Análisis de la operación y fiabilidad de los recuperadores de energía comerciales basados en cámaras isobáricas instalados en Canarias y estudio de la adaptación de dichos equipos al régimen de operación variable a diferentes escalas

Análisis de la ope ación y iabilidad de los ecupe ado es de ene gía come ciales basados en cáma as isobá icas ins alados en Cana ias y es udio de la adap ación de dichos equipos al égimen de ope ación a iable a di e en es escalas Más e en E iciencia Ene gé ica 22/12/2015 Au o a: Sig id Yu ena A enas U ea Tu o es: Felipe Díaz Reyes (ULPGC) y Bal asa Peña e Suá ez (ITC) ÍNDICE RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................................... 1 LISTADO DE TABLAS ...................................................................................................................... 2 LISTADO DE FIGURAS .................................................................................................................... 3 LISTADO DE ABREVIATURAS .......................................................................................................... 5 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 6 2. JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................................... 7 3. OBJETIVOS ................................................................................................................................ 7 4. DESALACIÓN DE AGUA POR ÓSMOSIS INVERSA Y SU CONSUMO ENERGÉTICO ..................... 8 5. ESTADO DEL ARTE DE LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA EN LA DESALACIÓN POR ÓSMOSIS INVERSA. ...................................................................................................................................... 10 6. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN DE LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA EN LA DESALACIÓN POR ÓSMOSIS INVERSA EN CANARIAS ................................................................................................ 19 7. VALORACIÓN CUALITATIVA Y CUANTITATIVA DE LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA POR CÁMARAS ISOBÁRICAS EN CANARIAS ......................................................................................... 25 7.1 Recopilación de in o mación ........................................................................................... 25 7.2 Análisis de los sis emas de ecupe ación de ene gía ins alados...................................... 27 7.3 Análisis de la e olución de los sis emas de ecupe ación de ene gía en la desalación po OI…. ….. ................................................................................................................................... 35 7.4 Análisis de las bombas de al a p esión comúnmen e ins aladas .................................... 46 8 ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE ENERGÍA QUE MEJOR SE ADAPTAN A LA OPERACIÓN CON ENERGÍAS RENOVABLES ................................................................................. 49 9 CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 62 AGRADECIMIENTOS..................................................................................................................... 64 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 65 ANEXO I: Cálculos. ....................................................................................................................... 70 ANEXO II: En e is as ealizadas. ................................................................................................ 80 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 1 RESUMEN EJECUTIVO La ob ención de agua desalada a a és de p ocesos de desalación basados en ósmosis in e sa (OI) es una écnica ex endida en las Islas Cana ias. Sin emba go la OI equie e de un g an consumo de ene gía, el cual se puede educi median e la aplicación de sis emas de ecupe ación de ene gía, con ibuyendo a su ez, a educi los cos es de agua p oducida po me o cúbico. Es po ello que es e abajo se cen a en el es udio de los sis emas de ecupe ación de ene gía comúnmen e ins alados en Cana ias, basados p incipalmen e en cáma as isobá icas (CIP). En la p ime a pa e de es e abajo se analiza el compo amien o de los di e en es ipos de CIP, basándose en la expe iencia de a ias plan as que ac ualmen e es án en uncionamien o en Cana ias, con el in de es ablece cuál es el sis ema más adecuado pa a se ins alado en el u u o en plan as de mediana y g an capacidad. Po o o lado, en la segunda pa e de es e abajo se es udia en p o undidad la adap ación de es os disposi i os en plan as desalado as de OI bajo condiciones a iables de ene gía, en ocándolo ambién a plan as de mediana y g an capacidad. El concep o inno ado que in oduce es e abajo es el análisis del compo amien o de los dis in os ipos de cáma as isobá icas en condiciones eales de uncionamien o pa a su adap ación con ene gías eno ables median e sis emas de almacenamien o de ene gía, sis emas de ges ión de la ca ga o sis emas de con ol y seguimien o. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 2 LISTADO DE TABLAS  Tabla 1: Clasi icación de los sis emas de ecupe ación de ene gía más ac uales. (Elabo ación p opia).  Tabla 2: Núme o de plan as desalado as po OI y p oducción de agua desalada en Cana ias (2012).  Tabla 3: P incipales cen os de p oducción de agua desalada en G an Cana ia.  Tabla 4: Es imación de la demanda de agua po sec o es en Cana ias pa a el año 2015 (hm3/año).  Tabla 5 : Aho o ene gé ico es imado en desalado as públicas.  Tabla 6: Resumen de los da os p incipales ob enidos en los diag amas Sankey.  Tabla 7: Pa áme os de uncionamien o de las Plan as desalado as po OI isi adas (Elabo ación p opia).  Tabla 8: Ven ajas, des en ajas y man enimien os que ienen los di e sos sis emas de ecupe ación de ene gía, basados en cáma as isobá icas (Elabo ación p opia).  Tabla 9: Ca ac e ís icas p incipales de las bombas cen í ugas y de desplazamien o posi i o.  Tabla 10: Compa ación en e di e en es diseños de bombas cen í ugas.  Tabla 11: Ma ca /Modelo de las bombas de al a p esión de las plan as isi adas (Elabo ación p opia).  Tabla 12: P omedio de los cos os de algunas combinaciones ecnológicas .  Tabla 13: Da os de una plan a sin ecupe ado de ene gía (Elabo ación p opia).  Tabla 14: Da os de una plan a con ecupe ado de ene gía ipo Tu bina F ancis (Elabo ación p opia).  Tabla 15: Da os de una plan a con ecupe ado de ene gía del ipo ERI-PX (Elabo ación p opia). ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 3 LISTADO DE FIGURAS  Figu a 1: E olución de la educción del consumo de ene gía en la desalación po OI .  Figu a 2: Diag ama del p oceso de desalación po OI con un ecupe ado de ene gía CIP.  Figu a 3: Disposi i o KSB Sal ec DT.  Figu a 4: Disposi i o Aqualyng.  Figu a 5: Disposi i o DWEER TM.  Figu a 6: Disposi i o OSMOREC.  Figu a 7: Disposi i o RO-KINETIC.  Figu a 8 : Disposi i o ERI-PX.  Figu a 9: Disposi i o ¡Sa e.  Figu a 10: Disposi i o bomba Dan oss.  Figu a 11: Disposi i o bomba Cla k.  Figu a 12:E olución de la capacidad de agua desalada en G an Cana ia (m3/d).  Figu a 13: Demanda ene gé ica (%) en desalación de ins alaciones públicas en Cana ias.  Figu a 14: Nue os sis emas de ecupe ación de ene gía pa a plan as de OI a pequeña escala RO-Boos TM (Izquie da) e ISOBARIX (De echa).  Figu a 15: Nue o sis ema de ecupe ación de ene gía pa a plan as de OI de mediana escala, Salino P essu e Cen e de KSB.  Figu a 16: Diag ama Sankey de la plan a desalado a (n02, Anexo II) sin ecupe ado de ene gía.  Figu a 17: Diag ama Sankey de la plan a desalado a (n02, Anexo II) con Tu bina F ancis.  Figu a 18: Diag ama Sankey de la plan a desalado a (n02, Anexo II) con sis ema ERI- PX. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 4  Figu a 19: Tipos de diseños de las bombas de al a p esión.  Figu a 20: Imagen del p og ama LG Nano H2O.  Figu a 21: Da os ob enidos en la simulación con el p og ama LG Nano H2O. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 5 LISTADO DE ABREVIATURAS  CIP: Cáma as isobá icas.  CSX: Bomba de al a p esión del ipo segmen ada.  CV: Des ilación po Comp esión Vapo  DMX: Bomba de al a p esión del ipo ca casa pa ida axialmen e.  EDR: Elec odiálisis.  EERR: Ene gías eno ables.  EO: Ene gía eólica.  FV: Ene gía o o ol aica.  ITC: Ins i u o ecnológico de Cana ias.  ME: Des ilación po E ec os Múl iples  MSF: Des ilación Súbi a con Múl iples E apas  OI: Ósmosis In e sa  PLC: con olado es lógicos p og amables  SWRO: Desalación de agua de ma po ósmosis in e sa.  TDS: sólido o ales disuel os.  VFD: Va iado de ecuencia. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 6 1. INTRODUCCIÓN La polí ica ene gé ica ac ual y la impo ancia de la ene gía en las sociedades mode nas nos han lle ado a depende de los combus ibles ósiles. Sin emba go, como bien sabemos, las uen es de ene gía con encionales se es án ago ando y po lo an o es necesa io encon a o as al e na i as como son las ene gías eno ables. Po o o lado, el consumo de agua po able ha aumen ado conside ablemen e, debido al c ecimien o de la población y del ni el de ida, en consecuencia ambién ha aumen ado la capacidad de p oducción de agua po able, la cual se ob iene en de e minados en o nos median e p ocesos de desalación an o de agua de ma como de agua salob e. La desalación es un p oceso que es á bien ex endido a ni el mundial y comp ende di e en es ecnologías, pe o equie e una g an can idad de ene gía. Po ello la combinación de ene gías eno ables y desalación de aguas han sido obje o de es udio desde hace iempo, siendo in e esan e su aplicación pa a zonas aisladas donde hay escasez de agua y ene gía. Cen ándonos en Cana ias, donde a o unadamen e abunda el sol y el ien o y exis e una expe iencia de casi 50 años en la explo ación de plan as desalado as, es e abajo p o undiza en la e olución que han su ido los sis emas de ecupe ación de ene gía más come ciales (basados en cáma as isobá icas), en é minos de ope ación, iabilidad y consumo especí ico. Po o o lado, ambién se es udian los sis emas de ecupe ación que mejo se adap an a un suminis o de po encia a iable, como consecuencia del modo de ope ación con ene gías eno ables en aislado. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 7 2. JUSTIFICACIÓN La jus i icación de es e abajo se basa en la necesidad de conoce a ios ac o es impo an es a ene en cuen a sob e los di e en es sis emas de ecupe ación de ene gía (basados en cáma as isobá icas) en plan as de Ósmosis In e sa (OI), con el obje i o de pode compa a los y así de e mina qué sis ema de ecupe ación, disponible en el me cado, es el más adecuado pa a se ins alado en u u as plan as de mediana y g an escala. Po o o lado, ambién hay una g an necesidad de analiza cómo a ec a ía a es os disposi i os un suminis o de po encia a iable, pa a su aplicación con ene gías eno ables. En base a es as necesidades su ge es e abajo, en cuya p ime a pa e se analiza las condiciones de ope ación en iempo eal de di e sos disposi i os ins alados en las plan as desalado as de Cana ias. Con espec o a la segunda pa e de es e abajo, és a se ha lle ado a cabo con las apo aciones y o ien aciones de los u o es, unido a una in ensa búsqueda en la li e a u a, debido a la poca expe iencia eal que exis e en ese campo de in es igación. 3. OBJETIVOS El p esen e abajo iene a ios obje i os. El p ime o es p o undiza en la eno me expe iencia, de más de 15 años, que exis e en Cana ias espec o a la ope ación y man enimien o de sis emas de ecupe ación de ene gía basados en cáma as isobá icas y documen a la. El segundo es apo a in o mación de mucho in e és, as un p o undo análisis, sob e la adap abilidad de es os equipos al égimen a iable (en el caso de ope a con ene gías eno ables) en ocado a plan as desalado as de mediana y g an escala. Finalmen e se comen a á b e emen e que ipo y ma ca de bombas de al a p esión son las más empleadas en las plan as desalado as en Cana ias. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 14 - Calde (DWEERTM): Dispone de dos cáma as isobá icas ho izon ales (o e icales según la disposición de espacio) con una ál ula co ede a pa en ada (LinXTM), pa a la admisión y desca ga de la salmue a y cua o ál ulas de e ención pa a la en ada y salida del agua de ma . También equie e de con olado es lógicos p og amables (PLC) y de ac uado es 21 . - Osmo ec: Es á o mado po es cáma as isobá icas e icales en pa alelo, donde cada una dispone de pis ones pa a así e i a la mezcla de ambos luidos. El diseño inco po a ál ulas de e ención y ál ulas o a o ias de es ías (accionadas po un pequeño mo o eléc ico) pa a la dis ibución secuencial de salmue a y agua de ma a al a y baja p esión. El p oceso cons a de dos e apas que se p oducen secuencialmen e en cada una de las es cáma as isobá icas 22 . Figu a 6: Disposi i o OSMOREC 24. 21 Bea Schneide , 2005, Selec ion, ope a ion and con ol o a wo k exchange ene gy eco e y sys em based on he Singapo e P ojec , Desalina ion, 184, 197–210, 22 OSMOREC Inno a i e Re e se Ósmosis Ene gy Reco e y Technology, consul ada el 20/10/2015 en h p://osmo ec.com/p oduc / echnology Figu a 5: Disposi i o DWEER TM 23. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 15  Cáma as isobá icas de desplazamien o posi i o con con ac o di ec o de luidos: - RO-KINETIC: Cons a de dos cáma as que ienen o ma de doble bucle ce ado donde el agua que en a o sale, p esu izada o desp esu izada, es á en con inuo mo imien o pa a e i a el consumo de ene gía ciné ica que hay en las pa adas en la ope ación. De al modo que el agua de ma en a a la cáma a y se queda con enida en ella y luego en a la salmue a a al a p esión y la desplaza hacia el bas ido . El diseño cons a de dos ál ulas se o-comandadas sepa adas po dos ál ulas ine ciales. Las p ime as dis ibuyen de o ma secuencial la en ada de agua de ma y la salida de salmue a de las cáma as, y las segundas conec an ambas cáma as y pe mi en el paso del luido de una cáma a a o a sin in e upción 23 . Figu a 7: Disposi i o RO-KINETIC 25.  Cáma as isobá icas de desplazamien o o a i o: - Ene gy Reco e y P essu e Exchange (ERI-PX): Consis e en un o o cilínd ico ce ámico que gi a de o ma au omá ica conducido po el lujo sob e un odamien o hid odinámico, con conduc os longi udinales pa alelos a su eje de o ación. El o o se mue e den o de una camisa en ol en e que con iene dos apas con pue os de ape u a pa a ambas co ien es y no con iene pis ones po lo que la mezcla es lige amen e mayo 2-6 % 24 que en los demás disposi i os, pe o ep esen a un p oblema meno con espec o a odas las en ajas que o ece. El p oceso cons a de 4 e apas, en la p ime a e apa empieza el llenado de la obe a con agua de ma a baja p esión, en la segunda e apa se p oduce la expulsión de la salmue a a baja p esión debido al ing eso del agua de ma en la obe a, la e ce a e apa empieza con el llenado de la obe a con salmue a a al a p esión y la cua a y úl ima e apa e mina con la expulsión del agua de ma a al a p esión hacia el bas ido debido a la ans e encia de p esión de la salmue a. Al e mina la cua a e apa se ha ealizado un ciclo y de nue o comienza la p ime a e apa del segundo ciclo 25 . 23 Peña e Sua ez B., J.A. de la Fuen e a, M. Ba e o, 2009, Ope a ion o he RO Kine ic ene gy eco e y sys em: Desc ip ion and eal expe iences, Desalina ion, 252, 179–185. 24 Richa d L. S o e , 2004, De elopmen o a ou h gene a ion ene gy eco e y de ice. A 'CTO's No ebook', Desalina ion, 165, 313-321. 25 Ian B. Came on, Rodney B. Clemen e, 2007, o.c. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 16 Figu a 8 : Disposi i o ERI-PX 26 . - Dan oss (iSa e): Es un disposi i o de úl ima gene ación que inco po a en un solo cue po un in e cambiado de p esión con cáma as isobá icas, una bomba boos e de desplazamien o posi i o de al o endimien o y un mo o de al a e iciencia. El p incipio de uncionamien o es pa ecido al sis ema ERI, pe o en es e caso el o o cilínd ico es de ace o inoxidable y no hay camisa en ol en e, pe o sí dos apas de plás ico PEEK (plás ico desa ollado po la NASA) donde se encuen an los pue os de al a y baja p esión. La o ación la p oduce el mo o y no la ene gía ciné ica del agua. El in e cambiado de p esión y la bomba boos e gi an sinc ónicamen e median e un eje conec ado a un mo o (que gi a en e 1000 y 1500 pm) y des ina muy poca ene gía a man ene en mo imien o el o o (solo un 10 %), el o o 90% de la ene gía se des ina a ele a la p esión del agua p esu izada en 3 ba . El único sis ema de con ol que necesi a el iSa e es un a iado de elocidad de baja po encia pa a modi ica el núme o de e oluciones y así pode cambia el caudal 27 . Figu a 9: Disposi i o ¡Sa e 30. 26 Ene gy Reco e y Inc, 2011, Highly E icien Ene gy Reco e y De ices , consul ada en 25/10/2015 en h p://www.ene gy eco e y.com/wp-con en /uploads/2014/12/Whi e-Pape High-E iciency-ERD.pd 27 Dan oss, 2014, Ene gy eco e y jus go simple, consul ada el 25/10/2015 en h p:// o-solu ions.dan oss.com/media/1138/521b1106_ene gy- eco e y-jus -go -simple.pd ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 17 Po o o lado exis en o os ipos de ecupe ado es de ene gía, cuya di e encia p incipal con espec o a las cáma as isobá icas, es la o ma en que se ans ie e la ene gía de uel a al sis ema. Es os sis emas se denominan in e cambiado es de p esión y se enca gan de con e i la p esión de la salmue a di ec amen e en la alimen ación del p oceso. - Bomba Dan oss: Consis e de dos bombas de pis ones o a i os acopladas a un mo o (po ambos lados), las cuales abajan, la p ime a como bomba (p oduciendo el sal o de p esión necesa io pa a la ósmosis in e sa), y la segunda como ecupe ado ( ecupe ando la ene gía p o enien e del echazo y pe mi iendo al mo o una educción de consumo eléc ico ins an áneo). Es e sis ema con ie e la p esión de salmue a en ene gía mecánica y el único con ol que necesi a es un a iado de ecuencia pa a modi ica el núme o de e oluciones y así pode cambia el caudal 28 . Figu a 10: Disposi i o bomba Dan oss 34. - Bomba Cla k Wa e make s: Consis e en dos cilind os en en ados con pis ones que compa en un único eje que a a iesa un bloque cen al y una ál ula in e so a, con olada po una ál ula mo o izada que ac úa mecánicamen e sob e los pis ones. Es a ál ula mo o izada pe mi e a los cilind os al e na en e conducción y p esu ización, de al modo que el cilind o empieza a p esu iza cuando el eje es empujado hacia la de echa, pe mi iendo en a a la salmue a a al a p esión den o del cilind o, y es a a su ez en ía el agua de ma que se encon aba en el cilind o hacia el módulo. Cuando el eje es empujado hacia la izquie da en a agua de ma a baja p esión al cilind o y desplaza la salmue a a baja p esión que es aba en el cilind o. Finalmen e se uel e a cambia el sen ido del eje y comienza un nue o ciclo 29 . 28 A. Valbjø n, 2008, ERD o small SWRO plan s, Desalina ion, 248, 636–641A. 29 Nau i Expo, consul ada el 25/10/2015 en h p://www.nau icexpo.es/p od/spec a/p oduc -22056- 204777.h ml ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 18 Figu a 11: Disposi i o bomba Cla k 35. En la siguien e abla se mues a un cuad o esumen con la clasi icación de los sis emas de ecupe ación de ene gía explicados. Tabla 1: Clasi icación de los sis emas de ecupe ación de ene gía más ac uales. (Elabo ación p opia). SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE ENERGÍA Cáma as isobá icas Desplazamien o Posi i o Con pis ón sepa ado KSB (SalTec DT) Aqualyng Calde (DWEERTM) Osmo ec Sin pis ón sepa ado RO-KINETIC Desplazamien o Ro a i o ERI-PX Dan oss (iSa e) In ensi icado es de p esión Bomba Dan oss Bomba Cla k Wa e make s ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 19 6. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN DE LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA EN LA DESALACIÓN POR ÓSMOSIS INVERSA EN CANARIAS His ó icamen e la mayo pa e del agua en Cana ias, se ha ob enido a a és de pozos (p incipalmen e en la isla de G an Cana ia) y gale ías (especialmen e en las islas de La Palma y Tene i e), sin emba go el abas ecimien o de agua po able en el a chipiélago cana io se ha is o ma cado po la necesidad del au oabas ecimien o en cuan o a ecu sos híd icos se e ie e, llegando a eque i de as ases de agua desde o os e i o ios. De hecho, en momen os de e minados de nues a his o ia, islas como Lanza o e, u ie on que se abas ecidas de agua a a és de ba cos p o enien es de G an Cana ia o Tene i e. En pa e es o es debido, a las condiciones climá icas de las islas que se ca ac e izan po la escasez de llu ias ( a iable según las islas), po las ci cuns ancias geomo ológicas que explican la ausencia de aguas supe iciales ap o echables debido p incipalmen e al elie e acciden ado de la mayo pa e de las islas, y además debido a la sob eexplo ación de los acuí e os que ha p o ocado la disminución de los caudales cap ados y la in usión ma ina a los acuí e os aumen ando la salinidad de las aguas de los mismos. Po o o lado la disponibilidad de agua se e limi ada po las impo an es pé didas (debido al mal es ado) que se p oducen en la ed de anspo e y dis ibución de agua, además del aumen o de la población de cada isla. De al modo que Cana ias ha enido que adap a se a los iempos, e inno a pa a ap o echa , de la o ma más e icien e posible, los ecu sos híd icos na u ales. Como u o de ello se cons uye la p ime a plan a desalado a po e apo ación súbi a (MSF) de 2.300 m³/día en la isla de Lanza o e en el año 1964, lo que p opicia no sólo que Cana ias ab a las pue as a la desalación de aguas sino ambién al hecho de eque i mucha ene gía pa a ob ene agua. Es a plan a ue la p ime a desalado a de agua de ma pa a uso u bano de oda Eu opa. A pa i de es a expe iencia, le siguie on en G an Cana ia, con la plan a desalado a Las Palmas I con ecnología MSF y una capacidad de p oducción de 20.000 m³/ día y ambién en Fue e en u a, con una plan a desalado a denominada Pue o del Rosa io, con ecnología MSF y 2.000 m³/día de capacidad de p oducción 30 . Del mismo modo ocu ió en la mayo ía de las islas, donde se ins ala on odos los ipos de sis emas come ciales de desalación exis en es, aba cando desde ecnologías de des ilación has a de memb anas de úl ima gene ación. Po es e mo i o, el A chipiélago Cana io ue conside ado has a inales de siglo XX como un g an labo a o io pa a las di e en es écnicas de desalación con un abanico muy amplio de ecnologías, capacidades, calidades del agua b u a y aplicaciones del agua p oduc o 31 . 30 Gobie no de Cana ias, 2015, Plan de Ecoges ión en la p oducción y dis ibución de agua de Cana ias, consul ada el 25/10/2015 en : h p://oic.i ccana ias.o g/ iles/PLAN_ECOGESTIoN_DEL_AGUA.pd 31 Gobie no de Cana ias, 2015, Plan de Ecoges ión en la p oducción y dis ibución de agua de Cana ias, o.c. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 20 En 1984 la desalación en Cana ias empieza a se de g an In e és pa a el Es ado, po lo que se pone en ma cha el P og ama de Desalación de Cana ias, con inanciación po pa e del Minis e io de Ob as Públicas y del Gobie no de Cana ias, siendo a pa i de esos años cuando ealmen e se ap ecia la apues a decidida po la desalación 32 . A con inuación se mos a án las desalado as po OI disponibles po islas, cómo aumen a la capacidad de p oducción debido al aumen o del eque imien o de agua po able y cuáles son las plan as desalado as más des acadas en la isla de G an Cana ia. En la abla siguien e se mues an el núme o de desalado as de ca ác e público y p i ado, así como la p oducción de agua po able po isla en el año 2012. Como se puede obse a el mayo núme o de plan as desalado as y la mayo capacidad de p oducción se encuen a en la isla de G an Cana ia, siendo en su mayo ía de ca ác e p i ado. Tabla 2: Núme o de plan as desalado as po OI y p oducción de agua desalada en Cana ias (2012) 33 . 32 Gobie no de Cana ias, 2015, o.c. 33 Conseje ía de empleo, Indus ia y Come cio, Gobie no de Cana ias, 2011, Anua io Ene gé ico de Cana ias 2011, consul ada el 01/11/2015 en h p://www.gobcan.es/ceic/ene gia/publicaciones/Anua io2011.pd ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 21 En la igu a 12 se mues a la e olución de la capacidad de agua desalada en G an Cana ia y como se puede obse a es a ha ido aumen ando g adualmen e año as año debido p incipalmen e al aumen o de la población en las islas. Figu a 12: E olución de la capacidad de agua desalada en G an Cana ia (m3/d) 34 . En la abla 3 se pueden e los p incipales cen os de p oducción de agua desalada en la isla de G an Cana ia, donde la plan a desalado a con mayo capacidad de p oducción es la plan a de Emalsa, Pied a San a, con 80.000 m3/d. Tabla 3: P incipales cen os de p oducción de agua desalada en G an Cana ia 35 . 34 Gobie no de Cana ias, 2015, Plan de Ecoges ión,o.c. 35 Gobie no de Cana ias, 2015, El Agua en Cana ias, o.c ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 22 Po o o lado la c ecien e demanda y la compe encia en usos es ambién un ac o impo an e en la desalación. T es son los usos p incipales: ag ícola, u bano y u ís ico. En la abla siguien e se mues an las es imaciones de la demanda de agua po sec o es pa a el año 2015, pudiendo e que en su mayo ía el uso del agua desalada es en el sec o u bano- u ís ico (47,45%) y ag ícola (43,8%). Tabla 4: Es imación de la demanda de agua po sec o es en Cana ias pa a el año 2015 (hm3/año) 36 . Con espec o a la ene gía des inada únicamen e pa a desala agua en alguna de las islas, es a supone en e el 5-10% de la ene gía pues a en la ed ( e igu a 13). Desde un pun o de is a de agua desalada pa a cub i la demanda pública de agua po able, después de la isla de G an Cana ia y eniendo en cuen a el núme o de habi an es se idos y el o al de ene gía pues a en la ed, des aca Lanza o e con un 10%, seguido de Fue e en u a con un 6,6 %. La isla que menos elec icidad consume en desalación de agua de ma es Tene i e con un 1,3 %. Se deses iman La Gome a y La Palma que no ienen desalado as públicas (en La Gome a hay una única plan a desalado a de ca ác e p i ado con una capacidad de p oducción de 4.000 m3/d, pe o no hay da os de su consumo ene gé ico). 36 Gobie no de Cana ias, 2015, Plan de Ecoges ión, o.c. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 23 Figu a 13: Demanda ene gé ica (%) en desalación de ins alaciones públicas en Cana ias 37 . En Cana ias hay un o al de 327 plan as de desalación. Las públicas p oducen el 73,9% del agua de abas o con una demanda ene gé ica o al de 358.099 MWh (da o es imado conside ando que el consumo especí ico de la línea de al a p esión es de 3,5 kWh/m3). Es udios ecien es sugie en que la demanda ene gé ica de las plan as desalado as po OI puede educi se con la sus i ución de las u binas que quedan ins aladas y sus i uyéndolas po disposi i os de ecupe ación de ene gía basados en cáma as isobá icas consiguiendo que el consumo especí ico de ene gía, de una desalado a con capacidad mediana-g ande, disminuya has a alcanza alo es en e 2,2 y 2,5 kWh/m3 38 . Sin emba go dado el ele ado núme o exis en e de desalado as, muchas de ellas de ca ác e p i ado, no hay un con ol es adís ico comple o, no exis iendo po an o da os o iciales del olumen o al de agua desalada ni de la demanda ene gé ica en las mismas. Es po ello que a con inuación se es iman los da os de p oducción de agua de abas o público desalada median e OI omándose como e e encia el núme o de desalado as de OI exis en es en Cana ias según la Di ección Gene al de Aguas del Gobie no de Cana ias. 37 Gobie no de Cana ias, 2015, Plan de Ecoges ión, o.c 38 Nidal Hilal, 2012, The In e nacional o de Science and Technology o desal ing and wa e pu i ica ion, Desalina ion, 285,ii. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 30 modi ica el caudal. Sin emba go ambién p esen a algunos incon enien es como, que equie e exigencia en el p e a amien o, ya que si en a suciedad al disposi i o el o o pod ía a asca se o su i bio ouling. También condiciona el amaño de la plan a ya que el disposi i o con mayo capacidad de salmue a ab icado es el modelo iSa e 77, pa a 52 m3/h 45 . Es idóneo pa a plan as de pequeño y mediano amaño, pudiendo se colocados a ios disposi i os en pa alelo, sin emba go al ene inco po ada la bomba boos e , el p ecio uni a io del ¡Sa e se ía más ele ado que con espec o a los demás disposi i os CIP que no in eg an la bomba boos e y que pueden se ag upados a ias unidades en pa alelo con una sola bomba boos e . En consecuencia el cos e de in e sión de la plan a con ¡Sa e se ía mayo . Con espec o al ¡Sa e de la plan a desalado a isi ada, no ha su ido a e ías impo an es du an e el iempo de uncionamien o (5 años), ha dado buenos esul ados de consumo especí ico, 2,10 kWh/m3 (plan a nº1, abla 7) y el man enimien o que equie e es el p opio que se le ealiza a un mo o y a una bomba. 45 Dan oss, consul ada el 04/12/2015 en: h p://high-p essu epumps.dan oss.com/p oduc s/ene gy- eco e y- de ices/isa e-e d/ ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 31 Tabla 7: Ven ajas, des en ajas y ipología de man enimien o que ienen los di e sos sis emas de ecupe ación de ene gía, basados en cáma as isobá icas (Elabo ación p opia). Man enimien o Des en ajas Ven ajas Tu binas F ancis Cambio de acei e, cambio de e enes, cambio de jun a ó ica, sellos, eng asado mo o . Es ecnología obsole a. Tiene un al o consumo especí ico. No hay an o en edijo de ube ías. Se adap a bien a la a iación de condiciones. Nos pe mi e ajus a la p oducción, modi icando lo caudales de inyección de la u bina y ajus ando la ál ula de desca ga de la bomba. Tu binas Pel on Cambio de acei e, cambio de e enes, cambio de jun a ó ica, sellos. El consumo especí ico es mayo que con cáma as isobá icas. No hay an o en edijo de ube ías. Se adap a bien a la a iación de condiciones. Tiene un consumo especí ico meno que la u binas F ancis. ERI-PX o ERI-PQ Ve que no hay obs ucción en los ERIs, asegu a lujo de lub icación, e c. No ole a obje os ex años. Hace mucho uido > 92 dB (PXQ < 81). P oblemas de mezcla, aunque ningún ope ado de plan a se quejó de es a p oblema ni ampoco de ensuciamien o po p oblemas de bio ouling. Es au ónomo. Es de ácil man enimien o y poco gas o. Es lige o lo cual acili a su man enimien o. Es modula y ocupa poco espacio. Capacidad máxima ERI-PXQ 300 (68 m3/h) Calde DWEER En muelles de ál ulas de e ención, jun as de los pis ones y ál ulas LINX, picadu as po co osión, e c. Soldadu as mal acabadas. Fallo en la bomba de acei e y en la ál ula solenoide del sis ema hid áulico. Se cambió el sis ema de egulación hid áulico po uno eléc ico. Ocupa mucho espacio. El equipo debe es a con olado po un sis ema de con ol y odos los equipos deben es a uncionando de o ma secuencial. Flexibilidad ope acional, capaz de ole a luc uaciones de caudal y p esión sin deg adación del endimien o o daño del equipo. Los ma e iales son de súpe dúplex. Hace poco uido < 83 dB. Capacidad mínima de salmue a 200 m3/d y máxima 500 m3/h. ISa e ERDs Repone acei e, cambio de e enes, sello, jun as ó icas, e isa que no hay obs ucción en el o o , asegu a lujo de lub icación. Es á condicionado al amaño de la plan a, el disposi i o con mayo capacidad de salmue a es el iSa e 77 con 52 m3/h. Requie e exigencia en el p e a amien o. Hace bas an e uido < 87 dB El único con ol que necesi a es un a iado de ecuencia. Es muy compac o sin necesidad de an as ube ías y po lo an o equie e de un meno man enimien o po co osión. Ocupa poco espacio. Ideal pa a pequeña y mediana escala. Bomba Dan oss Cambio de acei e, cambio de e enes, cambio de jun a ó ica, sellos, eng asado mo o . Condicionado al amaño de la plan a, ya que su capacidad máxima de p oducción es de 1,1 m3/h a 3000 pm. Al o cos e de in e sión pa a pequeñas p oducciones po el ma e ial de ab icación. Es un sis ema obus o hecho con súpe dúplex, lle a poco man enimien o, ocupa poco espacio, es compac o po lo que e i a ene muchas ube ías educiendo cos es de man enimien o po co osión, no ha enido a e ías y es muy e icien e. Ideal pa a pequeña escala. RO- KINETIC Cambio de los e enes, sellos de gomas, epa ación ál ulas se o-comandadas e ine ciales e c. Es complejo de desa ma po la ál ula educ o a. Tendencia al allo po el ca ác e a esanal de la ab icación. Cambio de ma e ial de ace o 904 L po ace o Dúplex po co osión in e s icial, cambio de los e enes de las mancue nas po pé dida de agua, ocupa mucho espacio. Capacidad máxima de salmue a conocida 166,67 m3/h. E i a el innecesa io consumo de ene gía ciné ica que apa ece en las pa adas en la ope ación. Pe mi e egula los iempos de cambio de cáma a median e la ges ión del a iado de accionamien o de las le as del sis ema. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 32 Con espec o a los sis emas de cáma as isobá icas del ipo Aqualyng y Osmo ec és os no han supe a on la ase expe imen al y no se han podido conc e a isi as a sis emas ins alados en Cana ias y en ope ación. En base a los esul ados ob enidos, se de e mina que pa a plan as de agua de ma po OI a muy pequeña escala (<100 m3/d) 46 , los sis emas es udiados de Bomba Dan oss 47 y bomba Cla k 48 son adecuados pa a un buen uncionamien o de la misma con un consumo especí ico ela i amen e bajo. En el caso de los demás sis emas de ecupe ación de ene gía basados en CIP, pod ía da se una complejidad mecánica e hid áulica pa a adap a las a es e ipo de plan as y además pod ían no se iables económicamen e. Sin emba go hab ía que lle a se a cabo el es udio económico pe inen e, ya que pueden exis i disposi i os de ecupe ación de ene gía ap os pa a es e ipo de plan as. Po ejemplo en el caso del sis ema ERI-PX, a pesa de que la plan a desalado a debe dispone de una bomba boos e , de una bomba de al a p esión y del p opio ecupe ado de ene gía, el consumo especí ico que se ob iene con es e disposi i o en una plan a desalado a de agua de ma es de 2,0 - 2,5 kWh/m3 ap oximadamen e. Sin emba go con la bomba Dan oss se ob ienen consumos especí icos de 3,5 kWh/m3 ap oximadamen e. Po lo que con el consumo especí ico ob enido con el sis ema ERI-PX pa a una ida ú il de la plan a de 20 años, pod ía amo iza se el cos e de in e sión inicial de dicha plan a desalado a. No obs an e siguen desa ollándose nue os disposi i os pa a plan as de muy pequeña escala como RO-Boos TM de Dan oss e ISOBARIX de P essu e Exchange Technology (XPR). El RO-Boos TM de Dan oss es un ampli icado de p esión con capacidades de agua p oduc o de has a 30-126 l/h, que pe mi e una ope ación sua e. G acias a su diseño, que emplea cua o pis ones en luga de dos, pe mi e minimiza las pulsaciones que con el iempo pueden a ec a a las memb anas, además su diseño es pequeño y compac o, pe mi iéndole encaja sa is ac o iamen e en espacios educidos 49 . Con espec o al sis ema denominado ISOBARIX, es e dispone de una capacidad mínima de salmue a de 7 m3/h (modelo 390SS) y una máxima de 137 m3/h (modelo 809SL). Consis e en un o o de ma e ial ce ámico que se encuen a en el in e io de un ecipien e a p esión y su p incipio de uncionamien o es simila al del ERI-PX. Se p esagia que con él se puede ob ene una mayo e iciencia que los sis emas ac uales y se p oduce un meno po cen aje de mezcla 50 . En la igu a 11 se mues an los sis ema RO-Boos TM e ISOBARIX. 46 Valo es es imados del ITC po su amplia expe iencia en es e campo. 47 La capacidad de p oducción máxima de la bomba Dan oss es de 30 m3/d ap oximadamen e. Fuen e : Dan oss, consul ada el 04/12/2015 en h p://www.dan oss.com/NR/ donly es/C290C7DF-5058-44DE-BEB9- 7C9492577CDC/0/521B1216_FichaT%C3%A9cnica_BombadeAguaMa inaconRecupe aci%C3%B3ndeEne g%C3%AD aSWPE_ES_A4.pd 48 La capacidad de p oducción máxima de la bomba Cla k es de 3,7 m3/d ap oximadamen e. Fuen e: ITC. 49 Dan oss RO-Boos , consul ada el04/12/2015 en ile:///C:/Use s/Sig id/Downloads/DATA%20SHEET- INSTRUCTION%20-%20Dan oss.pd 50 ISOBARIX, consul ada el 04/12/2015 en h p://www.isoba ix.com/p oduc s ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 33 Figu a 14: Nue os sis emas de ecupe ación de ene gía pa a plan as de OI a pequeña escala RO-Boos TM (Izquie da) 51 e ISOBARIX (De echa) 52 . En el caso de las plan as de desalación po OI de en e 100 y 500 m3/d, los sis emas de ecupe ación de ene gía del ipo CIP más adecuados son el ERI-PX 53 y el ¡Sa e Dan oss 54 , ya que dan buenos esul ados en é minos de consumo especí ico. Sin emba go apenas se encon a on plan as que dispongan del disposi i o ¡Sa e, a pesa de que es ealmen e in e esan e, ya que combina en un solo disposi i o, mo o , ecupe ado de ene gía y bomba boos e y con cual se pueden ob ene bajos consumos ene gé icos. Po lo que debido a la escasa p esencia de los mismos en las plan as desalado as de Cana ias, no se dispone de da os de uncionamien o en plan as eales pa a ealiza un co ec o análisis de la e olución de la ope ación del mismo en é minos de man enimien os, a e ías y consumo especí ico. En es e sen ido sólo se encon ó una plan a con es e disposi i o con un co o pe iodo de iempo de uncionamien o (5 años) y el cual no había su ido a e ías impo an es. Po o o lado, siguen desa ollándose nue os sis emas de ecupe ación de ene gía del ipo CIP pa a plan as desalado as a es a escala, como el Salino P essu e Cen e de KSB, que combina los 4 elemen os eque idos en el p oceso de OI, la bomba de al a p esión, el disposi i o de ecupe ación de ene gía, la bomba boos e y el mo o eléc ico, en un sólo disposi i o compac o. Su uncionamien o es simila al ¡Sa e y su capacidad de p oducción puede llega a los 250 m3/d 55 . En la igu a 12 se mues a el disposi i o Salino P essu e Cen e de KSB. 50 La capacidad mínima de p oducción del ERI-PX es de 108 m3/d ap oximadamen e. Fuen e: Ene gy Reco e , consul ada el 18/12/15 en: ile:///C:/Use s/Sig id/Downloads/ERI_P oduc _Ca alog_WEB3_01%20(10).pd 51 Dan oss RO-Boos , o.c. 52 ISOBARIX, o.c. 53 La capacidad de p oducción del ERI-PX es en e 108 – 1089 m3/d ap oximadamen e. Fuen e: Ene gy Reco e , consul ada el 18/12/15 en: ile:///C:/Use s/Sig id/Downloads/ERI_P oduc _Ca alog_WEB3_01%20(10).pd 54 La capacidad de p oducción del ¡Sa e Dan oss es en e 302,4 –749 m3/d ap oximadamen e. Fuen e: ¡Sa e Dan oss, consul ada el 18/12/15 en: h p://high-p essu epumps.dan oss.com/p oduc s/ene gy- eco e y- de ices/isa e-e d/ 55 Salino P essu e Cen e , consul ada el 04/12/2015 en: h p://www.ksb.com/salino-en/ ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 34 Figu a 15: Nue o sis ema de ecupe ación de ene gía pa a plan as de OI de mediana escala, Salino P essu e Cen e de KSB 56 . En el caso de plan as desalado as po OI de mediana (500–5,000 m³/d) y g an escala (>5,000 m³/d), los sis emas de ecupe ación de ene gía del ipo CIP más adecuados y que mejo es esul ados han dado son el ERI-PX y el DWEER 57 . Sin emba go el disposi i o p edominan e en la mayo ía de los casos es el sis ema o a i o ERI-PX, debido a las nume osas en ajas que o ece en e a los demás disposi i os. No obs an e, ambién depende de las ca ac e ís icas del agua de alimen ación de la plan a, ya que el sis ema ERI-PX equie e de una g an exigencia en el p e a amien o debido a que si le en a suciedad pod ían obs ui se y deja de unciona , po lo que en es e sen ido los demás disposi i os de ecupe ación como el DWEER y el KSB son más pe misibles. Con espec o al disposi i o KSB 58 , no se encon a on plan as desalado as po OI en Cana ias que dispongan de es e sis ema, sin emba go ambién se conside a como una opción pa a es e amaño de plan as desalado as. En algunos casos las plan as desalado as de g an capacidad, disponen de a ios disposi i os en pa alelo pa a consegui cub i la demanda de agua desalada, po ejemplo la plan a n0 7, abla 7, emplea de has a 15 ERI-PX en una línea y 2 DWEER en o a línea de p oducción. 56 Salino P essu e Cen e , o.c. 57 La capacidad de p oducción del DWEER es en e 2880 a 7200 m3/d ap oximadamen e. Fuen e: Flowse e, consul ada el 18/12/15 en: h p://www. lowse e.com/es_ES/P oduc s/Ene gy-Reco e y-De ices/Wo k-Exchange s 58 La capacidad de p oducción del KSB es en e 2500 a 4400 m3/d ap oximadamen e. Fuen e: SalTec DT, 2006, consul ada el 18/12/2015 en : h p://www. ulumbapompa.com. /KSB_U un_Dokuman/Sal ecDT.pd ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 35 7.3 Análisis de la e olución de los sis emas de ecupe ación de ene gía en la desalación po OI. En es e apa ado se analiza la e olución de los sis emas de ecupe ación de ene gía en la desalación po OI. Pa a ello se han ealizado una se ie de diag amas Sankey 59 , con la inalidad de pode obse a la e olución del consumo ene gé ico en la misma plan a habiendo pasado po di e sas e o mas o e o i ing pa a aumen a su e iciencia y educi consumo de ene gía. Los diag amas que se exponen a con inuación es án basados en una de las plan as isi adas (n0 2, Anexo II) en la que ecien emen e se ha lle ado a cabo un e o i ing de u binas F ancis a sis emas ERI-PX aumen ando el caudal de alimen ación y po lo an o el caudal de pe meado. Sin emba go en es e caso el diag ama Sankey ep esen a una plan a a la cual se le ha ealizado un e o i ing de u binas a CIP, man eniendo el caudal de p oduc o de la plan a o iginal, pa a así pode compa a la e olución de una plan a con la misma capacidad de p oducción y di e en es sis emas de ecupe ación de ene gía. Pa a e los cálculos ealizados consul a Anexo I. Los siguien es diag amas Sankey ep esen an la e olución del consumo especí ico de ene gía, en kWh/m3 de p oduc o, de la misma plan a desalado a (con una capacidad de p oducción de 259 m3/h y un 43% de con e sión) aco de a los siguien es casos de es udio: 1. Sin ecupe ado de ene gía. 2. Con ecupe ado cen í ugo u bina F ancis (basado en da os de ope ación eales). 3. Con cáma as isobá icas del ipo ERI-PX, debido al e o i ing de u binas a CIP y con la inco po ación de memb anas de úl ima gene ación de la ma ca LG NANO H2O a pa i de ene o de 2016 (basado en da os de diseño suminis ados po el explo ado y suponiendo capacidad de p oducción cons an e). 59 Es un diag ama de lujo que ep esen an líneas de lujo di eccionales donde el ancho de las lechas es p opo cional a la can idad de lujo. Se suelen u iliza pa a isualiza las ans e encias de ene gía o ma e iales en e los p ocesos. Fuen e: E icienciame consul ada el 14/12/20015 en: h p://www.e icienciame.com/concep os- ene gia-p ima ia-diag ama-de/ ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 36 En la igu a 16 se ep esen a la ene gía eque ida po la plan a desalado a (n0 2, Anexo II) sin ecupe ado de ene gía. Como se puede obse a la ene gía apo ada pa a ealiza la desalación es de 5,57 kWh/m3 y se a con o mando a lo la go de odo el p oceso debido a pé didas ene gé icas de di e sas índoles, como pé didas mecánicas de los equipos empleados, ales como el mo o y la bomba al a p esión, pé didas de ca ga en la memb ana y pé didas hid áulicas po oda la ins alación. Con espec o al consumo especí ico del agua p oduc o, es e ep esen a la ene gía mínima que se necesi a pa a comenza a ealiza la OI a la p esión osmó ica de 27,91 ba 60 , ya que equie e sob epasa dicha p esión osmó ica pa a desala . Po o o lado la ene gía que se ob iene con la salmue a ep esen a la ene gía que se equie e pa a alcanza la con e sión a la que se quie e abaja en la plan a, que en es e caso es al 43%. 60 P esión osmó ica ob enida de la simulación con el P og ama LG NANO H2O. Consul a Figu a ¡E o ! solo el documen o p incipal.. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 37 Figu a 16: Diag ama Sankey de la plan a desalado a (n02, Anexo II) sin ecupe ado de ene gía. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 38 En la igu a 17 se ep esen a la misma plan a desalado a (n0 2, Anexo II) con un sis ema de ecupe ación de ene gía cen í ugo del ipo Tu bina F ancis. Es e sis ema de ecupe ación de ene gía ue uno de los p ime os en u iliza se po su lexibilidad y buenos esul ados como se explica en la in oducción. De hecho la Tu bina F ancis unciona como una bomba in e ida que ecupe a pa e de la ene gía que sale con la salmue a y que en el caso an e io se desap o echaba. De es e modo la ene gía eque ida po la plan a pa a lle a a cabo la ósmosis in e sa es meno , 3,65 kWh/m3, ya que se consigue una ecupe ación de ene gía con la u bina F ancis de 1,82 kWh/m3. Los p incipales incon enien es de las u binas F ancis son que ocupa mucho espacio, la ecupe ación de ene gía es meno que con espec o a los demás disposi i os ales como u binas Pel on y las cáma as isobá icas y que es una ecnología ya obsole a. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 39 Figu a 17: Diag ama Sankey de la plan a desalado a (n02, Anexo II) con Tu bina F ancis. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 46 7.4 Análisis de las bombas de al a p esión comúnmen e ins aladas La selección de la bomba de al a p esión depende de las necesidades de p esión y caudal de agua. Hay dos ipos di e en es de bombas ins aladas en las plan as de ósmosis in e sa, bombas cen í ugas y las bombas de desplazamien o posi i o. Las cen í ugas son las que no malmen e se ins alan en plan as de g an amaño, mien as que las bombas de desplazamien o posi i o se suelen ins ala en plan as pequeñas, a pesa de se más e icien es, debido a que son más ca as y equie en un mayo man enimien o 65 . En la abla siguien e, se mues an las ca ac e ís icas p incipales de las bombas cen i ugas con espec o a las de desplazamien o posi i o Tabla 9: Ca ac e ís icas p incipales de las bombas cen í ugas y de desplazamien o posi i o 66 . Cen i ugas Desplazamien o posi i o Mecánica Con ie e elocidad al líquido p oduciéndose una p esión en la salida (La p esión se c ea y como esul ado se p oduce el lujo). Vib aciones y uido en meno medida. Poco man enimien o Reque imien o de a iado es de ecuencia (sólo disponible en bombas de amaño pequeño) pa a la a iación de la p esión. Cap a pequeñas can idades de líquido y lo ans ie e desde la succión has a la abe u a de desca ga (Se c ea el lujo y como esul ado se p oduce la p esión). Vib aciones y uido Man enimien o ecuen e y cos oso (cambio empaque adu as y émbolos). Va iación de la p esión sin necesidad de ningún sis ema de con ol. Rendimien o El lujo a ía con el cambio de p esión. Bajo endimien o hid áulico < 85% Flujo cons an e con el cambio de p esión. Al o endimien o hid áulico >90 %. Viscosidad La e iciencia disminuye con el aumen o de la iscosidad debido a las pé didas po icción den o de la bomba. La e iciencia aumen a con el aumen o de la iscosidad. E iciencia P esen a la mayo e iciencia en su pun o óp imo de abajo. Po lo que a p esiones mayo es o meno es ( ue a del pun o óp imo de abajo), la e iciencia disminuye. La e iciencia aumen a con el aumen o de la p esión. Meno consumo de ene gía Condiciones de en ada Se adap a mejo a p esiones bajas y g andes caudales. El líquido debe es a en la bomba pa a c ea un di e encial de p esión. Una bomba seca no se ceba á po sí misma, equi iendo de una succión posi i a pa a el buen uncionamien o. Se adap a mejo a p esiones ele adas y pequeños caudales. Se c ea una p esión nega i a en el pue o de en ada, po lo que una bomba seca se ceba á po sí misma. Cos es Pa a bombas del mismo amaño, las cen i ugas son más económicas. Pa a bombas del mismo amaño, las de pis ones son más ca as. 65 Veza J.M. (2002). In oducción a la Desalación del Aguas (p. 343). Las Palmas de G an Cana ia: Se icio de Publicaciones y P oducción Documen al de la Uni e sidad de Las Palmas de G an Cana ia. 66 Sma Ene gy (Ene gy-E icien Flow Solu ions by Design) consul ada el 27/11/2015 en h p://www.blackme sma ene gy.com/compa a i eda a/cen i ugal-pumps- s-posi i e-displacemen -pumps.h ml ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 47 La elección del ipo de bomba se basa en las necesidades del p oceso, po lo que se emplea án las bombas de desplazamien o posi i o sob e las cen i ugas en los siguien es casos:  Cuando se equie e que el caudal sea p ecisamen e con olado.  Cuando el caudal debe pe manece cons an e bajo a iaciones de p esión del sis ema.  El sis ema equie e de al a p esión, y dispone de un educido lujo.  Se equie e el au o-cebado.  Cuando se p e ende mejo a la e iciencia ene gé ica de la plan a, ya que disponen de un meno consumo ene gé ico. Den o del ipo de las bombas cen í ugas se encuen an los dos diseños más empleados en la desalación de aguas po OI, bomba mul ie apa de ca casa pa ida axialmen e (DMX) o segmen ada (CSX). El diseño de ambos ipos se mues a a con inuación. Figu a 19: Tipos de diseños de las bombas de al a p esión 67 . Según los en e is ados las p incipales en ajas de un diseño con espec o al o o es que el ipo DMXD iene una ida ú il más la ga que las segmen adas, se les augu a meno man enimien o y, en caso de se some idas a ello, no se necesi a desmon a conexiones hid áulicas sino sólo se debe des apa la cáma a, po es os mo i os la mayo ía de los emp esa ios han elegido es e diseño. Sin emba go, ambién comen an que las bombas con el diseño CSX son más económicas que las DMXD y ambas bombas se ab ican en ma e iales esis en es a la co osión pa a ga an iza una la ga ida de endimien o sin deg adación. Las p incipales en ajas en e un diseño de bomba cen i uga del ipo DMXD a una bomba del ipo CSX se pueden e en la abla 10. 67 Flowse e, consul ada el 25/11/2015 en h p://www. lowse e.com/ iles/Files/Li e a u e/P oduc Li e a u e/Pumps/ pd-18-s.pd ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 48 Tabla 10: Compa ación en e di e en es diseños de bombas cen í ugas 68 . Cen i ugas Segmen ada (CSX) Cáma a Pa ida (DMXD) Ven ajas Económicas. Robus as. Buen endimien o hid áulico. Muy obus as. Fácilmen e desmon ables. Fáciles de man ene . Incon enien es Bajo endimien o hid áulico (<80% ap oximadamen e). Pa a man enimien o es necesa io desmon a ube ías y oda la bomba. Riesgo co osión en e los segmen os. In e sión ele ada. Repues os ca os. Con espec o al ipo de bomba de al a p esión más solici ada po los emp esa ios pa a sus plan as de desalación po OI, se puede obse a en la abla 11, que la mayo ía de los explo ado es han elegido bombas cen í ugas de la ma ca Flowse e S.L. (an iguamen e denominada Inge soll D esse Pump S.A.). Muchos de ellos mani ies an que la ma ca Flowse e o ece bas an e iabilidad y el se icio écnico es muy bueno, siendo el iempo de espe a de los epues os meno a 24-72 ho as (aunque depende del epues o solici ado). De hecho una de las emp esas dispone de una bomba de al a p esión de la ma ca Sulze pe o su se icio écnico lo lle a Flowse e. No obs an e una mino ía de emp esa ios comen a que ambién es cues ión de la o e a de bombas de al a p esión que halla en el me cado en el momen o de la comp a de los equipos y que algunas ma cas o ecen descuen os en ajosos si se comp an an o la bomba de al a p esión como la bomba boos e . Tabla 11: Ma ca /Modelo de las bombas de al a p esión de las plan as isi adas (Elabo ación p opia). Plan a Ma ca/Tipo Bomba al a p esión Modelo Bomba al a p esión 1 CAT/ Desplazamien o posi i o 2541 2 Dan oss / Desplazamien o posi i o 2.5 APP & 1.98 APM 3 KSB/ Cen í uga (Cáma a Pa ida) MTC-RO-A Sulze / Cen í uga (Cáma a Pa ida) MBN 80-MB N80-255-7 Flowse e / Cen í uga (Cáma a Pa ida) 6 x 13 DA-5 Flowse e/ Cen í uga (Cáma a Pa ida) 4 x 11 DA-7 4 Flowse e / Cen í uga (Cáma a Pa ida y Segmen ada) 6 x 13 DA-5 / 6 x 13 CS-5 5 Sulze / Cen í uga (Cáma a Pa ida) MB 150-360/4 6 Flowse e / Cen í uga (Cáma a Pa ida) 8 x 13 DA-5 7 Flowse e /Cen í uga (Cáma a Pa ida y Segmen ada) - 8 Dan oss (Desplazamien o posi i o) 8.2 68 Nie es Ci uen es, consul ada el 26/11/2015 en: h p://api.eoi.es/api_ 1_de .php/ edo a/asse /eoi:45515/componen e45513.pd ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 49 8 ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE ENERGÍA QUE MEJOR SE ADAPTAN A LA OPERACIÓN CON ENERGÍAS RENOVABLES La aplicación de las ene gías eno ables (EERR) a la desalación de aguas an o de ma como salob es, es un ema que lle a siendo es udiado desde hace iempo, en pa icula con la ecnología de OI po su al a e iciencia ene gé ica al log a consumos especí icos de ene gía meno es de 3 kWh/m3 69 , pa a agua de ma . En ambos casos exis en dos combinaciones posibles: - Plan as desalado as OI- EERR en aislado. - Plan as desalado as OI- EERR conec adas a la ed eléc ica.  Plan as desalado as OI- EERR en aislado. En el caso de un sis ema aislado de OI, es e puede inclui uno o a ios sis emas de gene ación basados en EERR (eólica y sola o o ol aica son las ene gías eno ables más usadas), un g upo diésel y/o acumulación de ene gía, y un conjun o de ca gas pa a o ma una “mic o ed”. Las ba e ías o olan es de ine cia, aunque no son indispensables, se ecomiendan como sis emas de apoyo y almacenamien o de ene gía pa a adap a el uncionamien o de la plan a a la uen e de ene gía a iable. El incon enien e más des acado de los sis emas en aislado son los posibles e ec os nega i os sob e la ope a i idad y du abilidad de las memb anas al unciona con una uen e a iable de ene gía, es deci , enómenos asociados a los ciclos de a anque- pa ada y a la ope ación con ca ga pa cial. - Plan as desalado as OI- EERR conec adas a la ed eléc ica. En aquellos casos de conexión a la ed, la plan a puede ope a en con inuo de la misma o ma que abaja una plan a con encional, ac uando la uen e de EERR, como una uen e ene gé ica de sus i ución. O o ac o impo an e a ene en cuen a a la ho a de combina los p ocesos de desalación po OI con las EERR, es analiza qué ipo de uen e de ene gía es la que nos con iene. Pa a ello se analizan las uen es de EERR más p ome edo as pa a su aplicación a la desalación po OI: - Ene gía sola o o ol aica (FV). - Ene gía eólica (EO). 69 Ma kus Fo s meie a, F ed ik Manne heima, Fe nando D’Ama ob, Minesh Shahb, Yan Liub, Michael Baldeab, Albe S ella, 2006, Feasibili y s udy on wind-powe ed desalina ion, Desalina ion, 203, 463–470. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 50  Análisis de la EO como sis ema de gene ación de ene gía El acoplamien o de un sis ema eólico a una plan a de ósmosis in e sa puede u iliza , ene gía mecánica o eléc ica, siendo la ene gía eléc ica la única opción iable pa a una plan a de mediana o g an escala según es udios de in es igación expe imen al 70 . Es o es debido a que en el caso de la ene gía eléc ica, es a se puede almacena y u iliza cuando no hay disponibilidad de ien o, sin emba go al emplea la ene gía mecánica en un sis ema eólico-OI, la plan a sólo puede ope a cuando hay disponibilidad de ien o.  Análisis de la FV como sis ema de gene ación de ene gía La combinación FV-OI, ha sido ampliamen e desa ollada pa a pequeños sis emas aislados. El mayo incon enien e es la conside able in e sión inicial y la disponibilidad de ie as, aunque el cos o de los paneles sola es o o ol aicos ha disminuido en los úl imos años. Po lo que la iabilidad económica del p oyec o FV-OI depende á de la dis ancia del sis ema aislado a la ed eléc ica, la capacidad de la plan a necesa ia y la salinidad del agua a a a . No obs an e es e ipo de plan as desalado as FV-OI se desca an pa a plan as de medianas y g andes capacidades po que no son económicamen e iables. Ac ualmen e es án ope a i os a ios sis emas de pequeña capacidad en luga es aislados, ales como Azla, Tanga a (Ma uecos) o Ksa Ghiléne (Túnez) 71 . Si se compa an ambos sis emas de gene ación de ene gía, se concluye que el sis ema con EO es más en able que la FV 72 . Sin emba go la decisión de ins ala un sis ema u o o depende á de a ios ac o es como, las condiciones de las uen es eno ables disponibles en el luga en el que se quie e cons ui dicha ecnología, la supe icie eque ida, la calidad del agua de alimen ación, el amaño de la plan a desalado a y el cos o de capi al del equipo. La combinación de las ecnologías de desalación po OI con EERR en aislado, en ocado a plan as de mediana y g ande capacidad, son la solución a la dependencia de los combus ibles ósiles ocasionando un meno impac o ambien al po una educción de emisiones de CO2 y pe mi iendo es ablece un sis ema ene gé ico más sos enible. Sin emba go, es complicado in oduci la desalación con EERR en el me cado del abas ecimien o de agua, debido a su ele ado cos e de in e sión lo que conlle a que el cos e de p oduci un me o cúbico de agua sea supe io al cos e del agua p oducida en plan as desalado as con encionales conec adas a la ed eléc ica (gene almen e in e io a 1 €/m3). Sin emba go, el cos e del agua ob enida con EERR 70 Bal asa Peña e, Fe nando Cas ellano, Alejand o Bello, Lou des Ga cía-Rod íguez, 2010, Assessmen o a s and- alone g adual capaci y e e se osmosis desalina ion plan o adap o wind powe a ailabili y: A case s udy, Ene gy, 36, 4372-4384. 71 V.J. Subiela, J.A. de la Fuen e, G. Pie na ieja, B. Peña e, 2008, o.c. 72 V.J. Subiela, J.A. de la Fuen e, G. Pie na ieja, B. Peña e, 2008, Cana y Islands Ins i u e o Technology (ITC) expe iences in desalina ion wi h enewable ene gies , Desalina ion and wa e ea men ,7 , 220–235. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 51 aumen a con la disminución de la capacidad de p oducción, llegando a a ia en e 1,5 a 6 €/m³ 73 ¸ dependiendo de la ecnología empleada, la salinidad del agua de alimen ación y el po encial de la ene gía eno able. En la abla 12 se puede obse a el cos e del agua po me o cúbico de algunas combinaciones ecnológicas. Como se puede obse a la plan a desalado a OI - eólica de agua de ma en aislado con un sis ema de ecupe ación de ene gía, es la más en able, siendo el cos o de agua p oducida po me o cúbico compe i i o con espec o al cos e de las plan as ac uales con ene gías con encionales. Po lo que una inno ación pa a educi cos es se ía inco po a los sis emas de ecupe ación ene gía del ipo CIP (con consumos especí icos in e io es a 3,3 kWh/m3) y con ca ga a iable, lo cual pe mi i ía educi el cos e de agua desalada debido a que se pod ían aumen a las ho as de ope ación anuales, pe mi iendo con e i es as ecnologías en soluciones iables económicamen e. Tabla 12: P omedio de los cos os de algunas combinaciones ecnológicas 74 , 75 . Combinación Cos e €/m³ Obse aciones Plan a desalado a OI- eólica de agua de ma en aislado 1,07 Capacidad nominal: 1.000 m3/d. Ho as de ope ación anuales: 5.200. Consumo especí ico de ene gía: 3,3 kWh/m3. Con sis ema de ecupe ación de ene gía. Vida ú il: 20 años. Tasa de in e és: 7% Plan a desalado a OI-FV de agua de ma en aislado 4,50 Capacidad nominal: 1.000 m3/d. Ho as de ope ación anuales: 3.000. Consumo especí ico de ene gía: 3,3 kWh/m3. Con sis ema de ecupe ación de ene gía Vida ú il: 20 años. Tasa de in e és: 7% Plan a desalado a OI-FV de agua de salob e en aislado. 3,75 Capacidad nominal: 100 m3/d. Ho as de ope ación anuales: 3.000. Consumo especí ico de ene gía: 1,6 kWh/m3. Sin sis ema de ecupe ación de ene gía Vida ú il: 20 años y Tasa de in e és: 7% Sin emba go, la inco po ación de los sis emas de ecupe ación de ene gía ambién p esen a una p oblemá ica y es que cuando se decide ins ala un ecupe ado de ene gía, lo que se de e mina es su pun o óp imo de uncionamien o en la ins alación. Es o es posible, g acias a que la plan a es á uncionando en odo momen o en un égimen es able de ene gía. Sin emba go, cuando hablamos de plan as de OI que dependen exclusi amen e de la ene gía p oducida po un sis ema de EERR, el plan eamien o cambia. Debido a que es e ipo de ene gías es luc uan e y depende de 73 Re e encia el ITC, debido a la amplia expe iencia en es e campo. 74 Michael Papape ou , Ma cel Wieghaus , Cha lo e Bie camp, 2010, Roadmap o he de elopmen o desalina ion powe ed by enewable ene gy, consul ada el 07/12/2015 en : h p://www.p odes- p ojec .o g/ ileadmin/Files/P oDes_Road_map_on_line_ e sion.pd 75 Valo es es imados del ITC po su amplia expe iencia en es e campo. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 52 una se ie de ac o es medioambien ales o almen e ajenos al con ol humano y en consecuencia no se puede asegu a que la gene ación de ene gía sea siemp e cons an e. Po lo an o, aunque se calcule la ins alación de un disposi i o ecupe ado de ene gía pa a que uncione en un pun o óp imo de e iciencia, és e no siemp e a a es a abajando en es e es ado, po lo que no se ob ienen los esul ados espe ados de aho o ene gé ico. Además de es o, se es a án in oduciendo disposi i os que pueden se causa de posibles allos en el uncionamien o de la plan a y no es a án siendo ap o echados. Debido a es os a gumen os es necesa io es udia las posibilidades que o ecen los di e en es sis emas de ecupe ación de ene gía del ipo CIP en plan as de OI accionadas con EERR, así como la con igu ación más adecuada pa a es e ipo de sis emas en é minos de diseño de la plan a, sis emas de almacenamien o, sis emas de con ol y au oma ización, e c. Po ello se ha ealizado una in ensa búsqueda en la li e a u a sob e es udios o p oyec os que combinen la desalación po OI con EERR. Exis en nume osos es udios sob e sis emas de desalación po OI con EERR. Algunos de esos es udios han sido desa ollados po el ITC como 76 :  P oyec o SDAWES: analiza una plan a desalado a de agua de ma de es ipos, OI, VC y EDR median e un pa que eólico au ónomo.  P oyec o AERODESA I: es udia la combinación de un ae omo o con acoplamien o mecánico a plan a desalado a.  P oyec o AERODESA II: es udia la combinación de un ae omo o con acoplamien o hid áulico a plan a desalado a.  P oyec o AEROGEDESA: es udia la combinación de un ae ogene ado con acoplamien o eléc ico a plan a desalado a.  P oyec o DESSOL: analiza un sis ema de desalación con ene gía sola o o ol aica.  P oyec o MORENA: analiza un sis ema de desalación po OI con ene gía sola o o ol aica y median e el uso de disposi i os de ecupe ación de ene gía como la bomba Cla k.  P oyec o CONTEDES: es udia la combinación de un sis ema de desalación po OI con un mo o diésel, que puede se alimen ado con biodiesel y la plan a ambién dispone de dos bombas Dan oss como sis emas de ecupe ación. 76 Julie a C. Schallenbe g , 2000, Las ene gías eno ables en cana ias: implemen ación, es a egias y pe spec i as, consul ada el 05/12/2015 en h p://j guezs.webs.ull.es/ ecnologia/ ema5/ene en_can.pd ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 53  P oyec o SODAMEE (ULPGC-ITC): es udia la combinación de una pequeña plan a desalado a de agua de ma po OI sin ecupe ación de ene gía accionada con ene gía eólica sin acumulación de ene gía. La mayo ía de es os p oyec os es án en ocados a plan as desalado as a pequeña escala en luga es aislados sin ed eléc ica y con una g an uen e de ene gía eno able, bien eólica, sola o ambas en conjun o, pe o sin el uso de ecupe ado es de ene gía. En es e caso nos cen a emos sólo en aquellos p oyec os que han empleado sis emas de ecupe ación de ene gía basados en cáma as isobá icas o en in ensi icado es de p esión.  P oyec o CONTEDES: El obje i o de es e p oyec o es abas ece de agua po able a pequeños pueblos aislados de la ed eléc ica (menos de 1000 habi an es), a pa i de agua salob e o salada. El p oyec o consis e en una plan a desalado a po OI alimen ada po un gene ado de ene gía diésel (pudiendo se biodiésel) de 16 kW y con 2 días de au onomía en con inuo y dos bombas Dan oss en pa alelo. La plan a se encuen a mon ada en un con enedo de 15 m2, de ácil anspo e e ins alación, con al a segu idad y sencilla ope ación y man enimien o. Los p incipales da os de ope ación son, capacidad de p oducción de 1875 l/h, con e sión de un 40%, p esión de abajo de 55 ba y consumo especí ico de 3,2 kWh/m3. El p ime p o o ipo de es e p oyec o se ins aló en Alhucemas (Ma uecos) en 2004 después de un e emo o que de as ó la egión 77 .  Es udio basado en el p oyec o SDAWES : Como se comen ó p e iamen e, el p oyec o SDAWES consis e en una plan a de desalación de agua de ma de es ipos, OI, VC y EDR median e un pa que eólico au ónomo, sin ecupe ado de ene gía. Po lo que as el éxi o del p oyec o, el ITC ue más allá y ealizó un expe imen o basado en el p oyec o SDAWES, pe o inco po a on al diseño de la plan a un sis ema de ecupe ación de ene gía del ipo RO-KINETIC. El expe imen o consis e en una plan a po OI accionada po un ae ogene ado en aislado, con apoyo de ba e ías, olan es de ine cia, dos gene ado es diésel y el co espondien e sis ema de con ol. Pa a ello se e aluó el diseño más adecuado pa a es e sis ema con una p oducción de 1000 m3/d de agua po able. Los diseños plan eados ue on dos, una plan a con capacidad g adual, que consis e en dos líneas de 400 m3/d de capacidad y una línea de 200 m3/d ( odas con una con e sión del 35 %) capaces de ope a independien emen e, siendo conec adas o desconec adas dependiendo de la can idad de ene gía disponible. La segunda opción consis e en una plan a po OI (con una con e sión del 40%), que puede abaja den o de un ango de consumo ene gé ico, únicamen e cuando el ecu so del ien o es su icien e pa a suminis a oda la ene gía eque ida po la plan a. Todas las bombas disponen de 77 V.J. Subiela, J.A. de la Fuen e, G. Pie na ieja, B. Peña e, 2008, o.c ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 54 a iado es de ecuencia que pe mi en adap a sua emen e el lujo de agua de ma a la ene gía eólica disponible y con espec o al ecupe ado de ene gía, se eligió el RO- KINETIC po que es lexible y capaz de adap a se ápidamen e al lujo y a la con e sión deseada. Los esul ados demues an que con ambos diseños, las plan as desalado as p esen aban un consumo ene gé ico medio bas an e acep able (2,78 kWh/m3 con el diseño ijo y 2,97 kWh/m3 con el diseño g adual), no obs an e la plan a con capacidad ija pe mi e la p oducción de una mayo can idad de agua al año (2-8%) en compa ación con la plan a g adual y además en los meses con meno ecu so eólico ambién p oducía una mayo can idad de agua, no obs an e la plan a ope aba un meno núme o de ho as al año. Sin emba go, la plan a con capacidad g adual p esen ó un meno exceso de ene gía y además ope aba más ho as al año, a ec ando en meno medida a la du abilidad de las memb anas. Po lo que inalmen e se ecomienda el diseño g adual pa a la op imización de una plan a desalado a con EERR 78 .  Es udio basado en el p oyec o DESSOL : Es e es udio es á basado en el p oyec o DESSOL, el cual consis e de una plan a de OI accionada median e ene gía o o ol aica, que p oduce 30 m3/d y abaja con un ac o de con e sión del 36%. Cons a de una bomba de al a p esión de desplazamien o posi i o que inc emen a la p esión del agua has a 56 ba pa a su en ada en el bas ido . Como sis ema de ecupe ación de ene gía, se emplea un ERI-PX-15 con el cual se consigue un consumo especí ico de 2,54 kWh/m3 y la idea de es e es udio es conoce la in luencia del sis ema de ecupe ación de ene gía y el inc emen o de la ene gía sola ecogida en el núme o de ho as de uncionamien o dia ias y la calidad del agua. La ene gía eque ida po la plan a la p oduce un pequeño campo o o ol aico, compues o po di e en es ipos de paneles con seguido es sola es, cuyos ab ican es son (Lo en z, Dege acke y TRAXLE). En conjun o de po encia o o ol aica ins alada es de 5,6 Wp, con su espec i o sis ema de ba e ías pa a abas ece un consumo de ene gía de 41 kWh en un p omedio de uncionamien o de 8 h/d.  P oyec o MORENA: El p oyec o Mo ena (módulo u al ene gé icamen e au osu icien e), consis e en un módulo que dispone de una plan a de agua de ma po OI y de un sis ema híb ido de ene gía eólica y o o ol aica, el cual pe mi e suminis a agua po able a un pueblo de 185 habi an es (conside ando 20 l/d po habi an e). El p oyec o cons a de una plan a desalado a de OI que p oduce 154 l/h de agua desalada con un ac o de con e sión del 18%. La ene gía eque ida po la plan a la p oduce un sis ema híb ido compues o po un pequeño campo o o ol aico de 600 Wp, un ae ogene ado de 890 W a 13 m/s y un banco de ba e ías de 868 Ah de capacidad nominal a C100. El sis ema es á mon ado en un con enedo de 15 m2 que le con ie e un al o ni el de segu idad, independencia, y simplicidad de ope ación y man enimien o. El con enedo es á 78 Bal asa Peña e, Fe nando Cas ellano, Alejand o Bello, Lou des Ga cía-Rod íguez, 2010, o.c. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 55 di idido en es zonas, una que albe ga la unidad de desalación, o a que aloja el banco de ba e ías, y la úl ima que con iene los paneles eléc ico y de con ol y adquisición de da os, y los egulado es (paneles PV y ae ogene ado ). Las condiciones de pozo izquie do son, elocidad media anual del ien o de 8 m/s, adiación sola ho izon al de 5,5 kWh/m2/d y empe a u a media de 23°C. La bomba de al a p esión dispone de un VFD y p opo ciona agua de ma a la bomba Cla k a una p esión de 14 ba con un lujo nominal de 13,5 l/min y es a la impulsa hacia el bas ido a 40 ba , p oduciendo un consumo especí ico de 3,74 kWh/m3 79 .  P oyec o SODAMEE (ULPGC-ITC): Es e p oyec o p e ende p oba en condiciones eales de a iabilidad el compo amien o de una pequeña plan a desalado a de agua de ma po OI sin ecupe ación de ene gía accionada con ene gía eólica sin acumulación de ene gía. De los p ime os es ealizados se desp ende que la plan a se compo a adecuadamen e, es ableciéndose una nube de pun os de ope ación muy ex ensa en unción de la ene gía disponible (haciéndose a ia caudales de alimen ación o p esiones de ope ación, según el pun o de ene gía disponible) ob eniéndose una a iabilidad imp ecisa de la con e sión de la plan a y conduc i idades de agua p oduc o en unción de la misma. Es a es a egia, concluye el es udio, se ía asladable a escalas mayo es, eniendo en cuen a el uncionamien o de los ecupe ado es de ene gía, con lo que se disminui ían el núme o de pa adas 80 .  Es udio de un sis ema ERI-PX en condiciones de égimen a iable: Es e es udio es sob e el compo amien o de un sis ema de ecupe ación de ene gía en una plan a de OI en condiciones de uncionamien o de égimen a iable con un sis ema ERI-PX. Pa a ello emplea on un p og ama de simulación denominado SIPLOI, que pe mi e conoce el compo amien o de una memb ana de ósmosis in e sa some ida a condiciones de ca ga a iable, además del caudal y la p esión del lujo de la salmue a a la salida de la memb ana, necesa ia pa a de e mina el diseño más ap opiado del sis ema de ecupe ación con ca ga a iable. Po o o lado ealiza on un es udio de las cu as de ene gía ca ac e ís icas del sis ema de ecupe ación elegido, con la inalidad de es ablece los angos de ope ación admisibles pa a dicho sis ema bajo condiciones de ca ga a iable, acili ando la decisión a la ho a de decan a se po uno u o o sis ema. Los esul ados demues an que el ango de uncionamien o es 79 Vicen e J. Subiela*, Juan A. de la Fuen e, Gonzalo Pie na ieja, Bal asa Peña e, 2008, o.c. 80 José A. Ca a, Jaime González, Ped o Cab e a, Vicen e J. Subiela, 2014, P elimina y expe imen al analysis o a small-scale p o o ype SWRO desalina ion plan , designed o con inuous adjus men o i s ene gy consump ion o he widely a ying powe gene a ed by a s and-alone wind u bine, Applied Ene gy, 137 , 222–239. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 62 9 CONCLUSIONES Los sis emas de ecupe ación de ene gía son disposi i os indispensables pa a consegui una educción de consumo de ene gía eléc ica de una plan a desalado a po ósmosis in e sa y po an o epe cu en decisi amen e en una disminución en los cos es de p oducción del m3 de agua p oducida. En base a es e es udio de campo ealizado en plan as desalado as po IO de mediana y g an capacidad en ope ación en Cana ias, se deduce que el sis ema ERI-PX es el más idóneo po sus nume osas en ajas en e a los demás sis emas de cáma as isobá icas, de hecho en la mayo ía de las plan as isi adas ya disponían de és e sis ema. Sin emba go en los casos en que el agua de alimen ación no sea de buena calidad, como puede ocu i en una oma abie a, el diseño del ERI-PX p esen a un peo compo amien o, lo que conlle a inc emen a los cos es en el p e a amien o. En es e sen ido los demás sis emas basados en cáma as isobá icas de desplazamien o posi i o son más ole an es. Po o o lado, con espec o a la ecnología de desalación po OI con EERR en aislado se la p esupone como la solución a la dependencia de los combus ibles ósiles ocasionando un meno impac o ambien al po una educción de emisiones de CO2 y pe mi iendo es ablece un sis ema ene gé ico más sos enible. Sin emba go, es complicado in oduci la desalación con EERR en el me cado del abas ecimien o de agua, debido a la a iabilidad ene gé ica que p esen an las ene gías eno ables y al ele ado cos e de in e sión lo que conlle a que el cos e de p oduci un me o cúbico de agua sea, ac ualmen e, supe io al cos e del agua p oducida en plan as desalado as con encionales conec adas a la ed eléc ica (gene almen e in e io a 1 €/m3). Sin emba go, la u ilización de sis emas de ecupe ación de ene gía del ipo CIP son condición indispensable pa a log a la mayo e iciencia ene gé ica en el p oceso de desalación y pe mi i ob ene un consumo especí ico muy bajo. De es a o ma se ob end ía la mayo e iciencia del ecu so eno able pues o a disposición y po lo an o un meno cos e del agua desalada po me o cúbico. Sin emba go la inco po ación de los sis emas de ecupe ación de ene gía del ipo CIP p esen a una p oblemá ica y es que cuando se decide ins ala un ecupe ado de ene gía, lo que se de e mina es su pun o óp imo de uncionamien o en la ins alación. Es o es posible, g acias a que la plan a es á uncionando en odo momen o en un égimen es able de ene gía. Sin emba go, cuando hablamos de plan as de OI que dependen exclusi amen e de la ene gía p oducida po un sis ema de EERR, el plan eamien o cambia. Debido a que es e ipo de ene gías es luc uan e y depende de una se ie de ac o es medioambien ales o almen e ajenos al con ol humano y en consecuencia no se puede asegu a que la gene ación de ene gía sea siemp e cons an e. Po lo an o, aunque se calcule la ins alación de un disposi i o ecupe ado de ene gía pa a que uncione en un pun o óp imo de e iciencia, és e no siemp e a a es a abajando en es e es ado, po lo que no se ob ienen los esul ados espe ados de aho o ene gé ico. Además de es o, se es a án in oduciendo disposi i os que ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 63 pueden se causa de posibles allos en el uncionamien o de la plan a y no es a án siendo ap o echados. Debido a es os a gumen os se ha es udiado las posibilidades que o ecen los di e en es sis emas de ecupe ación de ene gía (basados en cáma as isobá icas) en plan as de OI accionadas con EERR, así como la con igu ación más adecuada pa a es e ipo de sis emas en é minos de diseño de la plan a, sis emas de almacenamien o, sis emas de con ol y au oma ización, e c. En plan as desalado as de mediana y g an capacidad (> 1000 m3/d) conec adas a un sis ema con EERR en égimen a iable se de e mina que debe cons a de un sis ema de almacenamien o, un sis ema de con ol y moni o ización y/o un sis ema de ges ión de ca ga. La jus i icación se basa en que con es as medidas se pod ían emplea los di e en es disposi i os ac ualmen e disponibles en el me cado, además de que las memb anas de OI no su i ían los enómenos de a anque y pa ada con inuos, man eniendo su ida ú il es ablecida po el ab ican e. Los ecupe ado es ERI-PX, DWEER y el KSB pod ían consegui un égimen de ope ación es able que pe mi i ía a dichos disposi i os abaja en pun os ce canos al óp imo. De al modo que se ob end ían los consumos especí icos espe ados y po lo an o se pod ía amo iza el cos e de in e sión inicial de la plan a desalado a. Se dispone de poca in o mación ela i a a la ope ación en égimen a iable de plan as desalado as, lo que indica la necesidad de una mayo in es igación en es e campo y ab i nue as líneas de in es igación pa a consegui supe a es a ba e a de conocimien o y así pode in oduci de o ma e icien e las EERR a la desalación po OI. Las líneas de in es igación que se p oponen e o za o ab i son las siguien es: - El diseño de nue os disposi i os de ecupe ación de ene gía especialmen e pensados pa a plan as de pequeña escala. - La op imización de los ac uales sis emas de ecupe ación de ene gía, pa a que puedan se ope ados en égimen a iable (plan as desalado as de mediana y g an capacidad). - El diseño de nue os disposi i os de ecupe ación que se adap en a las condiciones de ope ación a iable al usa EERR. - Ensayos expe imen ales y p oyec os demos a i os en plan as desalado as po OI con sis emas de ecupe ación del ipo CIP (pequeña, mediana y g an capacidad). - Diseño de bombas de desplazamien o posi i o de mayo capacidad, ya que se adap a ían bien a las condiciones de ope ación a iable. - He amien as de p edicción eólica y sola , adap adas a plan as desalado as en uncionamien o con EERR. - Es udios económicos de sis emas de desalación de g an capacidad ene gé icamen e mix os (conec ados a ed y con ene gía eólica de o ma simul ánea) – E aluación de la capacidad óp ima de almacenamien o de ene gía. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 64 AGRADECIMIENTOS En p ime luga me gus a ía exp esa mi ag adecimien o a mis u o es Felipe Díaz Reyes y Bal asa Peña e Suá ez, po habe con iado en mí pa a ealización de es e abajo inal de más e y po habe me b indado su apoyo. En cuan o en mi es ancia en el Ins i u o Tecnológico de Cana ias, quisie a menciona ambién a Juan An onio de la Fuen e Bencomo y Gus a o San ana los cuales ambién han colabo ado en la ealización de es e abajo y me han o ecido su ayuda en odo momen o. G acias ambién a odos los ges o es, explo a es y ope a ios de odas las plan as desalado as isi adas: Fede ico León, And és Rod íguez, Juan José Rod íguez González, Ca melo San ana, Obed Rod íguez, Gab iel Gómez, Ped o Cu belo, Luis Albe o León Ramos, Juan Pa a y José Manual; po su p edisposición a ayuda me en odo y po pe mi i me isi a las ins alaciones pe sonalmen e. Me lle o una g a a y en iquecedo a expe iencia de odas y cada una de las isi as ealizadas. Po úl imo ambién quisie a ag adece al apoyo incondicional de mi mad e, amilia es y amigos, po que siemp e han con iado en mis posibilidades. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 65 BIBLIOGRAFÍA  Akili D. Khawajia, Ib ahim K. 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Las Palmas de G an Cana ia: Se icio de Publicaciones y P oducción Documen al de la Uni e sidad de Las Palmas de G an Cana ia. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 70 ANEXO I: Cálculos. Los cálculos ealizados en es e abajo son los co espondien es al diag ama Sankey pa a pode analiza la e olución del consumo especí ico en la plan a desalado a (n02, Anexo II) sin ningún sis ema de ecupe ación, con una u bina Pel on y con un sis ema de cáma a isobá ica.  Plan a desalado a sin ecupe ado de ene gía. Tabla 13: Da os de una plan a sin ecupe ado de ene gía (Elabo ación p opia). Pa áme os Ab e ia u as Da os Caudal de alimen ación Qalim 594 m3/h Caudal de p oduc o Qp od 259 m3/h Caudal de salmue a Qsal 334 m3/h Con e sión % 43% Rendimien o mo o ƞmo o 95% Rendimien o de la bomba de al a p esión ȠBAP 81,7% Densidad media de agua de ma 𝜌am 1025 kg/m3 Densidad media de salmue a 𝜌sal 1030 kg/m3 Densidad agua p oduc o 𝜌p od 1000 kg/m3 P esión osmó ica π 27,91 ba P esión alimen ación palim 64,9 ba P esión salmue a psal 63,5 ba G a edad g 10 m/s2 Modelo elemen o de memb ana SW30HR-380 Núme o de ubos de p esión 72 Núme o de elemen os po ubo de p esión 7 Núme o de e apas y pasos 1 Po encia P 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛=𝑄𝑎𝑙𝑖𝑚 × 𝑝𝑎𝑙𝑖𝑚 × 𝜌𝐴𝑀 ×𝑔 =594𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 × 64,9 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1025 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2 =1119,57 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛=𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑 × 𝜋 × 𝜌𝑝𝑟𝑜𝑑 ×𝑔 = 259𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 ×27,91 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1000 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2 =204,81 𝑘𝑊 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 71 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑢𝑒𝑟𝑎=𝑄𝑠𝑎𝑙 × 𝑝𝑠𝑎𝑙 × 𝜌𝑆𝐴𝐿 ×𝑔 =334𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 × 63,5 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1030 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2 =618,95 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎𝑠 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑎𝑠=𝑄𝑠𝑎𝑙 × (𝑝𝑎𝑙𝑖𝑚 −𝑝𝑠𝑎𝑙) =334𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 ×(64,9 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 ×1025 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2 −63,5 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1030 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2)=10,58 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 ℎ𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎𝑠= 𝑃𝑎𝑙𝑖𝑚 −𝑃𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑎 −𝑃𝑠𝑎𝑙 −𝑃𝑝𝑟𝑜𝑑 =1119,57−10,58−618,95 − 204,81 =285,23 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛=𝑄𝑎𝑙𝑖𝑚 ×𝑝𝑎𝑙𝑖𝑚 × 𝜌𝑎𝑚 ×𝑔× 1 Ƞ𝐵𝐴𝑃 =594𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 ×64,9 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1025 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2×1 0,817 =1370,35 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛=𝑃𝐵𝐴𝑃 ×(1−Ƞ𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟) =1370,35×(1−0,817)=250,77 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 =𝑄𝑎𝑙𝑖𝑚 ×𝑝𝑎𝑙𝑖𝑚 × 𝜌𝑎𝑚 ×𝑔× 1 Ƞ𝐵𝐴𝑃 ×1 Ƞ𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = =594𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 ×64,9 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1025 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2×1 0,817 ×1 0,95=1442,47 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 =𝑃𝐵𝐴𝑃 ×(1−Ƞ𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟) =1442,47×(1−0,95)=72,12 𝑘𝑊 𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒐𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝑩𝑨𝑷=𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒓𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒂𝒓𝒂 𝒓𝒆𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒓 𝒍𝒂 𝑶𝑰 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜=𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑂𝐼 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 =1442,47 𝑘𝑊 259 𝑚3ℎ ⁄ =5,57 𝑘𝑊ℎ𝑚3 ⁄ ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 78 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑢𝑒𝑟𝑎 =𝑄𝑠𝑎𝑙 × 𝑝𝑠𝑎𝑙 × 𝜌𝑆𝐴𝐿 ×𝑔 =335𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 × 54,38 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1030 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2 =531,64 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎𝑠 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑎𝑠=𝑄𝑠𝑎𝑙 × (𝑝𝑎𝑙𝑖𝑚 −𝑝𝑠𝑎𝑙) =335𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 ×(55,62 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 ×1025 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2−54,38 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1030 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2)=9,48 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 ℎ𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎𝑠= 𝑃𝑎𝑙𝑖𝑚 −𝑃𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑎 −𝑃𝑠𝑎𝑙 −𝑃𝑝𝑟𝑜𝑑 =959,49−9,48−531,64−204,81=213,56 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑟 𝑝𝑜𝑟 el 𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋 =𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑢𝑒𝑟𝑎× (Ƞ𝐶𝐼𝑃) =531,64× 0,963=511,97 kW 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋 =𝑃𝑠𝑎𝑙𝑚𝑢𝑒𝑟𝑎 × (1−Ƞ𝐶𝐼𝑃)=531,64×(1−0,963) =19,67 kW 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑟 𝑝𝑜𝑟 el 𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋 =𝑝𝑠𝑎𝑙 −∆𝑝=54,38 𝑏𝑎𝑟 − 1 𝑏𝑎𝑟 =53,38 𝑏𝑎𝑟 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑎 𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟= 𝑝𝑎𝑙𝑖𝑚 −𝑝𝐶𝐼𝑃 =55,62−53,38=2,24 𝑏𝑎𝑟 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑟 𝑝𝑜𝑟 el 𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋 =𝑄𝑠𝑎𝑙 +(𝑄𝑠𝑎𝑙 ×𝑀)−(𝑄𝑠𝑎𝑙 ×𝐹)= =335𝑚3 ℎ+ ( 335𝑚3 ℎ×0,06) − ( 335𝑚3 ℎ×0,02)=348,40 𝑚3 ℎ 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎𝑙𝑐𝑎𝑛𝑧𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝐴𝑃 =𝑄𝑠𝑎𝑙 ×𝑝𝑠𝑎𝑙 × 𝜌𝑠𝑎𝑙 ×𝑔× 1 ȠBB ×1 Ƞmo o BB =348,40𝑚3 ℎ× 1ℎ 3600 𝑠𝑒𝑔 ×2,24 ba × 10,2 𝑚𝑐𝑎 1 𝑏𝑎𝑟 × 1025 𝑘𝑔 𝑚3 × 10 m 𝑠2 ×1 0,95×1 0,76=31,39 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟=𝑃𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝐶𝐼𝑃 −𝑃𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟 =511,97−31,39 =480,58 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟=𝑃 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝐵𝐵 × (1−Ƞmo o BB) =480,58×(1−0,95)=24,03 𝑘𝑊 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 79 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟=𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝐵𝐵 ×Ƞmo o BB =480,58×0,95=456,55 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑏𝑜𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟=𝑃 𝐵𝐵 ×(1−ȠBB)=456,55×(1−0,76) =109,57 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎= 𝑃𝐵𝐵 ×ȠBB =456,55×0,76=346,98 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛=(𝑃 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑃 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎)× 1 ȠBAP =(959,49−346,98)× 1 0,817=749,71 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛=𝑃 𝐵𝐴𝑃 ×(1−ȠBAP) =749,71×(1−0,817)=137,20 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛=𝑃 𝐵𝐴𝑃 ×1 Ƞmo o BAP =749,71× 1 0,95 =789,17 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 =𝑃 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝐵𝐴𝑃 ×(1−Ƞmo o BAP)=789,17×(1−0,95)=39,46 𝑘𝑊 𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒐𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝑩𝑨𝑷=𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒓𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒂𝒓𝒂 𝒓𝒆𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒓 𝒍𝒂 𝑶𝑰 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜=𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑂𝐼 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 =789,17 𝑘𝑊 259 𝑚3ℎ ⁄ =3,05 𝑘𝑊ℎ𝑚3 ⁄ 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑢𝑒𝑟𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑐á𝑚𝑎𝑟𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑏á𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋𝑄300) =300𝑔𝑝𝑚× 1 𝑚3ℎ ⁄ 4,4 𝑔𝑝𝑚 =68,18 𝑚3 ℎ 𝐶á𝑚𝑎𝑟𝑎𝑠 𝑖𝑠ó𝑏𝑎𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠 (𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋𝑄300) = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑀𝑎𝑟+𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎−𝐹𝑢𝑔𝑎 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑢𝑒𝑟𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑐á𝑚𝑎𝑟𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑏á𝑟𝑖𝑐𝑎= =348,40 68,18 =5 𝐸𝑅𝐼‐𝑃𝑋𝑄300 Pa a ob ene odos los da os ecolec ados en unidades de consumo especí ico (kWh/m3), se debe di idi la po encia en e el caudal de p oduc o. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 80 ANEXO II: En e is as ealizadas. Las plan as isi adas se nomb an numé icamen e debido a la polí ica de p i acidad de las emp esas. TOMA DE DATOS Plan a: 1 Emplazamien o: G an Cana ia Fecha:24/07/2015 Pa áme os Da os en plan a ac uales Recupe ado de ene gía u ilizado en la plan a ERI-PX 90S ¡Sa e ERDs 21 Año de pues a ma cha 2003 2010 Capacidad de P oducción (m3/d) 400 400 Días uncionamien o al año % 80 81 Caudal P oduc o (m3/h) 16,67 16,67 Fac o Con e sión (%) 38 40 Conduc i idad de P oduc o (µS/cm) 500 360 Consumo especí ico kWh/m3 2,1 2,1 Obse aciones - Es a plan a no ha uncionado nunca sin ecupe ado de ene gía. Comenzó con un sis ema ERI-PX y luego se cambia on po iSa e. - El agua p oduc o se u iliza an o pa a consumo como demás usos del A ille o. - La plan a abaja 24 ho as al día excep o cuando el agua p oduc o alcanza el ni el máximo (medido po una boya muelle), en cuyo caso la plan a se pa a au omá icamen e. - P esen a un consumo especí ico de 3 kWh/m3 si enemos en cuen a la bomba de pozo, la bomba dosi icado a de an iinc us an e, 2 bombas dosi icado as de p oduc os químicos pa a el pos a amien o y una bomba de eci culación. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 81 BOMBA ALTA PRESIÓN BAP Ma ca /Modelo 2 Bombas de al a p esión ma ca CAT de pis ones, modelo 2541 que apo an 55 ba pa a el p oceso de ósmosis, aunque la p esión máxima que puede apo a es de 85 ba . 2 Bombas de al a p esión ma ca CAT de pis ones, modelo 2541 (las mismas que se u ilizaban con los sis emas ERI-PX). Es as abajan a 55 ba pa a el p oceso de OI, pe o pueden alcanza una p esión máxima de 85 ba . Po encia (kW)/ Consumo eléc ico (kWh) 18,5/12 18,5/12 Man enimien o El man enimien o se ealiza cada cie o iempo como pone le acei e una ez al mes, cambio de ál ulas cada 3- 6 meses, cambio de e enes cada 3-6 meses e c. El man enimien o se ealiza cada cie o iempo como pone le acei e una ez al mes, cambio de ál ulas cada 3-6 meses, cambio de e enes cada 3-6 meses e c. Complejidad de la ope ación/ A e ías No p esen a complejidad en la ope ación ya que las bombas disponen de a iado es de ecuencia. A e ías po desgas e del cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os. No p esen a complejidad en la ope ación. Las bombas disponen de a iado es de ecuencia. A e ías po desgas e del cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os. Se icio écnico (buena espues a an e epues os o pa adas). Tienen un buen se icio écnico, siemp e a an con los mismos p o eedo es y ambién disponen de epues os. El iempo de espe a de epues os es de 24 ho as. En el caso de que una de las bombas de al a p esión alle, disponen de o a pa a supli las necesidades de agua. Tienen un buen se icio écnico, siemp e a an con los mismos p o eedo es desde hace iempo y ambién disponen de epues os. El iempo de espe a de epues os es de 24 ho as. En el caso de que una de las bombas de al a p esión alle, disponen de o a pa a supli las necesidades de agua. Es ado Ac ual / Fo os ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 82 BOMBA BOOSTER Ma ca/Modelo G und os BM 304 R Viene inco po ada en el iSa e ERDs 21 Po encia (kW)/ Consumo eléc ico (kWh) 5,5/5,5 Man enimien o Reposición de acei e, eng ase mo o , cambio de e enes, cambio de jun as ó icas e c. Reposición de acei e, cambio de e enes, cambio de jun as ó icas e c. Complejidad de la ope ación /A e ías Bas an e, dio a ios p oblemas como de i ación po co osión, es iado de los ejes. P oblemas en el o o de la bomba boos e , cambiándose de uno de 4 a 6 pulgadas, ambién se p odujo un cambio en el eje mayo y un cambio a ale as más g uesas. No ha p esen ado p oblemas o a e ías Se icio écnico Se icio écnico bueno y bas an e ápido. No ha hecho al a usa lo RECUPERADOR DE ENERGÍA Ma ca /Modelo 2 x ERI PX 90S ¡Sa e ERDs 21 Po encia (kW) / Consumo (kWh) 5,5/ 5,5 5,5/ 5,5 Man enimien o Ningún man enimien o lle ado a cabo desde su ins alación. Cambio o eposición de acei e, cambio de e enes, jun a ó ica, sellos y eng asado mo o . Complejidad de la ope ación / A e ías No p esen a complejidad de la ope ación pe o dio p oblemas de mezcla, pa a con a es a lo le in odujo un mayo caudal de agua de alimen ación a baja p esión, aunque al se la bomba de al a de desplazamien o posi i o siemp e apo a á la p esión necesa ia, en es e caso 55 ba , aunque como consecuencia aumen a á el consumo de la bomba. En los 5 años de uncionamien o no ha enido p oblemas con el disposi i o. Se icio écnico No le hizo al a solici a epues os y además disponen de epues os. No le ha hecho al a solici a epues os. Es ado Ac ual / Fo os Recupe ado de ene gía ¡Sa e ERDs 21 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 83 MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA Ma ca /Modelo Hid anau ic SWC 4 + LD Hid anau ic SWC 4 + LD Fecha Ins alación En 2003. En 2008 se cambia on las memb anas colocadas en la úl ima posición (con mayo colma ación debido a la salmue a) y el úl imo cambio ue en 2012. Tubos OI. Con igu ación ¿Hib idación? No hib idación. Con igu ación de 7 x 5, es deci 7 memb anas (de 8 pulgadas) en cada ubo de p esión (ma ca SMO 254) pa a un o al de 5 ubos de p esión. No hib idación. Con igu ación de 7 x 4, es deci 7 memb anas (de 8 pulgadas) en cada ubo de p esión (ma ca SMO 254) pa a un o al de 4 ubos de p esión. Exis e un ubo de p esión sin unciona debido a que la demanda no lo equie e. Es ado Ac ual / Fo os ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 84 INFORMACIÓN GENERAL His ó icos de a e ías/pa adas no p og amadas y du ación de iempo en pa ada. Recupe ado de ene gía ERI-PX 90S - Co osión de la bomba de cap ación has a llega a ompe la, po que le qui a on el ánodo de sac i icio o la p o ección ca ódica que impiden la co osión gal ánica. Coloca on a ias bombas de cap ación, la p ime a le du ó 6 años, la segunda 1 año, las demás meses has a que se die on cuen a, po lo que as analiza a ias eces que ocu ía se die on cuen a del p oblema. Cada ez que analizaban la bomba pa aban la plan a. - Pa ada debida a allo en la bomba de al a po desgas e, o u a, al pone le acei e e c, el iempo de pa ada depende del iempo en que se a de en sol en a el p oblema, gene almen e du a poco iempo, un pa de días ya que deben cumpli con la p oducción. - Pa adas debido ambién a allos en la ins umen ación po co osión mayo i a iamen e. Recupe ado de ene gía iSa e ERDs 21 - Pa adas po co e de luz, ya que no ienen un g upo elec ógeno pa a abas ece ene gía en esos casos. El iempo de pa ada son ap oximadamen e 2-3 ho as. - Pa adas debido a un allo en el a iado de ecuencia de a anque ya que había un allo y u o que cambia el iempo de espues a. La pa ada se dio 6 eces en el ac ual año. El pasado hubo un mayo núme o de pa adas casi el iple po es a causa. - Pa adas debido ambién a allos en la ins umen ación po co osión mayo i a iamen e la úl ima ue debido a una picada de 0,5 pulgadas en una ál ula His ó icos de pa adas p og amadas (man enimien o p e en i o y co ec i o) - El man enimien o p e en i o se ealiza odos los días pa a asegu a el buen uncionamien o de la plan a, pa a ello e isa y epa a los equipos que p esen en p oblemas, po ejemplo e isa pale as, cie e mecánico, jun a ó ica, acoplamien o de la bomba e c. - El man enimien o co ec i o lo ealiza cada ez que sea necesa io aunque el iempo es imado pa a lle a lo a cabo es cada mes. Po ejemplo cada 3-6 meses cambio de e enes, jun as ó icas, cie e mecánico e c. - El man enimien o p e en i o se ealiza odos los días pa a asegu a el buen uncionamien o de la plan a, pa a ello e isa y epa a los equipos que p esen en p oblemas, po ejemplo e isa pale as, cie e mecánico, jun a ó ica, acoplamien o de la bomba e c. - El man enimien o co ec i o lo ealiza cada ez que sea necesa io aunque el iempo es imado pa a lle a lo a cabo es cada mes. Po ejemplo cada 3-6 meses cambio de e enes, jun as ó icas, cie e mecánico e c. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 85 P o ocolo de a anques y pa adas p og amadas. - El p o ocolo de pa ada de la plan a es au omá ico, depende del ni el del agua p oduc o alcanzado en el depósi o. Pa a ello se u iliza una boya muelle. - El p o ocolo de a anque de la plan a es g acias a un equipo au óma a que con iene un a iado de ecuencia con una capacidad de espues a de 30 segundos. - El p o ocolo de pa ada es au omá ico, depende del ni el del agua p oduc o alcanzado en el depósi o. Pa a ello se u iliza una boya muelle. - El p o ocolo de a anque de la plan a es g acias a un equipo au óma a que con iene un a iado de ecuencia con una capacidad de espues a de 30 segundos. E olución de los consumos especí icos. Cuando se ins aló el ecupe ado de ene gía ERI PX 90S en 2003 las memb anas e an nue as, po lo que se llegó a alcanza un 2 kWh/m3 de consumo especí ico (línea de al a p esión), luego con el iempo aumen o has a 2,1 kWh/m3. Cuando se ins aló el ecupe ado de ene gía ¡Sa e en 2010 ( gen ileza de la emp esa Dan oss), las memb anas es aban ecién cambiadas (2008), po lo que se llegó a alcanza un 1,95 kWh/m3 de consumo especí ico (línea de al a p esión), luego con el iempo aumen o has a 1,98 y ac ualmen e el consumo especí ico es de 2,1 kWh/m3. Fo os de la plan a Tanque de a ena Fil os de ca ucho especiales y p e a amien o (an iinc us an e) Con olado del ¡Sa e 21 Con olado es bombas de al a p esión ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 86 Vis a de la plan a ( amaño con enedo ) Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, R-O kine ic, Pel ón, ¡Sa e, Salino p essu e cen e , Aqualyng, Dwee Calde , Osmo ec, SWPE Dan oss APP/APM y Tu bocha ge . Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. El ERI PX en p ime o luga (2003) y luego se implan ó el ¡Sa e 21 en (2010). Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. El ¡Sa e , po que acili a la ope ación ya que no hay an as ube ías, ál ulas, caudalíme o de al a p esión e c. Es compac o, ocupa poco espacio y es poco uidoso. Sin emba go la bomba boos e del ERI PX dio mucho p oblema. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo man enimien o, menos a e ías, ciclos de ida, e c. (Opinión pe sonal). El ¡Sa e has a el momen o no le ha dado p oblema, no ha enido que hace le man enimien o ni nada y al ERI PX ampoco, el equipo que más p oblema le dio ue la bomba boos e . Con espec o a consumo especí ico con ambos ecupe ado es se puede consegui un 2,1 kWh/m3 pe o con el ¡Sa e e aho as espacio al se mucho más compac o y es cómodo ealiza le man enimien o po que el despiece del equipo es bas an e accesible. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 87 Tipos de ecupe ado es de ene gía son más cos osos, en ables, y los iempos de amo ización que conlle an. El cos e de un ERI PX es de ap oximadamen e 16000 € modelo ¡Sa e 21 y 31000€ modelo ¡Sa e 40 , sin emba go un ERI de 750 m3/d puede cos a 32000€ y apa e debes ene en cuen a la bomba boos e ma ca G und os que puede cos a 20000€. Aunque si comp as la bomba boos e a la ma ca ERI puedes consegui ambos equipos po 30000€ (descuen o). No obs an e en el caso del ERI PX ambién ienes que ene en cuen a el mon aje, ube ías, man enimien o, ál ulas e c. Po lo que como conclusión es más en able un ¡Sa e. En el caso en que se ins ale un ecupe ado de ene gía en una plan a desalado a que abajaba sin ningún ecupe ado p e iamen e, la amo ización es a co o plazo debido a que el aho o ene gé ico es conside able. Sin emba go si se ealiza un e o i ing a dicha plan a desalado a, es deci p e iamen e la plan a abajaba con un sis ema de ecupe ación y se le cambia el sis ema de ecupe ación po o o que e pe mi e consegui un mayo aho o ene gé ico, la amo ización es a co o-medio plazo (en e 3-5 años). Es e co o-medio plazo ambién es debido a que no malmen e la ins alación inicial a con la desalado a. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 94 Módulo 2500 Plan a IV, línea 3-4 (ampliación). INFORMACIÓN GENERAL His ó icos de a e ías/pa adas no p og amadas y du ación de iempo en pa ada. A e ía en a os ozan es de los impulso es debido a la calidad del ma e ial. La a e ía du o 24 ho as ap oximadamen e. A e ía debido a la subida de empe a u a en un odamien o. La sus i ución se dio ap oximadamen e 12 ho as. A e ía po co osión en algunos pun os. Du ación de la pa ada 12 ho as ap oximadamen e. His ó icos de pa adas p og amadas (man enimien o p e en i o y co ec i o) Gene almen e se ealizaba un man enimien o p e en i o en e ano y después de e ano (en Oc ub e ap oximadamen e). Aunque ambién se ealiza en unción de si en algún p oblema en la plan a. El man enimien o co ec i o lo ealizan cada ez que sea necesa io, en unción de la línea en la que se die a el p oblema. P o ocolo de a anques y pa adas p og amadas. Las plan as con u binas F ancis no ienen a iado es de ecuencia po lo que el p o ocolo de a anque y pa ada de las u binas es median e una secuencia de a anque. En el caso de las plan as más nue as con sis emas E is, si ienen a iado es de ecuencia. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 95 E olución de los consumos especí icos. El aumen o de los consumos especí icos con el paso del iempo en las u binas F ancis ue de 0,3- 0,4 kWh/m3 ap oximadamen e, es deci , la plan a ecién ins alada enía un consumo de 3,68 kWh/m3. Aunque ac ualmen e se une el agua p oduc o de las 3 plan as que es aban en uncionamien o (F IV líneas 3-4 de 14000m3/d, F III línea 3 de 2200 m3/d y el módulo de 2500 m3/d), dando un consumo especí ico global de 3,6 kWh/m3. An es de la en ada en se icio de las 2 líneas nue as 3-4 de la plan a F IV con ERIs el consumo especí ico de la plan a del CAAF en Pue o del Rosa io e a de 5,1 kWh/m3 (incluye el bombeo del agua p oduc o hacia los depósi os). Fo os de la plan a Emplazamien o de la plan a y anques de a ena. Bomba de cap ación Bombas pa a el anspo e de agua po able a ciudad (común pa a odas las plan as) (Mezcla de odas las aguas p oduc o) ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 96 Fil os de ca ucho y los anques dosi icado es de an iinc us an e como p e a amien o y anque de clo ación como pos - a amien o. Con aine módulo 2500 Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, R-O kine ic, Tu bina F ancis y Pel ón, ¡Sa e, Aqualyng, Dwee Calde , Osmo ec, Siemag, Tu bocha ge . Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. En 1991 se cons uyó una plan a III con 2 líneas de p oducción o al de 5000 m3/d y un sis ema de ecupe ación de ene gía de u bina F ancis. En 1996 se amplió la plan a III con 1 línea de p oducción de 2200 m3/d y ambién un sis ema de ecupe ación de ene gía de u bina F ancis. Luego en 1998 se cons uyó o a plan a IV con 2 líneas y una p oducción o al de 13000 m3/d. Más a de en el 2009 se mon ó o a plan a denominada Módulo 2500, pe o con un sis ema de ecupe ación de ene gía de cáma a isobá ica po o ación denominado ERI-PX y con una capacidad de p oducción de 2500 m3/d. Finalmen e en el 2015 se amplío la capacidad de la plan a IV, en 14000 m3/d (7000 m3/d cada línea) con ecupe ado es E is. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 97 Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. El E i PX po su modula idad a la ho a de aumen a la capacidad de p oducción, po el momen o no ha p esen ado p oblemas, equie e de poco espacio y es poco uidoso. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo man enimien o, menos a e ías, ciclos de ida, e c. (Opinión pe sonal). En su opinión el ERI-PX po que es el sis ema de ecupe ación que mejo esul ado le ha dado, no ha enido a e ías po el momen o, ya que lle an ela i amen e poco iempo en uncionamien o. Tipos de ecupe ado es de ene gía más cos osos, en ables y los iempos de amo ización que conlle an. De los sis emas de ecupe ación de ene gía ins alados en la plan a de Fue e en u a, los ERIs (que han es ado en uncionamien o du an e 6 años) son los sis emas que más disminuyen el consumo de ene gía (en un 40%), pe mi iendo ob ene un aho o económico impo an e en e a los o os ecupe ado es que ienen ins alados y que han es ado uncionando du an e más de 20 años, como las Tu binas F ancis y Pel on. De al modo que el iempo de amo ización de la in e sión de un módulo de desalación exis en e y que le as a ealiza una mejo a de e iciencia ene gé ica con sus i ución de u bina F ancis a ecupe ado es ERIs, en nues o caso eal, es de 4 años ap oximadamen e, debido al aho o ene gé ico ob enido como consecuencia del meno consumo de ene gía de la plan a. Un da o de in e és es que el dine o in e ido en amplia la plan a IV de Fue e en u a con ecupe ado es ERIs ue de 406,000€. Po o o lado ambién se quie e hace un e o i ing a la línea 2 de la plan a IV pa a amplia su capacidad de p oducción de 6500 a 7500 m3/d, cambiando la u bina F ancis a un ERI-PX. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 98 TOMA DE DATOS IDAM Plan a: 3 Emplazamien o: G an Cana ia Fecha:27/08/2015 Pa áme os Da os en plan a ac uales Año de pues a ma cha 2010 Capacidad de P oducción (m3/d) 2 x 36 Ho as/día uncionamien o % ho as pues a en ca ga 70% La plan a se pa a según el ni el del aljibe (80 m3). Caudal P oduc o (m3/h) 2 x 1,5 Fac o Con e sión (%) 43 Conduc i idad de P oduc o (µS/cm) Línea 1: 1000 + Línea 2: 15 (2º Paso) = 400 (es la media). Consumo especí ico kWh/m3 3,2 RECUPERADOR DE ENERGÍA Ma ca /Modelo 2 x Dan oss 2.5 APP & 1.8 APM Fecha Ins alación 2010 Man enimien os Cambio de pis ones, pue o de en ada, desgas e de jun a ó ica Complejidad de la ope ación/ A e ías No p esen a complejidad de la ope ación y son bas an es manipulables. No han p esen ado a e ías impo an es. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en dos días (lo lle a él). Es ado Ac ual / Fo os ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 99 MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA Ma ca /Modelo To ay TM 810 de 4 in Tubos OI. Con igu ación ¿Hib idación? Hay 4 ubos, 2 x 2 en se ie con 4 elemen os de 4’’ cada uno con su ecupe ado co espondien e. Luego pasan a o o ubo de p esión con una con igu ación de un paso con 8 elemen os más pa a pode educi la can idad de Bo o en el agua p oduc o, po lo que hay un o al de 24 elemen os. No exis e hib idación. Es ado Ac ual / Fo os INFORMACIÓN GENERAL His ó icos de a e ías/pa adas no p og amadas y du ación de iempo en pa ada. Pa adas po cambios de ma eas, ya que hay mucha u bidez en el agua de alimen ación y puede colma a los il os. His ó icos de pa adas p og amadas (man enimien o p e en i o y co ec i o) Gene almen e se ealiza un man enimien o p e en i o cada año, pe o ealmen e el man enimien o se hace día a día en unción de si se obse an cambios en la conduc i idad, caudal e c. Con espec o al man enimien o co ec i o lo ealiza cada ez que sea necesa io. P o ocolo de a anques y pa adas p og amadas. El p o ocolo de pa ada de la plan a, es median e una boya que mide el ni el del aljibe (80 m3) de modo que cuando alcanza el ni el máximo se pa a la plan a. Po el con a io el p o ocolo de a anque de la plan a es de modo au omá ico, con una ampa de acele ación pa a e i a golpes de p esión y cuando se pa a se hace lushing. E olución de los consumos especí icos. En es e caso ha pasado poco iempo (5 años) po lo que el consumo especí ico de es a plan a no ha a iado mucho pasó de 3,0 a 3,2 kWh/m3 (ap oximadamen e). ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 100 Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, R-O kine ic, Tu bina F ancis y Pel ón, Dan oss, ¡Sa e, Aqualyng, Dwee Calde , Osmo ec, Siemag, Tu bocha ge , KSB SalTec DT, Osmo ec Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. RO-Kine ic, Dan oss y ERIs. Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. El RO-Kine ic iene un man enimien o bajo, ap o echa la ene gía ciné ica, no necesi a ál ulas elec omecánicas solo necesi a ál ulas educ o as y po o o lado la bomba Dan oss ambién unciona muy bien po que no lle a mucho man enimien o y es un sis ema muy compac o. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo man enimien o, menos a e ías, ciclos de ida, e c. En su opinión la bomba Dan oss, es un sis ema obus o, lle a poco man enimien o, ha enido muy pocas a e ías y es bas an e e icien e. Tipos de ecupe ado es de ene gía más cos osos, en ables y los iempos de amo ización que conlle an. La bomba Dan oss es ca a pe o es iable, du a bas an e iempo y iene 6 años de amo ización ap oximadamen e. Con el sis ema RO-Kine ic se ob ienen buenos esul ados en é minos de consumo especí ico pe o el ma e ial no es an bueno como el de la bomba Dan oss (Supe Dúplex). ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 101 TOMA DE DATOS IDAM Plan a: 4 Emplazamien o: G an Cana ia Fecha:16/09/2015 Pa áme os Da os en plan a ac uales Año de pues a ma cha En 1995 en ó en se icio la Tu bina F ancis En 2003 se ealizó un e o i ing con Tu binas Pel on En el 2008 se ealizó o o e o i ing con ERI-PX- 220 Capacidad de P oducción (m3/d) 4000 2x 5000 2x7500 Ho as/día uncionamien o % 95 95 95 Caudal P oduc o (m3/h) 167 2 x 208,33 2x 312,5 Fac o Con e sión (%) 45 45 45 Conduc i idad de P oduc o (µS/cm) 1000 (media) 650 (media) 350 (media) Consumo especí ico kWh/m3 5,15 3,85 2,6 BOMBA DE ALTA PRESIÓN Ma ca /Modelo 2 u bobombas Inge soll D esse Pump, 6x 110 A-5 de cáma a pa ida. (Una bomba en modo ese a). 3 Tu bobombas A, B, C de la ma ca Inge soll D esse Pump (Flowse e). A,B: modelo 6 x13 DA-5 (Cáma a pa ida). C: modelo 6X13 CS.5. (Segmen ada) La B en modo ese a. 3 bombas A, B, C de la ma ca Flowse e. A, B: ma ca 6 x13 DA-5 (cáma a pa ida). C: 6X13 CS-5 (Segmen ada) La B es á en modo ese a con una u bina Pel on acoplada. Po encia (kW) Bomba A, B = 850 Bomba A,B, C = 850 Bomba A,B, C = 850 Man enimien os Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Complejidad de la ope ación/A e ías No, son bas an es manipulables. A e ía en cie e mecánico, jun as ó icas y a os ozan es. No, son bas an es manipulables. A e ía en cie e mecánico, jun as ó icas y a os ozan es. No, son bas an es manipulables. A e ía en cie e mecánico, jun as ó icas y a os ozan es. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 102 Es ado Ac ual / Fo os Bomba segmen ada con u bina Pel on desacoplada (C). Tu bina Pel on Bomba de cáma a pa ida con u bina Pel on desacoplada (B). Bomba de cáma a pa ida con u bina Pel on desacoplada (A) ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 103 BOMBA BOOSTER Ma ca/ Modelo No dispone No dispone 2 X Flowse e HHPX (Cen í ugas) Po encia (kW) 75 Man enimien os Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Complejidad de la ope ación/A e ías No p esen a complejidad. A e ías po sellos mecánicos y ugas. Se icio écnico Bueno, epues os 24-72 ho as. Es ado ac ual/ Fo os RECUPERADOR DE ENERGÍA Ma ca /Modelo 2xTu binas F ancis Flowse e 8 HHPX- 15C 3 x Tu bina Pel on CALDER RO 350-80-2 2X 10 x ERIs-PX 220 Man enimien os Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Complejidad de la ope ación/A eías No, manipulables. A e ías en el cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os e c No, son bas an es manipulables. A e ías en el cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os e c No, y no equie en de ál ulas ni sis emas de con ol. A e ías po in oducción de cue pos ex años como ozos de gomas de ál ulas. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 110 MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA Ma ca /Modelo Hyd anau ics SWC4 MAX 8’’ Tubos OI. Con igu ación ¿Hib idación? Línea 1= 9 ubos de p esión (7 memb anas po ubo), 63 memb anas. Línea 2= 9 ubos de p esión (7 memb anas po ubo), 63 memb anas. No exis e hib idación, ni dobles e apas. Es ado Ac ual / Fo os INFORMACIÓN GENERAL His ó icos de a e ías/pa adas no p og amadas y du ación de iempo en pa ada. A e ía p oducida en el ecupe ado de ene gía po la mala cons ucción del colec o de los ERIs, lo que ocasionaba que se p oduje an ugas, el iempo que du o la a e ía de 24 ap oximadamen e. A e ías debida al ensuciamien o del o o de uno de los ERIs que p o ocó su a ascamien o, no hizo al a cambia el o o sino limpia lo únicamen e. En es e caso se colocó un apón en la ube ía de en ada al ERI y se bajó la p oducción solo du an e 24 ho as. His ó icos de pa adas p og amadas (man enimien o p e en i o y co ec i o) Gene almen e se ealiza un man enimien o p e en i o cada 3 meses, pe o ealmen e el man enimien o se hace día a día en unción de si escuchan uidos a os del mo o o ERI (indica i o p incipal de a e ía). Cada mes y medio mandan mues as del acei e del mo o en busca de azas de me ales pesados, con el obje i o de p ocede a cambia el acei e o simplemen e epone lo. Con espec o al man enimien o co ec i o lo ealizan cada ez que sea necesa io. P o ocolo de a anques y pa adas p og amadas. La pues a en ma cha de la plan a es median e un a anque en ampa, ya que la bomba de al a p esión no iene a iado de ecuencia. E olución de los consumos especí icos. En es e caso ha pasado poco iempo (1 año) po lo que el consumo especí ico de es a plan a no ha disminuido signi ica i amen e. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 111 Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, R-O kine ic, Tu bina F ancis y Pel ón, Dwee Calde . Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. Con el ERI PX. Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. El ERI-PX po su modula idad a la ho a de aumen a la capacidad de p oducción, po el momen o no ha dado muchos p oblemas, solo pa ada po in oducción de cue pos ex años al ERI, pe o la solución de la a e ía ue ela i amen e sencilla, desmon e y limpieza, además equie e de poco espacio. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo man enimien o, menos a e ías, ciclos de ida, e c. (Opinión pe sonal). En su opinión el ERI-PX po que es el sis ema de ecupe ación que mejo esul ado le ha dado en é minos de e iciencia ene gé ica, además no ha p esen ado casi a e ías y lle a un man enimien o p ác icamen e nulo. Tipos de ecupe ado es de ene gía más cos osos, en ables, y los iempos de amo ización que conlle an. No maneja el ema económico pe o en su opinión el iempo de amo ización del ERI-PX es ela i amen e co o 2-3 años, debido a que se consiguen bajos consumos especí icos y no equie e de un cos e de man enimien o an ele ado como en o os sis emas de ecupe ación de ene gía. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 112 TOMA DE DATOS IDAM Plan a: 6 Emplazamien o: G an Cana ia Fecha:01/11/2015 Pa áme os Da os en plan a ac uales Año de pues a ma cha En 1993 en ó en se icio la Tu bina F ancis En 1999 se ealizó un e o i ing con Tu binas Pel on En el 2002 se modi icó el p oceso añadiendo un doble paso y una doble e apa. Capacidad de P oducción (m3/d) 10000 25000 Línea A, B=7000 Línea A2, B2=9500 To al 33000 Ho as/día uncionamien o % 95 95 Línea A=30 Línea B=98 Línea A2=70 Línea B2=98 Fac o Con e sión (%) 45 42 55 Conduc i idad de P oduc o (µS/cm) - - 400 (media) Consumo especí ico (kWh/m3) - - 3 BOMBA DE ALTA PRESIÓN Ma ca /Modelo 6 x Flowse e, Bomba A, B, A2, B2= IDP 8 x 13 DA-5 2x ese a= IDP 8 x 13 DA-5 6 x Flowse e, Bomba A, B, A2, B2= IDP 8 x 13 DA-5 2 x ese a= IDP 8 x 13 DA-5 Po encia (kW) - Bomba A,B=950 Bomba A2,B2= 1100 1 ese a=950 1 ese a=1100 Bomba A,B=950 Bomba A2,B2= 1100 1 ese a=950 1 ese a=1100 Man enimien os Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Complejidad de la ope ación /A e ías No, son bas an es manipulables. A e ía en cie e mecánico, jun as ó icas y a os ozan es. No, son bas an es manipulables. A e ía en cie e mecánico, jun as ó icas y a os ozan es. No, son bas an es manipulables. A e ía en cie e mecánico, jun as ó icas y a os ozan es. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 113 Es ado Ac ual / Fo os BOMBA BOOSTER Ma ca/ Modelo - - 4 X Flowse e mul ie apa IDP 6x13 CS (Cen í ugas) Po encia (kW) - - Bomba A,B=350 Bomba A2,B2= 450 Man enimien os Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Complejidad de la ope ación /A e ías No p esen a complejidad. A e ías po sellos mecánicos y ugas. No p esen a complejidad. A e ías po sellos mecánicos y ugas. No p esen a complejidad. A e ías po sellos mecánicos y ugas. Se icio écnico Bueno, epues os 24- 72 ho as. Bueno, epues os 24-72 ho as. Bueno, epues os 24- 72 ho as. Es ado ac ual/ Fo os ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 114 RECUPERADOR DE ENERGÍA Ma ca /Modelo - 2 x Calde RO-350-100-2 2 x Calde RO-350-80-2 2xCalde RO-350-100-2 2 x Calde RO-350-80-2 Man enimien os Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas Cambio e enes, epone acei e, eng asado del mo o , cambio de a os ozan es y jun as ó icas. Complejidad de la ope ación /A e ías No, son bas an es manipulables. A e ías en el cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os e c. No, son bas an es manipulables. A e ías en el cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os e c. No, y no equie en de ál ulas ni sis emas de con ol. A e ías po in oducción de cue pos ex años como ozos de gomas de ál ulas. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Buen se icio, disponibilidad de epues os en 24 ho as. Es ado Ac ual / Fo os ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 115 MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA Ma ca /Modelo Hyd anau ic 8’’ Film ec 8’’ Film ec 8’’ Fecha Ins alación 1993 1999 2002 Tubos OI. Con igu ación ¿Hib idación? - Bomba A,B=350 Bomba A2,B2= 450 Línea B= 80 Tubos de p esión (7memb anas/ ubo), 560 memb anas. No hay hib idación. Línea B= 83 Tubos de p esión (7memb anas/ ubo), 581 memb anas. No hay hib idación. Es ado Ac ual / Fo os P ime paso Segundo Paso ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 116 INFORMACIÓN GENERAL His ó icos de a e ías/pa adas no p og amadas y du ación de iempo en pa ada. No se han p oducido a e ías impo an es, sino más bien a e ías en el cie e mecánico, odamien os, a os ozan es de los impulso es y co osión en algunos pun os e c. Po lo que el iempo de pa ada de la plan a no suele se mayo a 24 ho as. His ó icos de pa adas p og amadas (man enimien o p e en i o y co ec i o) Gene almen e se ealiza un man enimien o cada mes, pe o ealmen e el man enimien o se hace día a día en unción de si escuchan uidos a os del mo o o cualquie equipo (indica i o p incipal de a e ía). Con espec o al man enimien o co ec i o lo ealizan cada ez que sea necesa io. P o ocolo de a anques y pa adas p og amadas. La pues a en ma cha de la plan a es median e un a anque en ampa, ya que la bomba de al a p esión no iene a iado de ecuencia. E olución de los consumos especí icos. En es e caso han pasado a ios años (13) años po lo que el consumo especí ico de es a plan a hab á podido disminui en 0,2-0,3 kWh/m3. Ac ualmen e el consumo especí ico de la plan a es de 3 kWh/m3, pe o hay que ene en cuen a de que ealizan un segundo paso y una segunda e apa y además hib idan. Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, Tu bina F ancis y Pel ón, Dwee Calde . Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. Tu bina F ancis y Pel on. Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. La u bina Pel on po que lle a poco man enimien o y iene un meno consumo especí ico que la F ancis. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo man enimien o, menos a e ías, ciclos de ida, e c. (Opinión pe sonal). En su opinión la Pel on, po que es el sis ema de ecupe ación que mejo esul ado le ha dado, no ha enido a e ías impo an es po el momen o y además le ha pe mi ido aumen a la p oducción sin p oblema. Tipos de ecupe ado es de ene gía más cos osos, en ables, y los iempos de amo ización que conlle an. El iempo de amo ización de una Tu bina Pel on es meno que el de una u bina F ancis, ya que se consigue un meno consumo especí ico. Con espec o al p ecio, no iene conocimien o de ello. ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 117 TOMA DE DATOS IDAM Plan a: 7 Emplazamien o: Su de Tene i e Fecha:27/08/2015 Pa áme os Da os en plan a ac uales Año de pues a ma cha 2007 Capacidad de P oducción (m3/d) 200 Ho as/día uncionamien o % ho as pues a en ca ga 90 La plan a se pa a según el ni el del aljibe. Caudal P oduc o (m3/h) 6,5 Fac o Con e sión (%) 40 Conduc i idad de P oduc o (µS/cm) 250-300 Consumo especí ico kWh/m3 2,10 Bomba de al a p esión Ma ca /Modelo Dan oss 8.2 ó 10.2 Po encia kW 37 Complejidad de la ope ación/ A e ías Gene almen e no p esen ó complejidad en la ope ación, pe o dio allos po que los espues os no e an o iginales, po ejemplo con las jun as ó icas e c. Man enimien os Cambio de acei e, cambio de jun a ó ica de e enes e c. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en dos días (lo lle a él). Es ado Ac ual / Fo os Bomba boos e Ma ca /Modelo ERI 8503 Po encia kW 3,7 Complejidad de la ope ación/ A e ías No p esen ó complejidad en la ope ación, pe o dio allos con el cie e mecánico. Man enimien os Cambio de acei e, cambio de jun a ó ica de e enes e c. Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en dos días (lo lle a él). ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 118 Recupe ado de ene gía Ma ca /Modelo RO-KINETIC TECNOVALIA k-200 Complejidad de la ope ación/ A e ías Sí, es un disposi i o complejo de desa ma , es o es debido a la ál ula educ o a. También p esen ó allos po que los epues os no e an o iginales. Se u o que lle a a cabo un cambio de ma e ial de ace o 904 L po ace o Duplex, po que es aba eniendo mucha co osión in e s icial, cambio de los e enes de las mancue nas po que se daba mucha pé dida de agua, cambio de sellos de gomas, e c. Man enimien os Se ealiza cada ez que se hace al a, po ejemplo cambio de los e enes, sellos de gomas, e c Se icio écnico Buen se icio, disponibilidad de epues os en dos días (lo lle a él). Es ado Ac ual / Fo os ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 119 MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA Ma ca /Modelo - Tubos OI. Con igu ación ¿Hib idación? 2 ubos de 7 elemen os. Es ado Ac ual / Fo os INFORMACIÓN GENERAL Emplazamien o: Su de Tene i e Plan a: 7 Fecha: 27/08/2015 His ó icos de a e ías/pa adas no p og amadas, (Po que se pa ó, du an e cuán o iempo) - A e ía po que los epues os no e an o iginales (Du ación pa ada de 3-5 días). - A e ía en el ecupe ado po co osión in e s icial, se cambia on ube ías de ace o 904 L po ace o Duplex (Du ación pa ada 2-3 días). - Fugas po los e enes de las mancue nas (Du ación pa ada 24 ho as). His ó icos de pa adas p og amadas (man enimien o p e en i o y co ec i o) Gene almen e se ealiza un man enimien o p e en i o una ez al año, pe o ealmen e el man enimien o se hace día a día en unción de si se obse an cambios en la conduc i idad, caudal e c. Con espec o al man enimien o co ec i o lo ealiza cada ez que sea necesa io. P o ocolo de a anques y pa adas p og amadas. El p o ocolo de pa ada de la plan a, es median e una boya que mide el ni el del algije del Ho el, de modo que cuando alcanza el ni el máximo se pa a la plan a. Po el con a io el p o ocolo de a anque de la plan a es de modo au omá ico, con una ampa de acele ación pa a e i a golpes de p esión. E olución de los consumos especí icos. En es e caso el consumo especí ico de la línea de al a p esión se man u o es able. Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, R-O kine ic, Tu bina F ancis y Pel ón, Dan oss, ¡Sa e, Aqualyng, Dwee Calde , Osmo ec, Siemag, Tu bocha ge , KSB SalTec DT, Osmo ec Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. RO-Kine ic, Dan oss y ERIs. Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. El RO-Kine ic iene un man enimien o bajo, ap o echa la ene gía ciné ica, no necesi a ál ulas elec omecánicas solo necesi a ál ulas educ o as y po o o lado la bomba Dan oss ambién unciona muy bien po que no lle a mucho man enimien o y es un sis ema muy compac o. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN Y FIABILIDAD DE LOS RECUPERADORES DE ENERGÍA COMERCIALES BASADOS EN CÁMARAS ISOBÁRICAS INSTALADOS EN CANARIAS Y ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN DE DICHOS EQUIPOS AL RÉGIMEN DE OPERACIÓN VARIABLE A DIFERENTES ESCALAS. 126 Es ado Ac ual / Fo os INFORMACIÓN GENERAL Tipos de ecupe ado es de ene gía que conoce. ERI PX, R-O kine ic, Tu bina F ancis y Pel ón, ¡Sa e, Aqualyng, Dwee Calde , Osmo ec, Siemag, Tu bocha ge . Tipos de ecupe ado es de ene gía con los que ha abajado en sus ins alaciones. Tu binas F ancias, Pel on , ERI-PX y DWEER. Tipos de ecupe ado es de ene gía que le han dado mejo es esul ados y po qué. El E i PX po su modula idad a la ho a de aumen a la capacidad de p oducción, po el momen o no ha p esen ado muchos p oblemas, equie e de poco espacio y no equie e de man enimien o. Tipos de ecupe ado es de ene gía que son más e icien es, obus os, lle an un mejo man enimien o, menos a e ías, ciclos de ida, e c. (Opinión pe sonal). En su opinión el ERI-PX po que es el sis ema de ecupe ación que no le da muchos p oblemas y no ienen ál ulas ni sis emas de con ol po lo que es muy au osu icien e. Tipos de ecupe ado es de ene gía más cos osos, en ables y los iempos de amo ización que conlle an. No maneja el ema económico, pe o supone que el más en able es el sis ema ERI-PX po los consumos especí icos que da y debido a que con es e sis ema se pueden disminui los cos es de man enimien o de la plan a al no eque i lo.