Área de Energía

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http://hdl.handle.net/11042/943

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Acondicionamiento del sistema de gasificación de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura
(Universidad de Piura, 2023-12) Chira Rodriguez, Alonso Nicolas; La Madrid Olivares, Raúl; Marcelo Aldana, Mario Daniel
La tesis tiene como objetivo dar a conocer el acondicionamiento de los sistemas auxiliares del gasificador de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura. Se diseñó el sistema de alimentación de biomasa aplicando un método de diseño basado en la norma VDI 2221. En el sistema de admisión de aire se implementaron modificaciones propuestas según resultados de simulación CFD de fluidización en inerte (Labán & López 2022). La propuesta de mejoras tiene como finalidad superar las dificultades o problemas presentados en ocasiones pasadas durante la realización de pruebas experimentales de gasificación. Para el sistema de encendido se modificó la ubicación y disposición del quemador en el reactor. En el reactor se decidió cerrar los agujeros iniciales para la llama del quemador y la entrada de biomasa, para ubicarlos respectivamente a 600 y 800 𝑚𝑚 desde la base. Esta modificación busca evitar que las partículas sólidas del lecho fluidizado pasen a través de los agujeros. Además, se cambió la inclinación del quemador a un ángulo de 45° para que el calentamiento del lecho afecte en menor proporción a las paredes internas del reactor. El sistema de alimentación de biomasa consiste en una tolva, un tornillo sin fin y una válvula rotativa que dosifica la biomasa en función de su velocidad de rotación. La biomasa es empujada por el tornillo sin fin para caer a través de un tubo inclinado 60° e ingresar al reactor. Se realizaron pruebas de funcionamiento del sistema y los resultados permitieron determinar que, para una razón de equivalencia óptima del gasificador UDEP de 0.2 (Merino, 2022), el sistema de alimentación cumple en entregar cascarilla de café a una razón aproximada de 34 𝑘𝑔ℎ⁄ con una velocidad de rotación de la válvula estelar entre 15 y 20 𝑟𝑝𝑚 mientras que, para el bagazo, el sistema cumple en entregar 30 𝑘𝑔ℎ⁄ a una velocidad de rotación de 25 𝑟𝑝𝑚. En el sistema de admisión de aire se modificó la geometría de la cámara de aire y se implementó una matriz de canales direccionados a la salida. El ducto pasó a tener forma cilíndrica con diámetro igual al del reactor. El ensanchamiento del ducto pretende que las líneas de corriente de aire abarquen toda la sección transversal del lecho, mientras que la matriz de canales redirecciona el flujo para obtener en la salida vectores de velocidad perpendiculares a la sección transversal.
Algoritmo de Competencia Imperialista para la optimización de la conexión y desconexión de Unidades de Generación Distribuida
(Universidad de Piura, 2023-08) Alvarado Reyes, Sergio Jair; Fiestas Chévez, José
La investigación presenta una adaptación del Algoritmo de Competencia Imperialista, ICA en sus siglas en inglés, para usarlo como herramienta metaheurística que decide, dentro de una microrred con 25 unidades de generación distribuida fotovoltaicas, cuál de esas 25 unidades debe mantenerse conectada, inyectando energía a la microrred, o debe desconectarse de la misma con la finalidad de reducir las pérdidas eléctricas en las redes de distribución y reducirla máxima desviación de tensión de la red, a lo largo de un día. El algoritmo adaptado del ICA se desarrolló en MATLAB. A la vez, este software interactivo se mantuvo en comunicación con OpenDSS donde se modeló una microrred, basada en IEEE 37-bus test feeder, con unidades de generación distribuida fotovoltaicas instaladas en 25 de sus barras. En OpenDSS donde se realizaron simulaciones de flujo de potencia para conocer las pérdidas de potencia activa en las líneas eléctricas y las máximas desviaciones de tensión en la microrred modelada. Finalmente, se demuestra el buen desempeño del algoritmo propuesto, presentando excelentes resultados de reducción de pérdidas en las líneas eléctricas y de desviación de tensión, siendo además muy eficiente a causa de requerir pocas iteraciones y de que cada iteración requiere poco esfuerzo computacional.
Ampliación y modernización de una planta de generación de energía eléctrica para la operación del lote 95 de la empresa Petrotal
(Universidad de Piura, 2024-01) Carrión Espinoza, Miguel Enrique; La Madrid Olivares, Raúl
El objetivo de la tesis es analizar y comparar la mejora que tuvo una planta de generación eléctrica dentro de un lote petrolero. El estudio parte a raíz de un incremento de la carga y del consumo excesivo de combustible que se usaba en la planta antigua la cual funcionaba con grupos electrógenos cuyo funcionamiento era con combustible diésel. La propuesta de mejora fue cambiar totalmente la planta de generación por una planta mucho más moderna con nuevos grupos electrógenos duales que trabajan con combustible diésel y combustible pesado también llamado crudo pesado (en inglés Heavy Fuel Oil – HFO) y todo un sistema de equipos y protecciones para el buen funcionamiento, confiabilidad y ahorro en el gasto de combustible. Cabe resaltar que la demanda requerida en el lote aumentó de 1300 kW inicialmente a 6800 kW. En resumen, esta tesis muestra cómo mejorar una planta de generación que alimenta a un lote petrolero dándole mejor confiabilidad y ahorro en gastos de combustible, el proyecto tiene un periodo de contrato de mínimo 7 años (empezando a contar desde diciembre del 2020).
Análisis comparativo del ahorro energético en la operación de sistemas de aire acondicionado convencionales respecto a sistemas a volumen de refrigerante variable (VRV) - Caso de estudio: Tercer piso de la Universidad USAT, Chiclayo - Lambayeque, Perú
(Universidad de Piura, 2025-03) Estela Lora, Cesar Heinor; Risco Ramos, Redy
La tesis realiza un análisis comparativo del ahorro energético en la operación de sistemas de aire acondicionado convencionales respecto a sistemas a volumen de refrigerante variable (VRV), teniendo como objetivo evaluar y cuantificar las diferencias en el consumo energético entre ambos tipos de sistemas bajo diversas condiciones operativas. Se espera que los hallazgos proporcionen información valiosa para la toma de decisiones en la selección de sistemas de aire acondicionado en función de su eficiencia energética y su impacto ambiental. Para tal motivo se inicia realizando un análisis paralelo de cálculos de consumo eléctrico de cada sistema, iniciamos sumando todas las cargas eléctricas de consumo por cada equipo, tanto unidades interiores como unidades exteriores. Para cuantificar la carga en watts consumida al año, se extrae información del proyecto inicial con el cual se instalaron equipos convencionales. En dicho proyecto se manifiestan las horas diarias de funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado, que son 15 horas al día, teniendo en cuenta que son aulas de una universidad y brindan clases hasta el turno de la noche, durante 22 días al mes, sumando 4,224 horas anuales de funcionamiento. Otro dato importante es el costo en US$ del Kw.h, teniendo como referencia el costo de la energía eléctrica con la opción tarifaria MT3 del pliego de la ciudad de Chiclayo del mes de noviembre del 2024. Teniendo en cuenta el ciclo de vida del activo, a este costo de consumo de energía le adicionamos los gastos por mantenimiento anual, costo de adquisición del equipo y costo de instalación. Con estos datos es posible armar unos cuadros comparativos y llegar a obtener el valor presente de un valor anualizado traído al presente con una tasa de interés “i” desde un horizonte “t”, donde “i” será 0.15 y “t” 5 años. Una vez desarrollado estos cuadros, podremos darnos cuenta que los equipos VRV tienen un considerable ahorro energético comparado con los equipos convencionales. Al poseer un gran ahorro de energía en las edificaciones, conlleva al ahorro en las acometidas eléctricas, en capacidades de llaves térmicas y calibres de los conductores eléctricos.
Análisis comparativo entre el uso del gasóleo y del diésel como combustible para el funcionamiento del quemador de una planta de asfalto móvil
(Universidad de Piura, 2024-01) Carmona Valdivia, Lucy Petronila; La Madrid Olivares, Raúl
El estudio de esta tesis se enfoca en analizar y comparar la opción más adecuada entre dos posibles combustible para optimizar el funcionamiento del quemador dentro de una planta de asfalto móvil sin afectar el rendimiento y los costos de la producción de la mezcla asfáltica caliente en la construcción y mantenimiento de carreteras. Para ello se recopila información detallada sobre las plantas de asfalto, como sus características y funcionamiento, así como las opciones a analizar en el combustible, es decir el Gasóleo y el Diesel, destacando el beneficio respecto al cuidado del medio ambiente en base a su composición de ambos combustibles. Alcanzando así una base de conocimientos teóricos que nos servirán para llevar a cabo el análisis comparativo. Se realiza el comparativo teniendo en cuenta tres puntos esenciales, como sus características fisicoquímicas, las cuales están basadas bajo la normativa de ASTM International. Otro punto que se tiene en cuenta es la disponibilidad de ambos productos, donde se puede observar el ahorro económico. El tercer punto es el poder calorífico, el cual nos permite saber que combustible es capaz de entregar mayor cantidad de energía utilizando la menor cantidad de masa. Finalmente, se evalúa la mejor alternativa considerando los aspectos antes mencionados para lograr una reducción beneficiosa de costos sin afectar la disponibilidad en planta y teniendo en cuenta la responsabilidad medio ambiental que genera tomar una decisión. En resumen, esta tesis presenta un enfoque práctico basado en datos para analizar y mejorar los costos de manera óptima. Así como resaltar la importancia del cuidado del medio ambiente al momento de examinar las opciones en comparación.
Análisis de factibilidad para producción de energía utilizando un gasificador de hojas de caña de azúcar
(Universidad de Piura, 2017-03-08) Estremadoyro Ruiz, Jorge Augusto; Marcelo Aldana, Mario Daniel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
La tesis tiene como objetivo desarrollar un análisis de factibilidad para la producción de energía térmica a partir del aprovechamiento de éste residuo agrícola utilizando un prototipo de gasificador. Para ello, se muestra la historia, métodos, panorama actual y futuros prospectos de las plantaciones de caña de azúcar relacionado a la industria del etanol y la industria azucarera de manera breve y concisa. Finalmente, esta investigación se muestra como un importante precedente para una posterior validación del estudio y aplicación a larga escala en la industria.
Análisis de la transferencia de calor y masa durante el secado de productos alimenticios utilizando microondas
(Universidad de Piura, 2021-04-16) Gonzales Fernandez, Jose Alonso; Guerrero Bardales, Jorge Eduardo; Holguín Jiménez, Adrián Ibraín; Machacuay Vera, Fernando Javier; Marcelo Aldana, Mario Daniel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
El objetivo del trabajo es realizar un estudio sobre los fenómenos de transferencia de calor y masa que se dan durante el secado de papa por microondas mediante el planteamiento de un modelo matemático y la simulación de este proceso a través del software Ansys® Workbench, para así validar todos los resultados con aquellos obtenidos por otras investigaciones. Con tal fin, se recopiló información relacionada a estudios realizados sobre el secado de microondas de diversos productos alimenticios y, de esta manera, realizar el modelado matemático y la simulación pertinente del secado de muestras de papa a través de un horno microondas. Posteriormente, se realizó el análisis de los fenómenos de transferencia de calor y masa del sistema, identificando las variables de interés y propiedades características como la humedad, temperatura, difusividad, etc. para su respectiva validación con los datos que figuran en la bibliografía científica. Asimismo, se verificó el predominio de uno de los fenómenos mencionados sobre el otro bajo ciertas condiciones y consideraciones, a través de la simulación realizada con el software Ansys®. Se concluye que el secado con microondas no es suficientemente efectivo para aplicaciones de procesos industriales, sino que debe complementarse con otros métodos y elementos para aumentar su eficiencia, lo cual se traduce, desde el punto de vista económico, en un ahorro significativo para volúmenes grandes de productos a secar.
Análisis de las condiciones operativas de bombas centrífugas de la Planta de Fraccionamiento de Líquidos de Gas Natural – Pisco y su impacto en su tiempo de vida útil
(Universidad de Piura, 2024-07) Castañeda Valdivieso, Renato Edgardo; Soto Bohórquez, Juan Carlos
La tesis tiene como objetivo evaluar las condiciones operativas actuales de las bombas centrífugas de la planta de fraccionamiento de líquidos de gas natural en Pisco, departamento de Ica, mediante la medición de la desviación de estas respecto al punto de máxima eficiencia de cada bomba, determinar el impacto de estas desviaciones en el tiempo de vida y modos de falla de las bombas, y proponer mejoras basadas en esta evaluación. Para la evaluación de la operación de las bombas se recopilaron los puntos de diseño de la documentación de los fabricantes y los datos de caudalímetros de la planta; posteriormente se compilaron los datos de mantenimiento correctivo de las bombas y se enfatizaron aquellas con mayores ocurrencias de fallos. Se realizó una evaluación conjunta de caudal y fallas para determinar la influencia de una variable sobre la otra, encontrándose que no había una correlación significativa. En su lugar, se encontraron otros modos de falla sobre un grupo selecto de bombas, al comparar estas con bombas de condiciones similares se pudieron obtener propuestas de mejora para optimizar su operación. La etapa final de este trabajo detalla estas mejoras y analiza su viabilidad económica.
Análisis de las pérdidas de energía eléctrica en el sistema de distribución de Arequipa
(Universidad de Piura, 2012-09-27) Albornoz Yáñez, Jorge; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica
Análisis de los mecanismos de transferencia de calor y masa en el proceso de deshidratación mediante el método de Descompresión Instantánea Controlada (DIC)
(Universidad de Piura, 2021-04-08) Carreño Cruz, Erik Andres; Gomez Pingo, Hector Octavio; Marcelo Aldana, Mario Daniel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
La tesis tiene como objetivo entender el tratamiento DIC (Descompresión Instantánea Controlada) y modelar su comportamiento termodinámico a través de las leyes que rigen la transferencia de calor y masa. La formulación del modelo matemático podrá predecir algunas variables dependientes e independientes como la tasa de deshidratación, la cinética de secado, el comportamiento de temperatura y humedad, y la difusividad másica efectiva. El modelo matemático será validado con datos experimentales expuestos en los artículos del investigador Karim Allaf, desarrollados en la Universidad de La Rochelle, Francia. Para la elaboración del modelo matemático, se analizaron dos procesos que rigen el comportamiento del producto en el momento del secado: la ley de transferencia de calor de Fourier y la ley de transferencia de masa de Fick. El algoritmo se formuló discretizando las leyes de conducción térmica y difusión másica a través del método de diferencias finitas, para ello, se genera un mallado a la geometría del producto y se establecen las condiciones iniciales y de frontera, cumpliendo con ciertos criterios que permitan la convergencia de los cálculos numéricos. La estructura, geometría, condiciones y propiedades térmicas/másicas del producto a secar influyen al momento de desarrollar el algoritmo que modelará, matemáticamente, los mecanismos de transferencia y masa. Este algoritmo necesita criterios de estabilidad para asegurar la convergencia del modelo matemático. Los resultados estadísticos obtenidos muestran un buen ajuste entre el modelo matemático y los datos experimentales, por lo que se concluye que el modelo matemático formulado describe el comportamiento de la temperatura y el contenido de humedad, tanto en el ciclo DIC, como en su cinética de secado.
Análisis de un módulo de intercambiador de calor de tubo y coraza para laboratorio utilizando métodos numéricos
(Universidad de Piura, 2023-12) Ramírez Zapata, María Milena; Quispe Chanampa, Carlos Nicolás
El enfriamiento de aceite a través de intercambiadores de calor es muy común en las industrias, en especial, en los sistemas de lubricación de diferentes equipos como compresores de gas, turbinas, etc.; con el fin de mantener una temperatura adecuada del aceite durante su vida útil. Su estudio de forma práctica permite afianzar los conocimientos teóricos y tener mayor capacidad crítica durante el desarrollo profesional. Además, manejar software de análisis computacional de fluidos como ANSYS es una herramienta importante para poder tener una información antecedente del probable funcionamiento de este dispositivo. El estudio comprueba que las diferentes geometrías de los intercambiadores de calor, las propiedades y las condiciones iniciales de cada fluido influyen directamente en la tasa de transferencia de calor y las temperaturas de salida de los fluidos. El procedimiento comprende el análisis numérico y parametrización a través de EES, la representación gráfica del intercambiador de calor, su exportación en ANSYS y la simulación con los datos de operación obtenidos y evaluados en EES. El intercambiador de calor que se utiliza consta de 167 tubos y de un paso por la carcasa; por la gran cantidad de tubos fue necesario refinar el mallado para la simulación en ANSYS con mira a resultados más reales.
Análisis dinámico de un sistema solar fotovoltaico conectado a red para el Edificio E de la Universidad de Piura
(Universidad de Piura, 2023-08) Machado Boyer, Carlos Alexander; Marcelo Aldana, Mario Daniel
Gracias al desarrollo y reducción de costos de la tecnología fotovoltaica, se plantea la generación de energía mediante sistemas solares fotovoltaicos que permiten suplir o cubrir parcialmente a cualquier tipo de generación convencional, teniendo en cuenta su limitación en capacidad de generación y almacenamiento de energía. Esta investigación tiene como propósito desarrollar un análisis dinámico utilizando el software PVsyst, demostrando la factibilidad de suministrar energía eléctrica mediante un sistema fotovoltaico conectado a red en el Edificio E de la Universidad de Piura. El análisis en el tiempo, proporciona los resultados de producción de energía horaria, rendimientos y pérdidas en el sistema en base a la información de entrada. La metodología planteada permite evaluar el dimensionamiento del sistema, que inicia con la selección de componentes y luego mediante una serie de cálculos se verifica que se cumplen los criterios de diseño de un sistema de generación fotovoltaico. Estos datos son ingresados y corroborados mediante el software de simulación PVSyst que proporciona el comportamiento dinámico del sistema y muestra los datos de las variables climáticas que se involucran. Con los resultados obtenidos mediante un informe completo del software, se analiza la viabilidad del proyecto, relacionando el aporte energético del sistema con el aporte económico. Finalmente, tras la validación, se concluye que, como instalación, la eficiencia del sistema supera el 80%, la energía inyectada anualmente a la red de 564 MWh cubre gran parte de la demanda del edificio y el proyecto económicamente es rentable según la proyección de 25 años de vida útil del sistema.
Análisis en el tratamiento hidrotérmico del mango peruano
(Universidad de Piura, 2021-06-28) Gómez Saavedra, Josué Renato; Linares Carrión, Hugo Arnaldo; Zapata Martínez, Jaime; Marcelo Aldana, Mario Daniel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
El objetivo del trabajo es modelar la transferencia de calor y las distintas variaciones que se pueden mostrar en el mango bajo diferentes consideraciones de velocidad del agua, tamaño del mango, etc. Por lo que, el análisis atiende a los distintos parámetros que influyen de manera significativa al proceso hidrotérmico, sobre el cual, se analizarán los distintos mecanismos de transmisión de calor que influirán sobre el mango para obtener una temperatura final adecuada, la misma que servirá como límite para evitar daños en su estructura y, en consecuencia, en su calidad. Durante el proceso hidrotérmico del mango, se realiza un estudio de los tres subsistemas que lo conforman: subsistema agua-mango, serpentín-agua y agitadores-agua, los cuales influirán directamente en la transferencia de calor, el mismo que buscará obtener una mayor comprensión mediante el análisis en la convección y conducción que se registrarán durante el tratamiento como parte de los métodos de transferencia de calor. Tras estos desarrollos, se concluye que cuando la temperatura del agua alcanza los 46.1°C con tiempo 13 minutos desde la inmersión del mango, se deberá mantener la temperatura constante, así hasta los 90 minutos para obtener un producto de calidad. Asimismo, el sistema serpentín agua sufre dos procesos: el primero, aumentar la temperatura del agua dentro del tanque hasta la temperatura de 47°C y el segundo después de la inmersión de los mangos, con lo cual, se segura con un sistema automático que mantenga las temperaturas ideales del tratamiento.
Análisis energético comparativo de un secador solar para café de tipo invernadero en convección natural vs convección forzada
(Universidad de Piura, 2023-06-14) López Velasco, Oscar José; Marcelo Aldana, Mario Daniel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
La tesis propone diseñar y dimensionar un secador solar tipo invernadero que se empleará para el proceso de secado del café en convección natural y convección forzada, además de su correspondiente comparación energética entre estos dos. Asimismo, se presenta un modelo matemático respaldado por un conjunto de ecuaciones diferenciales que se relacionan mediante los principios básicos de transferencia de energía, siendo estos calor y masa; permitiendo así la predicción en el secado del café en el secador ya mencionado a través de la interrelación entre los componentes que lo conforman. Cabe mencionar que el propósito principal en la operación de secado es la disminución de los niveles de humedad en el producto al punto de disponer de determinada cifra que pueda garantizar su preservación para pasos futuros como almacenaje y traslado. El modelo matemático planteado del secador de invernadero para convección natural y forzada posibilita la predicción de forma acertada en el desempeño de la operación de secado para café, siendo esta una opción de gran viabilidad para la predicción del secado de múltiples cultivos. Los resultados muestran un tiempo de secado de tres días y medio para el régimen bajo convección natural y de dos días y medio para el de convección forzada consiguiendo una significativa reducción del periodo de secado en relación al secado de mantas bajo el sol, además de una notable mejora en la calidad y propiedades del café para ambos secadores.
Análisis energético de un secador solar de convección forzada tipo invernadero
(Universidad de Piura, 2024-07) Torres Campos, Sergio Renatto; La Madrid Olivares, Raúl
El objetivo de la tesis es abordar el análisis térmico y de masa de un secador solar de convección forzada tipo invernadero, basado en un modelo implementado en la Universidad de Piura. Tiene 7 metros de largo y 6 metros de ancho, y con él se deben tener valores aceptables de temperaturas y tiempos de secado, permitiendo determinar las temperaturas de operación, el tiempo de secado y la eficiencia energética del proceso. Para lograr el objetivo, se formularon ecuaciones de balance de energía y masa, considerando las propiedades del aire, el café y las condiciones operativas del secador. Estas ecuaciones implementadas en Python se resolvieron numéricamente utilizando la herramienta “fsolve”. Se evaluaron diferentes configuraciones de diseño y condiciones operativas para identificar los parámetros que maximicen la eficiencia energética y minimicen el tiempo de secado, proporcionando recomendaciones para la mejora del diseño del secador. El secador solar de convección forzada se demostró altamente eficiente, logrando reducir la humedad del café desde un 55% inicial hasta un 11% final en un tiempo de 1.98 días. Las temperaturas alcanzadas dentro del secador fueron adecuadas para un proceso de secado rápido y eficiente, sin comprometer la calidad del producto. Las temperaturas obtenidas fueron de 37.57 °C en la cubierta, 47.31 °C en el aire desecante, 57.80 °C en el producto y 35.45 °C en el suelo. Una de las principales ventajas del código desarrollado es su capacidad para funcionar bajo condiciones estándar de radiación solar promedio, velocidad del viento y análisis en estado estacionario. Esto lo hace particularmente útil en situaciones donde no se dispone de datos específicos de estos parámetros. El código utiliza la geometría del secador y valores promedio de radiación solar y velocidad del viento, permitiendo una predicción precisa y fiable del proceso de secado sin la necesidad de tener una base de datos tomados en el tiempo. El código desarrollado y el análisis energético realizado son herramientas valiosas para quienes estén considerando la construcción de un secador solar del modelo planteado. Proveen una base sólida para el diseño y desarrollo de secadores solares de convección forzada, facilitando la evaluación y optimización del secador. Esto ayuda a determinar las condiciones óptimas de operación para maximizar la eficiencia y minimizar el tiempo de secado, adaptándose a diferentes tamaños de secadores y cantidades de café.
Análisis energético de un sistema de cogeneración con ciclo combinado y gasificación para la industria azucarera
(Universidad de Piura, 2012-09-27) Quispe Chanampa, Carlos Nicolás; Saavedra García Zabaleta, Rafael; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica
La presente investigación consiste en presentar y evaluar alternativas energéticas, que mejoren el rendimiento de los sistemas, reduciendo los niveles de emisión y promoviendo nuevas fuentes de energías, así como su correcta administración. Estas tecnologías deben permitir un uso racional y eficiente de los recursos energéticos, y deben ser aplicables al entorno industrial de nuestro país con mejoras sustanciales.
Análisis técnico y económico de alternativas de electrificación de pozos que operan con motores a gas en un yacimiento de un lote petrolero
(Universidad de Piura, 2023-10-09) Olivos Canales, John Paul; Valdiviezo Espinoza, Juan Junior
La tesis analiza tanto técnicamente como económicamente diferentes opciones de electrificación para un yacimiento petrolero que actualmente utiliza motores a gas. Se estudia la viabilidad de conectarse a la red eléctrica suministrada por ENOSA, así como la posibilidad de adquirir un nuevo moto-generador o alquilar uno para satisfacer las necesidades energéticas del yacimiento. En el análisis técnico, se examinan diversas opciones de generación eléctrica que podrían ser utilizadas en el yacimiento mencionado. Esto incluye evaluar la posibilidad de conectarse a la red eléctrica local o emplear un moto-generador. Se realiza una investigación exhaustiva para determinar la cantidad de energía requerida para cubrir la demanda del yacimiento, además de analizar la factibilidad técnica y asegurar la estabilidad en el suministro eléctrico. En cuanto al análisis económico, se realiza un estudio exhaustivo que abarca la inversión inicial, los costos operativos y los posibles ahorros obtenidos al reemplazar el sistema actual de motores a gas por uno electrificado. Se utilizan diferentes parámetros financieros, como el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y el Payback (Periodo de Recuperación de la Inversión), para comparar y clasificar las distintas alternativas en términos de su rentabilidad y eficiencia económica. Esto permite determinar cuál opción es la más viable financieramente y cuál proporcionará mayores beneficios a largo plazo. Los resultados de este estudio ofrecerán una perspectiva completa de las diversas alternativas de electrificación propuestas. Esto permitirá a los responsables de la toma de decisiones en un lote petrolero tomar elecciones bien fundamentadas, teniendo en cuenta tanto aspectos técnicos como económicos, con el objetivo de optimizar la sostenibilidad y eficiencia de sus operaciones energéticas. En última instancia, podrán seleccionar la opción más adecuada para alcanzar un funcionamiento energético óptimo y respetuoso con el medio ambiente.
Análisis técnico-económico de un sistema híbrido de baja potencia eólico solar conectado a la red
(Universidad de Piura, 2015-02-03) Serván Sócola, Jorge Armando; Marcelo Aldana, Mario Daniel; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
La tesis tiene como objetivo principal desarrollar una metodología para el dimensionamiento técnico y análisis de factibilidad económica, de un sistema de generación híbrido eólico solar que se encuentre conectado a la red eléctrica. Para ello, se analizará un caso de estudio donde se desea implementar el uso de fuentes energéticas renovables, como medio de abastecimiento energético para una vivienda ubicada en la playa de Cangrejos, pertenecientes al distrito de Paita. Finalmente, se concluye que un sistema de generación híbrido como el analizado puede lograr una factibilidad económica y no sólo técnica, además constituye una alternativa idónea para suministrar energía eléctrica a poblaciones en área remotas donde el costo del sistema de distribución es excesivo.
Análisis termodinámico de indicadores energéticos de hornillas paneleras en operación
(Universidad de Piura, 2017-07-25) Wong Gálvez, Beto Daniel de Jesús; Saavedra García Zabaleta, Rafael; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
El objetivo de la investigación es desarrollar una metodología basada en el análisis termodinámico que permita determinar indicadores energéticos y de producción con la finalidad de conocer el estado actual de la hornilla panelera y del proceso de producción, para identificar las mejoras tecnológicas (innovaciones) que se podrían implementar para incrementar la competitividad de la cadena productiva de panela granulada, aumentando la eficiencia energética y de producción en los módulos paneleros. Para ello, se estudia el proceso de combustión y el de transferencia de calor en el ducto de gases para definir adecuadamente las fórmulas a utilizar en el análisis termodinámico. Luego se realizarán pruebas experimentales para tomar mediciones de temperaturas, velocidad de los gases de combustión, concentración de dichos gases, etc. Finalmente, para poder validar la metodología desarrollada se comparará los datos obtenidos de la metodología con los datos de diseño del módulo del caso de estudio.
Análisis termodinámico de tecnologías en la producción de panela para el diseño y desarrollo de una interfaz gráfica
(Universidad de Piura, 2019-02-12) Gamero Saavedra, Darwin Abel; Marcelo Aldana, Mario Daniel; La Madrid Olivares, Raúl; Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica.
La presente tesis tiene por objetivo realizar un análisis termodinámico de tres tecnologías de la agroindustria panelera: hornillas tradicionales, caldera y evaporadores abiertos, y caldera y evaporadores de múltiple efecto, de los cuales en el Perú sólo se usan las hornillas tradicionales. Para ello, se implementa en el software Matlab un programa de cálculo en base al análisis desarrollado, el cual cuenta con una interfaz gráfica de usuario (GUI) para el análisis termodinámico de estas tres tecnologías. Por lo que, se plantea analizar la influencia de algunas variables en los resultados calculados, tales como temperatura, cantidad de combustible y, finalmente, un análisis comparativo de dichas tecnologías para definir la más conveniente desde el punto de vista energético. La investigación concluye que con la tecnología a vapor, se aprovecha mejor el consumo de bagazo, obteniendo un sistema eficiente y autosuficiente para la producción de panela granulada.