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Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema híbrido de calentamiento de agua sanitaria que aproveche la energía solar y eléctrica para una capacidad de 4500 litros por día para la ciudad de Puno, Región Puno en Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-09-02) Salcedo Cuenca, Jean Paul Eduardo; Chirinos García, Luis RicardoEn el presente trabajo se ha realizado el diseño de un sistema híbrido de calentamiento de agua sanitaria a 40°C que aprovecha la energía solar y eléctrica para un hotel de 30 habitaciones con un consumo de 4500 litros por día en la ciudad Puno. Para el diseño del sistema de calentamiento se comenzó por cuantificar la radiación solar en la zona de trabajo mediante de valores promedios históricos de radiación solar horizontal diaria, a partir de ello se realizó un modelamiento matemático para superficies inclinadas en la cual se determinó que para una inclinación de 20° en la superficie de captación entre los meses de Abril y Agosto se logra un incremento de captación de radiación solar de hasta 4 MJ/m² por día. Luego, se realizó la selección y diseñó del colector solar parabólico compuesto, el cual es un colector concentrador semiestacionario, debido a que durante el año se realiza solo 2 variaciones en la inclinación de la superficie de captación. Este colector está conformado por un absorvedor de cobre, una envolvente de tubo de vidrio, un reflector de aluminio y una cubierta de vidrio. El colector solar diseñado tiene un ratio de concentración de 2.3 y tiene un coeficiente de pérdida de calor bajo de 0.72 W/m²-K Finalmente, se realizó diseño del sistema de calentamiento de agua que consta de 2 circuitos: el circuito primario y secundario, en donde el circuito primario calienta un portador de energía y mediante un intercambiador calienta el agua del circuito secundario. Para el diseño del sistema se realizó balances térmicos en estado estable al sistema de captación, al intercambiador y al acumulador. Como resultado de los balances térmicos se determinó necesario un área de captación de 34.5 m², en donde se tiene temperaturas de hasta 74°C. Además, se determinó las diferentes temperaturas en la cual trabajaría cada punto del sistema de calentamiento y a partir ello se realizó el diseño un sistema de transporte del fluido portador de energía, la selección de un intercambiador de calor, la selección de tanques de almacenamiento y la selección de un sistema auxiliar de calentamiento de agua.Ítem Texto completo enlazado Propuesta de metodología para el análisis exergético de una turbina a gas de ciclo simple(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-07-23) Morales Delgado, Raúl Alberto; Jiménez Ugarte, Fernando OctavioEl análisis exergético de una turbina a gas permite la evaluación individual de sus componentes, hallando así la destrucción de exergía y la eficiencia exergética de cada uno de estos. Partiendo de esta premisa, esta tesis presenta una sólida base teórica que explora el funcionamiento de este equipo y se adentra en la Primera y la Segunda Ley de la Termodinámica, con la finalidad de proponer una metodología para realizar un análisis exergético a una turbina a gas. Para cumplir este objetivo, primero se revisa las características de una turbina a gas desde un punto de vista mecánico y termodinámico, para luego describir el marco teórico bajo el cual se desarrollan los análisis energético y exergético. Una vez planteados, esta tesis aplica la metodología a la turbina a gas marca Rover del Laboratorio de Energía de la PUCP. Finalmente, para validar la metodología, se analiza los resultados y posteriormente estos se contrastan con trabajos similares, a fin de revisar la consistencia de los mismos. Los resultados obtenidos en este trabajo determinan que se puede evaluar los flujos de exergía del equipo. La máxima destrucción de exergía se da en la cámara de combustión. En el caso de la turbina evaluada, esta representa el 56% de la exergía total destruida, componente en el cual también se obtiene la peor eficiencia exergética, que solo asciende al 51%, en comparación con los otros componentes de la turbina que bordean el 90%. Del mismo modo, se establece que, como producto del ciclo Brayton simple bajo el cual opera la turbina, la destrucción de la exergía de los gases de combustión al ser liberados al ambiente representa una importante pérdida que ocupa el segundo lugar, y que en el caso de la turbina evaluada llega a más del 30% de exergía destruida.Ítem Texto completo enlazado Generación de energía eléctrica a partir del paso de vehículos por un reductor de velocidad de sección trapezoidal ("rompemuelle")(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-06) Dajes Dávalos, Luis Miguel; Osada Mochizuki, José AntonioEl presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una propuesta de obtención de energía a través del tránsito vehicular por un “rompemuelle” (reductor de velocidad) ubicado en la carretera. Como una medida de seguridad vial, las autoridades vienen instalando reductores de velocidad, conocidos como “rompemuelles” con la intención de reducir la potencialidad de accidentes e incidentes de tránsito en los sectores de las carreteras que atraviesan las zonas urbanas y que no presentan la debida señalización. En el país existen muchas estaciones de pesaje y de peaje que no cuentan con suministro de energía eléctrica por lo que recurren al uso de sus propios grupos electrógenos. En algunos casos, estas estaciones tienen un bajo consumo de energía, sin embargo deben mantener encendido el grupo electrógeno, lo que significa un permanente consumo de combustible. En muchas zonas urbanas el suministro eléctrico se realiza por cableado aéreo, lo que en algunas ocasiones resulta difícil e inseguro conseguir la electricidad para la señalización e iluminación diferenciada del reductor de velocidad. El principal objetivo es obtener la mayor cantidad de energía a partir del empleo de un multiplicador de velocidad, la inercia de un disco y un generador eléctrico. La energía potencial de un vehículo debido a su peso puede ser aprovechada a través de un mecanismo que la transforme en energía cinética y posteriormente a energía eléctrica. Este sistema mecatrónico ofrece una fuente de energía que podrá ser usada en señalizaciones en las carreteras, estaciones de pesaje y de peaje que no cuentan con suministro de energía eléctrica; así como los “rompemuelles” ubicados en las zonas urbanas en el que el suministro de energía por la vía aérea resulta peligroso.Ítem Texto completo enlazado Estudio de factibilidad de sistemas híbridos eólico-solar en el Departamento de Moquegua(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-29) Hualpa Huamaní, Maimer TomásEl uso de energías renovables en cualquier lugar de nuestro país requiere tener información actualizada sobre las características y operación de las alternativas de equipos que se pueden instalar. También es muy importante el conocer si existe o no recurso disponible en el lugar donde se planea realizar la instalación Actualmente en nuestro país sólo existen datos confiables respecto del recurso solar, tal vez este hecho ha influido en que la energía solar sea la que más aceptación tenga en nuestro medio, sin embargo existe también energía del viento que puede y debe ser aprovechada. En este trabajo se realiza un estudio de las características de salida de energía que tendría un sistema híbrido (solar–eólico) en la localidad de Ilo. Se escoge este lugar debido a que se cuenta con datos precisos de viento (velocidad y dirección) proporcionados por la Municipalidad Provincial de Ilo, asimismo se tienen disponible los datos de radiación solar y con ello es posible realizar un estudio preciso sobre la salida de energía del sistema. Para lograr esto se desarrolla en los primeros capítulos la metodología que permite hacer el tratamiento estadístico de los datos con que se cuenta. Teniendo como base un ejemplo hipotético, pero bastante realista, de consumo de energía en una localidad rural se establecen la demanda de energía que se requiere para satisfacer necesidades básicas de luz y agua. Finalmente y estableciendo a partir de las alternativas que ofrece el mercado, la configuración del sistema solar–eólico, se puede conocer la energía que es capaz de suministrar el sistema y hacer la comparación con la alternativa de grupo electrógeno la cual es una de las más utilizadas en nuestro país para suministrar energía en situaciones de aislamiento.Ítem Texto completo enlazado Estudio de la utilización de energía eólica para la generación de electricidad en un asentamiento humano de San Juan de Marcona(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-13) Jordán Arias, JoaquínEl panorama actual del Perú nos indica, según datos del Ministerio de Energía y Minas (MEM), que aproximadamente 6 millones de pobladores no cuentan con el servicio básico de energía eléctrica, lo cual resulta ser un importante impedimento en el crecimiento de cualquier país; ya que lo limita de muchos beneficios y perjudica su calidad de vida al no tener acceso a las telecomunicaciones y a otros servicios que podrían perjudicar su salud. Dentro de este universo de peruanos se encuentran los pobladores de Ruta del Sol, ubicados en el Distrito de San Juan de Marcona, al sur del departamento de Ica, un asentamiento humano cuyos habitantes se dedican principalmente a la pesca y comercio, los cuales ven complicadas sus posibilidades de desarrollo por no contar con energía eléctrica. Para encontrar la mejor solución a este problema se analizó el aprovechamiento del recurso más abundante con el que cuenta la localidad, el cual según estudios hechos por el MEM resulta ser el eólico. El asentamiento humano "Ruta del Sol", zona que fue motivo del presente estudio, tiene una población de 300 familias, con un promedio de 5 habitantes por familia (según el INEI); cada poblador requiere una potencia instalada de 60 W aproximadamente (datos del MEM). El potencial eólico en la zona de San Juan de Marcona es aproximadamente de 100 MW, con lo cual es capaz de abastecer a todo el Departamento de Ica, cuyo consumo aproximado es de 104 MW. Estos datos, así como la frecuencia de utilización de la electricidad, permitieron dimensionar los sistemas a estudiar, los cuales resultaron de las combinaciones de dos recursos de distinto origen: El eólico y el fósil (diesel). Se estudiaron tres distintos escenarios: Sistema eólico, híbrido (eólico-diesel) y diesel, cada uno con sus ventajas y desventajas; al analizar el aporte de cada fuente energética en el cómputo global de la energía requerida en la comunidad, se ha elaborado un análisis que contempla los costos asociados a los tres distintos escenarios. El estudio de las alternativas se basa en calcular el coste normalizado ($/kWh) de cada sistema, valor que facilitará la elección de la configuración más adecuada. Este proceso incluye todos los gastos asociados a un proyecto durante todo su ciclo de vida, dando por resultado el coste normalizado del sistema, ($/kWh). Dentro de los costos tomados para este cálculo se consideró la inversión inicial, la vida útil de los distintos componentes, los costos de operación y mantenimiento y el costo asociado al consumo del combustible.Ítem Texto completo enlazado Inversión para el futuro próximo : termoeléctrica a gas natural(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Miranda Ortiz, María AlejandraLa energía, como base que soporta en forma sustentable el desarrollo de las naciones, se ha convertido cada vez más en un insumo extremadamente preciado, dado que interviene en todas las actividades que desarrolla el ser humano. Obviamente, la energía utilizada para la producción de bienes y servicios procede de fuentes muy variadas.