Análisis técnico, económico y ambiental para la sustitución de combustible fósil en la planta de producción de asfalto del GAD Municipal de Cuenca mediante la implementación de un sistema de colectores cilindro parabólico

dc.contributor.advisorMontero Izquierdo, Iván Andrés
dc.contributor.authorCarrión Chamba, Willian Oswaldo
dc.contributor.authorMurillo Torres, Wilson Adrian
dc.date.accessioned2022-10-13T14:57:55Z
dc.date.available2022-10-13T14:57:55Z
dc.date.issued2022-10-13
dc.descriptionEn el presente trabajo se evalúa técnica, económica y ambientalmente la prefactibilidad de implementar un sistema de colectores cilindro parabólico (PTCs) para generar calor en una planta de asfalto en el cantón Cuenca, Ecuador. Dentro de la propuesta se considera emplear un terreno disponible de 1.200 m2 en el cual se instalarán los PTCs. Para decidir sobre el tipo de PTC, se simularon en SAM (System Advisor Model) diferentes sistemas empleando los modelos comerciales PTC 1800, Power Trough 250, Solar Wing EVO y Vicot. Los rendimientos de los cuatro sistemas se compararon entre sí y el costo nivelado de calor (LCOH) se utilizó como indicador para seleccionar el sistema con menor costo de generación de energía. Con el sistema seleccionado se analizaron los beneficios económicos y la reducción de emisiones considerando que el sistema convencional de calentamiento de cemento asfáltico (con caldero amortizado) funciona con un caldero a diésel en un escenario base y con un caldero a fueloil en un escenario alternativo. Los resultados demuestran que, de los sistemas analizados, el que genera energía a un menor costo, es el sistema de PTCs Vicot (0,082 USD/kWht). Este sistema con un área de captación de 390 m2 es capaz de alcanzar una fracción solar anual del 31%. En el escenario base, la instalación del sistema de PTCs Vicot resulta ser económicamente viable, ya que en estas condiciones fue posible obtener un valor actual neto (VAN) de USD 21.274 y un periodo de recuperación descontado de 8,89 años. Además, en este escenario el sistema permitiría evitar el consumo de 5.698 galones de diésel por año y la emisión de 49,4 tCO2/año. Por el contrario, en el escenario alternativo la posibilidad de instalar el sistema de PTCs no es factible, debido a que el bajo precio del fueloil impide recuperar el capital invertido y obtener beneficios a futuro.en_US
dc.description.abstractThe present work evaluates the technical, economic and environmental feasibility of implementing a parabolic trough collectors (PTCs) system to generate heat in an asphalt plant in Cuenca, Ecuador. The proposal includes the use of an available land of 1.200 m2 in which the PTCs will be installed. To decide on the type of PTC, different systems were simulated in SAM (System Advisor Model) using the commercial models PTC 1800, Power Trough 250, Solar Wing EVO and Vicot. The performance of the four systems were compared with each other and the levelized cost of heat (LCOH) was used as an indicator to select the system with the lowest power generation cost. With the selected system, the economic benefits and emission reductions were analyzed considering that the conventional asphalt cement heating system (with amortized boiler) operates with a diesel boiler in a base scenario and with a fuel oil boiler in an alternative scenario. The results show that, of the systems analyzed, the one that generates energy at a lower cost is the Vicot PTC system (0,082 USD/kWht). This system with an aperture area of 390 m2 is capable of achieving an annual solar fraction of 31%. In the base scenario, the installation of the Vicot PTC system is economically viable, since under these conditions it was possible to obtain a net present value (NPV) of USD 21.274 and a discounted payback period of 8,89 years. In addition, in this scenario, the system would avoid the consumption of 5.698 gallons of diesel per year and the emission of 49,4 tCO2/year. On the contrary, in the alternative scenario, the possibility of installing the PTC system is not feasible, since the low price of fuel oil prevents recovering the invested capital and obtaining profits in the future.en_US
dc.description.cityCuencaen_US
dc.description.degreeIngeniero Ambientalen_US
dc.formatapplication/pdfen_US
dc.format.extent153 páginasen_US
dc.identifier.urihttp://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/40076
dc.language.isospaen_US
dc.publisherUniversidad de Cuencaen_US
dc.relation.ispartofseriesTIA;217
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional*
dc.rights.accessRightsopenAccessen_US
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectIngeniería Ambientalen_US
dc.subjectCombustible fósilen_US
dc.subjectAsfaltoen_US
dc.subject.otherEnergía solaren_US
dc.titleAnálisis técnico, económico y ambiental para la sustitución de combustible fósil en la planta de producción de asfalto del GAD Municipal de Cuenca mediante la implementación de un sistema de colectores cilindro parabólicoen_US
dc.typebachelorThesisen_US
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio33 Ciencias Tecnológicasen_US
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado2106.01 Energía Solaren_US
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico3308 Ingeniería y Tecnología del Medio Ambienteen_US
dc.ucuenca.correspondenciawilliancacha2012@gmail.comen_US
dc.ucuenca.correspondenciawilsonadrian1996@gmail.comen_US
dc.ucuenca.id0101885135en_US
dc.ucuenca.idautor0705467199en_US
dc.ucuenca.idautor0106686629en_US
dc.ucuenca.responsablerecepcionPeñafiel Vázquez Erika Sofíaen_US

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