Diseño y simulación de un sistema de energía solar térmica para precalentamiento de agua de caldera de los laboratorios de la Facultad de Ciencias Químicas
Loading...
Date
2024-11-26
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
This paper analyzes the technical, financial and environmental feasibility of implementing a solar thermal system for preheating the boiler feed water for the laboratories of the Faculty of Chemical Sciences located at the University of Cuenca (Campus Balzay). For this purpose, simulations were performed in f-chart, SAM and TRNSYS softwares, in order to compare a flat plate collector system with a evacuated tube system. As results of the technical and environmental analysis obtained from the simulation, it was concluded that the flat plate collectors reached an average temperature of 43.77 °C, with a fuel saving of 29.47% and an emission reduction of 1939.04 kgCO2Eq. On the other hand, the vacuum tubes achieved a temperature of 61.61 °C, with an annual fuel saving of 40. 45% and an emission reduction of 2660.59 kgCO2Eq. With respect to the financial analysis, both systems were not profitable when using a subsidized price of 1.75 USD/gal; however, when considering a non-subsidized price (3.53 USD/gal) the evacuated tube collectors proved to be more profitable, positioning themselves as the most appropriate option
Resumen
En el presente trabajo se analiza la viabilidad técnica, financiera y ambiental de implementar un sistema solar térmico para el precalentamiento de agua de alimentación de la caldera para los laboratorios de la Facultad de Ciencias Químicas ubicado en la Universidad de Cuenca (Campus Balzay). Para ello, se realizaron simulaciones en los softwares f-chart, SAM y TRNSYS, con el fin de comparar un sistema de colectores de placa plana con uno de tubos de vacío. Como resultados del análisis técnico y ambiental obtenidos de la simulación se concluyó que los colectores de placa plana alcanzaron una temperatura promedio de 43.77 °C, con un ahorro de combustible del 29.47% y una reducción de emisiones de 1939.04 kgCO2Eq. Por otro lado, los tubos de vacío lograron una temperatura de 61.61 °C, con un ahorro anual de combustible del 40.45% y una reducción de emisiones de 2660.59 kgCO2Eq.
Con respecto al análisis financiero, ambos sistemas resultaron no rentables al utilizar un precio subsidiado de 1.75 USD/gal; sin embargo, al considerar un precio no subsidiado (3.53 USD/gal) los colectores de tubos de vacío demostraron ser más rentables, posicionándose como la opción más adecuada.
Keywords
Ingeniería Química, Colecctores solares, Precalentamieto de agua
Citation
Código de tesis
TQ; 650
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniera Química