(m3/h)(kJ/h)
11.0000 *
960.0 *
500.0 *
99.482880 *
3.2742.926e+006
21.0000 *
950.5499.499.4828803.274
2.894e+006
Compositions Fluid Pkg: All
NameComp Mole Frac (Air)
11.0000 *
21.0000
Energy Streams Fluid Pkg: All
NameHeat Flow (kJ/h)
q13.216e+004
Unit Ops
Operation Name Operation Type Feeds Products Ignored Calc Level
PIPE-100 Pipe Segment1 2
q1No 500.0 *
Hyprotech Ltd. Aspen HYSYS Version 2006.5 (21.0.0.6924) Page 1 of 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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40
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59
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63
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66
67
68
69
* Specified by user.Licensed to: LEGENDS
12
-- 12 --
HELLAS 01 Heliostat
1. Name/Model Number of the Heliostat HELLAS ø12. Manufacturer GHER S. A3. Contact MR. PEDRO GRIMALDI4. Address AV. DEL PUERTO 1-6-E5. 1006 CADIZ6. SPAIN7. Telephone +34-956-289311 FAX +34-956-282202 Email
8. Physical Data
9. Number heliostats built TWO10. Date of current design 199911. Area (h, w) in meters 3,2 X 6 m (19,2 m²)12. Facet (size, number) 3,2 X 2 (9,4 m²) ; 313. Facet Construction GLAS MIRROR OVER FRAME14. Glass (size of lights) 3,2 X 2 m15. Reflectivity 94 %16. Azimuth drive LINEAR ACTUATOR17. Elevation drive LINEAR ACTUATOR18. Drive ratios (AZ/EL) N/A / N/A19. Controller Type MICROPROCESSOR, SELF-SUFFICIENT20. Pedestal Type CONCRETE PILLAR, INTEGRATED WITH FOUNDATION.21. Weight (w/o fndat) kg 790 Kg.22. Other Information23. Performance
24. Where were tests done? PLATAFORMA SOLAR ALMERIA25. Types of tests? OPTICAL, MECHANICAL, ENERGY CONSUMPTION.26. Descriptions BEAM QUALITY AND TRACKING CHARACTERISATION.27. Wind perform O.K28. Elev/Az perform O.K29. Other test results
30. Heliost slope error (mr) 1.2 (normal)31. Heliostat costs
32. Cost by component(facets, facets suppts.,elev. Drive, azimuthdrive, pedestal, control, etc.) in %
33. Heliostat costs (build) We are presently working on the reduction & determination of final costs.34. i.e 1/yr
35. 100/yr
36. /yr
37. /yr
38. /yr
39. Photograph of heliostat Please provide an electronic photograph of your heliostat.
40. Critical Cost Issues STRUCTURE.
13
-- 13 --
Figure 9. Front view of the HELLAS 01 heliostat.
Figure 10. Back view of the Hellas 01 heliostat.
8
1.1.4. Diagrama principal de la T100 P.
ENTRADADE AIRE
SISTEMA DECONTROL
ELECTRÓNICADE POTENCIA
CONTROLREMOTO
(OPC.)hMI
Filtro fino
ENTRADA DE AIRE(hABITACIÓN)
Filtro fino
Separador de aceite
Regr
eso
de la
ref
rige
raci
ón
Regr
eso
del a
ceit
e
Acu
mul
ador
de
aire
Regr
eso
de la
lubr
icac
ión
Regr
eso
de la
lubr
icac
ión
Acu
mul
ador
de
aire
Acu
mul
ador
de
aire
Depósito de aceite
Calentador de aceiteSistema de lubricación
Refrigeración
COMPRESOR TURBINA
CÁMARA DE COMBUSTIÓN
RECUPERADORLu
bric
ació
n
Lubr
icac
ión
Compresor de combustible
T
C
T
C
T
C
C
T
C
T
SALIDA DE VENTILACIÓN
SALIDA DE LOS GASES DE ESCAPE
Sistema de combustible
DESCRIPCIÓN TÉCNICA
9SALICRU
1.2. ESPECIFICACIONES DE LA T100 P.
Notas:Los datos de las especificaciones incluyen el consumo de los ele-mentos auxiliares de la T100 como son la bomba de refrigeración de agua, el compresor de combustible, bomba de aceite y ventilador extractor. Los siguientes datos se dan bajo las siguientes condi-ciones: equipos nuevos, limpios y funcionando bajo condiciones ISO estándares:
1.2.2. Influencia de la temperatura en la entrada del aire.
El gráfico muestra la influencia de la temperatura en la entrada de aire, en el rendimiento de la microturbina T100. Datos basados en fuentes de gas de baja presión 0.02 bar (g) (0.3 psig).
Altitud 0 m sobre el nivel del mar
Temperatura ambiente 15º C (59º F)
humedad relativa 60 %
Presión en la entrada del aire 0 Pa (0 psi)
Presión en la salida del aire 0 Pa (0 psi)
Tipo de combustible Gas natural
Datos del Lhv 39 MJ/mn3 (1047 Btu/scf)
Presión del combustible gas Fuente de gas de baja presión(0,02 - 1.0 bar (g)) (0,3 - 14.5 psig)
1.2.1. Especificaciones de funcionamiento.
Potencia eléctrica 100 kW (± 3)
Rendimiento eléctrico 30% (± 1)
Consumo de combustible 333 kW (1.137.000 Btu/h)
Flujo de salida del gas 0,80 Kg./s (6.350 lb/h)
Temperatura de salida del gas 270º C (518º F)
Nivel de ruido 70 dBA a 1 metro (3,3 ft)
volumen de emisiones del gas de salida al 15 % de O2; 100% de carga; con temperatura del aire a 15º C
NOX < 15 ppm/v = 32 mg/MJ combustible
CO < 15 ppm/v = 18 mg/MJ combustible
Potencia de salida eléctrica [kW]
Rendimiento según la carga
Fact
ores
de
corr
ecci
ón
Rendimiento eléctrico
Rendimiento según las diferentes presiones en la entrada de aire
Fact
ores
de
corr
ecci
ón
Presión en la entrada de aire de la T100 [kPa]
Potencia salida eléctrica
Para gases de altas presiones, hay que añadir 5 kW más de potencia de salida eléctrica y 1.5 % en el rendimiento eléctrico.
Rendimiento eléctrico
Potencia de salida eléctrica y rendimiento
Pote
ncia
de
salid
a el
éctr
ica
[kW
]
Rend
imie
nto
eléc
tric
o [%
]
Potencia de salida eléctrica
Rendimiento eléctrico
Temperatura de la entrada de aire de la T100 [ºC]
10
1.2.3. Correcciones en el rendimiento.
El gráfico muestra las correcciones en el rendimiento a diferentes cargas, altitudes, caídas de presiones de entrada y salida.
Frecuencia y tensión del conversor para la energía eléctrica •400 vac, trifásica, 50 hz.
Filtrado de alto rendimiento para la salida eléctrica.•
Magnetotérmico.•
Sistema arrancador incluyendo sincronizador.•
Panel de control con display LCD.•
Sistema de control remoto (RMC) con módem.•
Documentación:•
Manual de instalación.
Manual de usuario.
Manual de mantenimiento.
Manual eléctrico.
1.3.2. Conectividad.
Se suministran los siguientes puntos de conexión:
Conexión para la entrada de aire, ubicada en la parte superior •del envolvente de la T100.
Salida de gas, ubicada en el lateral del envolvente de la T100.•
Entrada del combustible gas, ubicado en el lateral del envol-•vente de la T100.
Entrada del prefiltro de aire, ubicado en la parte superior del •envolvente de la T100.
Salida del sistema de evacuación del gas combustible, ubicada •en el lateral del envolvente de la T100.
Conexión de la salida del sistema de ventilación de aire, ubicada •en el lateral del envolvente de la T100.
Conexión eléctrica en el lateral del envolvente de la T100 y co-•nexión para el ventilador, cable ethernet o línea telefónica para la conexión RMC.
1.3. ALCANCE DE SUMINISTRO Y CONECTIVIDAD.
1.3.1. Alcance de suministro.
El suministro incluye un módulo de energía completo y la lista para su conexión a los puntos expuestos mas abajo. Las principales partes del alcance del suministro son las siguientes:
Unidad microturbina incluyendo turbina, compresor, generador •y recuperador.
Sistema de combustible incluyendo el propulsor de combus-•tible.
Sistema cerrado de refrigeración de agua para el generador y •sistema eléctrico.
Sistema de lubricación cerrado para la turbina de gas.•
Envolvente para aislar y proteger del calor y ruido.•
ventilador extractor para la ventilación del envolvente, suminis-•trado como una unidad independiente.
Rendimiento eléctrico
Potencia de salida eléctrica
Rendimiento a diferentes altitudes
Fact
ores
de
corr
ecci
ón
Altitud sobre el nivel del mar [m]
Rendimiento a diferentes caídas de presión en la salida
Fact
ores
de
corr
ecci
ón
Caída de presión en la salida de la T100 [kPa]
Rendimiento eléctrico
Potencia de salida eléctrica
DESCRIPCIÓN TÉCNICA
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