HEAT RECOVERY (SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE CALOR)  
   Introducción

Dado el alto crecimiento de proyectos industriales, mineros y del país en general, principalmente en la zona centro norte, han hecho que la demanda de energía sobre pase a la oferta de energía de bajo costo. Así, el costo de la energía está dado por centrales eléctricas dependientes de combustibles fósiles por sobre las centrales de generación hidráulica.


Los precios de la energía en Chile son, desde hace un tiempo, una preocupación permanente por sus efectos en la competitividad de los productos y servicios que exporta el país.

Bajo esta perspectiva, Nova Energy Group, ha desarrollado Sistemas de Recuperación de Calor (Heat Recovery), en busca de suplir parte de la demanda de energía eléctrica de procesos industriales, utilizando calor residual del proceso.
  Descripción General











Los sistemas de recuperación de calor producen electricidad con el calor residual de procesos industriales, motores de combustión y turbinas a gas. Generalmente, es factible la recuperación de calor en rangos de 0.5 [MW] a 10 [MW], con un amplio rango de temperaturas disponibles.

El funcionamiento de un sistema de recuperación de calor se basa en la utilización de calor residual, para el calentamiento de un fluido térmico y cuyo calor es utilizado para generar energía eléctrica. Los sistemas están formadas por un intercambiador de calor Aire/líquido o Liquido/liquido, redes de tuberías de conducción de fluido térmico, un edificio de generación y control y una estación de transformación de la energía.

El calor residual es conducido por tuberías en el caso de líquidos o por conductos en el caso de gases al intercambiador de calor o caldera de recuperación. En el intercambiador de calor es calentado el fluido térmico que circula por los tubos del equipo hasta temperaturas de 300 [C].


Una vez que el fluido térmico ha aumentado su temperatura tras haber circulado por el intercambiador de calor, es conducido por tuberías hasta el interior del edificio de generación. En el edificio de Generación, el fluido térmico se hace circular por un intercambiador de calor, donde traspasa su energía térmica a un fluido secundario, que al aumentar su temperatura se transforma en vapor. El fluido que ha cedido calor vuelve al intercambiador para comenzar nuevamente el proceso. 

El vapor generado es introducido en una turbina, generando energía mecánica siguiendo el principio del Ciclo Orgánico de Rankine, para posteriormente, producir electricidad en un alternador conectado al eje de la turbina. El alternador produce electricidad a una tensión entre 400 [V] a 6 [kV] (según la potencia), que es transformada a los requerimientos de la planta (consumo interno) o a una tensión de 23 [kV] para ser finalmente evacuada a través de la sub estación hacia la red eléctrica general.

A modo de ejemplo la potencia que puede ser producida por un sistema de recuperación de calor en una planta típica de cemento puede variar desde 0.5 a 1 [kW] por cada tonelada diaria de producción de Klinker. Con estas cifras, se estima que la energía producida por el sistema de recuperación de calor puede alcanzar alrededor del 10% a 20% de la electricidad total consumida por una planta de cemento.
Para el caso de recuperación de calor en motores de combustión (gases de escape) la potencia eléctrica generada en el sistema, puede alcanzar el 10% a 12% de la potencia generada en los motores.