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1

Influencia de la Cogeneración en laOperación de la Red de Distribución de Energía Eléctrica/ Effects of Cogeneration Plants on the Operation of Distribution Networks

Quiles, E.; Correcher, A.; García, E.; Morant, F.
2004-01-01

Resumen en español Se ha avaluado la influencia de los cogeneradores interconectados sobre la operación y planificación de las redes de distribución de energía eléctrica en media tensión, para lo cual se describe una serie de aspectos a tomar en cuenta en la explotación de la red de distribución, para permitir la óptima integración de las plantas de cogeneración. Para tal efecto, se analiza su impacto en la planificación de la red, la coordinación de protecciones, la seguridad (mas) de los operarios, la calidad y continuidad del suministro y la rentabilidad del servicio, variables a ser consideradas en el planteamiento de medidas correctoras. Del análisis efectuado se concluye que la presencia de cogeneradores interconectados exige cambios importantes en la metodología tradicional de operación y planificación de la red de distribución y se proponen medidas para abordar tales cambios Resumen en inglés Different aspects of the influence of interconnected cogenerators on distribution network operation and planning have been evaluated. The objective of the paper is to describe a series of aspects to be considered which allow for the optimal integration of cogeneration plants into the operation of the distribution network. To this effect, an analysis is made of the impact of these plants in planning of the network, protection system coordination, maintenance crew safety, q (mas) uality and reliability of supply, and the profitability of the distribution company; these are variables to be considered for planning corrective measures. From the analyses carried out, it was concluded that the optimal cogeneration integration requires important changes in the traditional operation and planning of the distribution network and several measures are proposed to deal with these changes

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Simulación de Plantas de Cogeneración de Ciclo Combinado usando ASPEN®/ Simulation of Combined Cycle Cogeneration Plants using ASPEN®

Guerra, S.G.; Vázquez-Román, R.; Rodríguez-Toral, M.A.
2005-01-01

Resumen en español El objetivo de este trabajo fue generar una estrategia para el diseño de plantas de cogeneración de ciclo combinado, basada en el uso del simulador ASPEN®. La estrategia comprende la simulación, así como la definición de todas las variables clave del proceso. Como caso de estudio, se consideró satisfacer la demanda real de vapor y electricidad en una refinería usando un esquema de cogeneración de ciclo combinado. Aspectos relevantes de la situación actual de est (mas) a tecnología tal como el cálculo del punto de rocío ácido, para restringir la temperatura de los gases de salida, fueron considerados en el modelo. Se revisaron tres esquemas para determinar la mejor opción para el caso de estudio. Se concluye que la estrategia aplicada en este análisis puede generalizarse a otros casos y podría ser aplicada en el diseño futuro de plantas de cogeneración en México Resumen en inglés The objective of this work was to generate a strategy for combined cycle cogeneration plant design based on the ASPEN® process simulator. The approach included process simulation as well as definition of all key variables. Satisfaction of real vapor and electricity demands in a refinery was considered as a case study, using a scheme of combined cycle cogeneration. Considered in the model were the outstanding aspects of the state of the art for this technology, such as th (mas) e calculation of the dew acid point to restrict the temperature of exhaust gases. Three schemes were analyzed to determine the best option for the case under study. It was concluded that this approach could be extended to other cases and could be applied to the future design of cogeneration plants in Mexico

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Análisis Termodinámico de un Sistema de Cogeneración con Gasificación del Licor Negro/ Thermodynamic Analysis of a Cogeneration System with Black Liquor Gasification

Santos, Paulo R; Fábrega, Francine M; d’Angelo, José Vicente H
2008-01-01

Resumen en español Se presenta el análisis termodinámico de un proceso de cogeneración de energía con gasificación del licor negro, utilizando balances de exergía para identificar y cuantificar las principales irreversibilidades presentes. Se realizó una simulación del proceso de cogeneración con un simulador comercial, a partir de la cual fue posible realizar el balance de exergía del sistema. Se evaluó la influencia de la composición de los gases obtenidos en el gasificador so (mas) bre las pérdidas exergéticas en el proceso. Las condiciones operacionales del gasificador de licor negro que contribuyen a reducir la concentración de estos compuestos responsables de las pérdidas de exergía, son la baja temperatura (700°C) y la baja presión (200 kPa). El análisis mostró útil para determinar de viabilidad técnica del proceso alternativo de generación de energía a través de la gasificación del licor negro Resumen en inglés This work presents a thermodynamic analysis of a cogeneration energy process with black liquor gasification obtained in pulp and paper industries, using exergy balances to identify and quantify the main irreversibilities in the process. The cogeneration process was analyzed using a commercial simulator from which it was possible to develop the exergy balance. The influence of the composition of the gases produced in the gasifier over the exergy losses in the process was e (mas) valuated. The most appropriated operating conditions in the gasifier to reduce the concentration of these components, which are responsible for the exergy losses are the low temperature (700 ºC) and the low pressure (200 kPa). The analysis showed to be useful to determine the technical viability of this alternative process of energy generation using black liquor gasification

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Utilización de residuos industriales procedentes de plantas de cogeneración de biomasa en el diseño de morteros con base cemento | Use of Industrial Waste from Biomass Cogeneration Plants in the Design of Cement-based Mortars

Ballester, P. ; Hidalgo López, Ana ; Mármol, I. ; Morales, J. ; Sánchez, L.

Comunicación presentada en las II Jornadas de Investigación en Construcción: "60 años de Informes de la Construcción", celebradas los pasados 22, 23 y 24 de mayo de 2008 en el Instituto "Eduardo Torroja" de Ciencias de la Construcción (IETCC-CSIC) de Madrid. | [EN] The use of industrial waste with h...

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Análisis Energético y Económico de Sistemas Simples de Cogeneración/ Thermodynamic and Economic Analysis of Simple Cogeneration Systems

Lozano, Miguel A; Ramos, José
2007-01-01

Resumen en español En este artículo se investigan el ahorro de energía y los aspectos económicos relacionados con el empleo de motores alternativos de combustión interna en plantas de cogeneración para edificios. Se definen criterios técnicos para caracterizar la operación anual de los sistemas simples de cogeneración que atienden demandas variables de calor. También se analiza el problema de determinar la capacidad de los motores a instalar tomando en consideración diferentes est (mas) rategias de operación. La metodología de análisis propuesta se aplica a una planta que satisface la demanda de agua caliente sanitaria y calefacción de un complejo residencial. Los resultados permiten comparar diversas estrategias de operación Resumen en inglés This paper investigates energy savings and economic aspects related to the use of internal combustion engines in cogeneration plants for buildings. Technical criteria that characterize the operation of simple cogeneration systems with variable thermal energy demands are defined. Also, the problem of finding the annual operational strategies for the variations of load demands and determining the sizes of cogeneration plants is analyzed. The proposed methodology is applied (mas) to the analysis of a plant that satisfies the requirements of hot water and heating of a residential area. The results allow to compare different operating strategies

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EFECTO DE LA ALTITUD EN EL ANÁLISIS TERMOECONÓMICO DE UN SISTEMA DE COGENERACIÓN/ THE EFFECT OF ALTITUDE ON THE THERMOECONOMIC ANALYSIS OF A COGENERATION SYSTEM

AGUDELO SANTAMARÍA, ANDRÉS; AGUDELO SANTAMARÍA, JOHN; SÁNCHEZ LÓPEZ, CARLOS
2007-07-01

Resumen en español Se estima el efecto de la altitud sobre el diagnóstico termoeconómico de un sistema de cogeneración con turbina de gas. Para aislar este efecto se mantuvo constante la relación másica aire-combustible en la cámara de combustión. La variación de las condiciones del ambiente con la altitud se realizó por medio de un modelo hidrostático, considerando el aire como gas ideal y asumiendo variación lineal de la temperatura. Las condiciones del estado muerto se tomaron (mas) tanto constantes como variables para efectos de comparación. Al incrementar la altitud disminuye la densidad del aire, causando una caída de potencia en el sistema de aproximadamente 20%. Se encontró que ésta es la principal causa de disminución de la tasa de costo asociada al producto total. El costo exergético unitario del producto del sistema se incrementa cerca de 3% a 3000 metros sobre el nivel del mar (msnm), lo que significa que a mayor altitud cuesta más producir cada unidad de potencia. Resumen en inglés In this work the altitude effect on the thermoeconomic diagnosis of a gas turbine cogeneration system has been determined. In order to isolate this effect, the air-fuel ratio was fixed in the combustion chamber. The variation of environmental conditions with altitude was done by means of a hydrostatic model, taking air as an ideal gas and assuming linear temperature variation. For comparison purposes dead state conditions were taken both constant and variable. Air density (mas) decreases for increasing altitude, causing a power drop in the system of about 20%. It was found that this is the main reason for the total product cost rate decreasing. The total product cost per exergy unit increase up to 3% for 3000 m above sea level, which means that it is more expensive to produce every power unit as altitude increases.

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Aprovechamiento de los Materiales de Cambio de Fase (PCM) en la Climatización/ Utilization of the Phase Change Materials (PCM) in the Air Conditioning

Domínguez, Manuel; García, Carmen
2009-01-01

Resumen en español Se analizan las posibilidades que presentan los materiales de cambio de fase en la acumulación de grandes cantidades de calor en espacios reducidos en el campo de la climatización. Se describen diversas instalaciones de climatización en donde se han incorporado de forma satisfactoria los materiales de cambio de fase (PCM), y se estudian diversos tipos de instalaciones tanto con sistemas de producción de energía térmica, como las que aprovechan el frío gratis del ai (mas) re de forma directa (free cooling) o indirecta mediante sistemas evaporativos, o los que aprovechan calores residuales o cogeneración. Considerando las múltiples posibilidades que presentan los PCM, se concluye que su empleo se generalizará en el futuro Resumen en inglés The possibilities that present phase change materials in the heat storage of big quantities of heat in reduced spaces in the field of the air conditioning are analyzed. Several installations of climatization are described where phase change materials (PCM) have been satisfactorily incorporated and diverse types of installations including systems of thermal energy production as well as those that take advantage of free cooling in direct form, or indirect form by means of e (mas) vaporative systems, or those that take advantage of residual heats or cogeneration. Considering the multiple advantages of the PCM it is concluded that they will be widely used in the future

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Diagnóstico exergético del proceso de combustión en un motor Diesel/ Exergy diagnosis of the combustion process in a Diesel engine

Agudelo, Andrés; Agudelo, John; Benjumea, Pedro
2008-09-01

Resumen en español En este trabajo se desarrolla un modelo de diagnóstico exergético de una zona y dos especies, y se aplica para caracterizar la operación de un motor diesel. El modelo permite estudiar el proceso en el interior del cilindro durante el período de válvulas cerradas y determinar cómo se distribuye la exergía y cuál es el potencial exergético de las pérdidas. La experimentación se realizó en un motor diesel de automoción turboalimentado, de inyección directa mont (mas) ado en un banco de ensayos, operando bajo diferentes grados de carga. El diagnostico de combustión se realizó a partir de la presión instantánea en la cámara de combustión y se midieron y controlaron las principales variables de funcionamiento del motor para garantizar estado estacionario. Se determinaron las irreversibilidades y la distribución de la exergía a lo largo del proceso, encontrando que la combustión es la principal fuente de irreversibilidades. Los resultados mostraron que al aumentar el grado de carga disminuye la destrucción de exergía, lo cual se traduce principalmente en un aumento de la exergía de los gases de escape. Adicionalmente se identificó el potencial de cogeneración del motor, mostrando diferencias significativas entre los resultados de primera y segunda ley. Resumen en inglés In this work a singlezone and twospecies exergy diagnosis model is developed and applied for characterizing the operation of a diesel engine from a secondlaw standpoint. The model allows to study the incylinder process during the closedvalve period, and to determine how the exergy is distributed and what is the exergy potential of the losses. Experiments were carried out in a test bed equipped with an automotive, direct injection, turbocharged diesel engine operating at s (mas) everal loads. Combustion diagnosis was made from instantaneous incylinder pressure signal and the main operation parameters of the engine were measured in order to guarantee steady state. Irreversibilities and exergy distribution throughout the process were determined. It was found that combustion is the main source of irreversibilities. Results show that exergy destruction decreases as load increases, which mainly led to an increase in the exergy of exhaust gases. Additionally, the cogeneration potential of the engine was identified, exhibiting significant differences between first and secondlaw results.

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Análisis del esquema de generación distribuida como una opción para el sistema eléctrico colombiano/ Distributed generation scheme analysis as an option for colombian electrical system

Mantilla González, Juan Miguel; Duque Daza, Carlos Alberto; Galeano Urueña, Carlos Humberto
2008-06-01

Resumen en español Este artículo presenta un análisis de la pertinencia de la implementación de sistemas de generación distribuida en Colombia. Se exploran diferentes experiencias de adopción de este tipo de esquemas de generación en varios países, haciendo énfasis especial en los resultados económicos, ambientales, y de mejora en la confiabilidad del suministro eléctrico, reportados por diferentes autores. Se presenta también una caracterización del sector eléctrico colombiano (mas) , a través de una síntesis histórica de su evolución hasta su estado actual. Finalmente se comparan los casos mostrados con el estado actual del sector eléctrico nacional, definiendo ventajas y desventajas de la implantación de la generación distribuida en Colombia, así como condiciones necesarias para un posicionamiento efectivo y permanente de estas tecnologías en esquemas energéticos similares al colombiano. Se concluye acerca de la posibilidad de implementación de sistemas de generación distribuida bajo condiciones de estímulo estatal para el desarrollo de tecnologías de generación basadas en energías renovables y cogeneración. Resumen en inglés This article presents an analysis about the pertinence of the implementation of distributed generation systems in Colombia. Different experiences of this type of generation schemes adopted in several countries are explored, making a special emphasis on the economic and environmental results, and on the improvement of the electrical supply reliability reported by different authors. A characterization of the Colombian electrical sector is made, through an historical synthes (mas) is of its evolution until its present state. Finally, a comparison between the described cases and the current state of the national electrical sector is presented, defining advantages and disadvantages of the implementation of distributed generation in Colombia, as well as, conditions for an effective and permanent positioning of these technologies in power schemes similar to those in Colombia. This work concludes with the real possibility for the implementation of distributed generation systems under conditions of government stimulus for the development of generation technologies based on renewable energies and co-generation.

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