ENERGÍA SOLAR TÉRMICA PARA EL PRECALENTAMIENTO EN PRODUCCIÓN DE VAPOR

Abstract

En el presente trabajo se simuló un sistema de precalentamiento para la producción de vapor en un proceso industrial en el software TRNSYS en tres ciudades de México. Las ciudades en las que se simuló el sistema son Chihuahua, Cd de México (específicamente en CD. Universitaria) y Cancún, esto con el fin de demostrar la viabilidad de implementar los sistemas de precalentamiento para cada tipo de clima. El sistema se diseñó para una demanda de 25,000 litros de agua al día, para suministrar a una temperatura de 90°C proveniente de una fuente a 30°C. A partir de la demanda diaria se calcularon las áreas de colección, el volumen de tanque de almacenamiento y los flujos másicos para las diferentes bombas del sistema. Mediante la construcción de nomogramas se representaron los resultados obtenidos para las diferentes ciudades. De manera que para cada área de colección, volumen de tanque de almacenamiento y razones de uso se demuestre la energía ganada por el sistema y la fracción solar; con lo que es factible el beneficio económico y energético en cada ciudad estudiada. El programa de simulación se verificó con los resultados de un programa base reportado por la Agencia Internacional de Energía de la Ciudad de Graz, Austria. En los resultados se observa que para la ciudad de Chihuahua se obtuvo una fracción solar promedio de 36.5% y una ganancia de energía promedio de 1096.72 kWh/m2-año. Para Cd. Universitaria se obtuvo una fracción promedio de 31.16% y una ganancia de energía promedio de 923.15 kWh/m2-año, mientras que para la ciudad de Cancún se obtuvo una fracción solar promedio de 28.75% y una ganancia de energía promedio de 845.9 kWh/m2-año. Estos resultados son promedios de las diferentes razones de uso con las que se simuló el sistema.