ESTUDIO PARA LA MODIFICACIÓN DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN ENERGÉTICA DE UNA INDUSTRIA HORTOFRUTÍCOLA PARA LA IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE TRIGENERACIÓN
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- Santiago Coronel Luna
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1 ESTUDIO PARA LA MODIFICACIÓN DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN ENERGÉTICA DE UNA INDUSTRIA HORTOFRUTÍCOLA PARA LA IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE TRIGENERACIÓN POR ENERGÍA SOLAR DE CONCENTRACIÓN TÉRMICA Y FOTOVOLTAICA Y COGENERACIÓN ELÉCTRICA
2 Situación actual Consumo de calor 2 líneas de precalibrado y 6 de confección 16 secadores de consumo de Kcal/h 3 lavadoras de cajas a 50º C 2 balsas calefactadas a 40º C Consumo eléctrico Cámaras frigoríficas De enfriado (5º C) De mantenimiento (9 º C) Potencia Kcal/h
3 Consumos y aporte solar Consumo medio de Gas natural (kwh) ,00 Consumo medio gas natural 30 Power-Spar Consumo eléctrico , , , , , , , , ,00 0,00 Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto
4 Cogeneración y Adsorción
5 Cogeneración y Adsorción Dimensionamiento: cubrir la mayor parte posible del consumo de frío. Consumo de frío Potencia Calor térmica adsorción kw / EER adsor. - Aporte solar Calor cogeneración
6 Cogeneración y Adsorción ADCM3-250 Model TYPE CAPACITY ADCM3-200 ADCM X Economy Standard Standard Economy Economy Standard Standard Economy Economy Standard Standard Economy USRT 195,30 163,80 133,56 210,53 244,13 204,75 166,95 263,17 488,25 409,50 333,90 526,33 KW 686,73 575,97 469,63 740,29 858,41 719,96 587,04 925, , , , ,74 Kw Redondeados 686,73 575,97 469,64 740,30 858,42 719,96 587,05 925, , , , ,74 686,73 575,97 469,64 740,30 858,42 719,96 587,05 925, , , , ,74 COP 0,62 0 0,73 0,68 0,62 0,62 0,73 0,68 0,62 0,62 0,73 0,68 0,62 IN C 11, ,70 6,00 11,70 11,70 11,70 6,00 11,70 11,70 11,70 6,00 11,70 F 53, ,06 42,80 53,06 53,06 53,06 42,80 53,06 53,06 53,06 42,80 53,06 Chilled OUT C 56,70 6,70 3,00 6,70 6,70 6,70 3,00 6,70 6,70 6,70 3,00 6,70 Water F 44, ,06 37,40 44,06 44,06 44,06 37,40 44,06 44,06 44,06 37,40 44,06 FLOW m3/min 71,97 1,65 2,24 2,12 2,46 2,06 2,80 2,65 4,92 4,13 5,61 5,31 GPM 519, ,89 592,37 560,25 649,65 544,86 740,46 700, , , , ,64 PRES DROP maq 97,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 p/in2g 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 10,01 IN C 29, ,40 29,40 25,00 29,40 29,40 29,40 25,00 29,40 29,40 29,40 25,00 F 12 84,92 84,92 84,92 77,00 84,92 84,92 84,92 77,00 84,92 84,92 84,92 77,00 OUT C 37, ,51 34,58 33,69 37,46 35,51 34,58 33,69 37,46 35,51 34,58 33,69 Cooling F 99, ,92 94,25 92,64 99,42 95,92 94,25 92,64 99,42 95,92 94,25 92,64 Water FLOW m3/min 15 3,20 3,20 3,20 3,20 4,00 4,00 4,00 4,00 8,00 8,00 8,00 8,00 GPM 844, ,80 844,80 844, , , , , , , , ,00 Heat Rej. Kcal/H , , , , , , , , , , , ,50 MBtu/h 6139, , , , , , , , , , , ,00 KW 1799, , , , , , , , , , , ,36 PRES DROP maq 10, ,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 p/in2g 14, ,30 14,30 14,30 14,30 14,30 14,30 14,30 14,30 14,30 14,30 14,30 IN C 90, ,00 90,00 90,00 90,00 90,00 90,00 90,00 90,00 90,00 90,00 90,00 F 194, ,00 194,00 194,00 194,00 194,00 194,00 194,00 194,00 194,00 194,00 194,00 OUT C 80, ,58 84,40 80,24 80,94 83,58 84,40 80,24 80,94 83,58 84,40 80,24 F 177, ,44 183,93 176,42 177,69 182,44 183,93 176,42 177,69 182,44 183,93 176,42 Hot FLOW m3/min 26 1,76 1,76 1,76 1,76 2,20 2,20 2,20 2,20 4,40 4,40 4,40 4,40 Water GPM 464, ,64 464,64 464,64 580,80 580,80 580,80 580, , , , ,60 Heat Req. Kcal/H , , , , , , , , , , , ,00 MBtu/h 3795, , , , , , , , , , , ,00 KW 1112, ,54 687, , ,37 985,67 858, , , , , ,63 PRES DROP maq 31 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 p/in2g 11, ,44 11,44 11,44 11,44 11,44 11,44 11,44 11,44 11,44 11,44 11,44 VOLT V 200, ,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 Electric FREQ HZ 60, ,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 Power POWER CAP KVA 35 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 VAC. P KW 36 0,20 0,20 0,20 0,20 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Air Press. Kg/cm2g 37 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 Air p/in2g 71, ,43 71,43 71,43 71,43 71,43 71,43 71,43 71,43 71,43 71,43 71,43 Supply Air L/min 39,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 9,60 Consumption CFM 40,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 EMPTY Ton 12, ,10 12,10 12,10 15,00 15,00 15,00 15,00 22,50 22,50 22,50 22,50 WEIGHT LB 26620, , , , , , , , , , , ,00 RUNNING Ton 13, ,70 13,70 13,70 16,40 16,40 16,40 16,40 24,60 24,60 24,60 24,60 LB 30140, , , , , , , , , , , ,00 W mm 2275, ,6 2275, , , , , , , , , , ,00 inch 89, ,57 89,57 89,57 90,75 90,75 90,75 90,75 130,12 130,12 130,12 130,12 DIMENSION H mm 2863, ,2 2863, , , , , , , , , , ,00 inch 112, ,72 112,72 112,72 112,72 112,72 112,72 112,72 112,72 112,72 112,72 112,72 L mm 4120, , , , , , , , , , , ,00 inch 162, ,20 162,20 162,20 189,65 189,65 189,65 189,65 229,02 229,02 229,02 229,02
7 Diagrama de flujo
8 Esquema de principio
9 Cálculos hidráulicos Valores conocidos Caudales Longitudes Temperatura Datos a calcular Diámetro interior tuberías A = πxr 2 d i Vxπx 2 di = πx = Q d i = 4xQ Vxπ Pérdidas J = 2 λ V ρ 3 d 2x10 i 1 2,51 = 2log + λ Re λ p = Jxl k 3,71xd i
10 Cálculos hidráulicos Pérdidas de calor Normativa RITE IT (Máximo 4% potencia total) IT Tuberías con funcionamiento contínuo Diámetro exterior (mm) +5mm aislante ( + e r) D = Circuitos Pérdidas de calor (kw) Porcentaje (%) 35 < D = Agua caliente distribución 60 < D = , , Agua disipación 90 < D = , , Agua < D PowerSpar , , Agua refrigeración 2816,60 0, Agua caliente 3140,32 0, Calor cogeneración 350,08 0, Agua depósito PowerSpar 1758,65 0, Q L 2 π λ T = ln 1 Temperatura máxima del fluido (ºC) > >0 10 > < 4%
11 Selección de bombas
12 Intercambiadores de placas
13 Producción de frío Gasto energético refrigeración KWh Frío adsorción KWh Consumo frío cámaras Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Mes
14 Balance económico: Cogeneración RD 661/2007 -> RD 1565/2010 Retribución /kwh kwh económica Rango de factor de Bonificación por Penalización por potencia Tarifa fija cumplimiento 0,10528 % incumplimiento % Obligatorio Discr. Horaria 0, , ,00 Punta Entre 0,995 inductivo y Discr. Horaria 0, ,00 0,995 capacitivo ,00 Valle Tarifa regulada y complemento por eficiencia: Complemento por energía reactiva:
15 Balance económico: Gas natural TUR 01/01/2011: 4, c /kwh Consumo cogeneración (sobrecoste) Ahorro presecado ,65 kwh -> ,57 Incremento del gasto en Gas Natural
16 Balance económico: Ahorro eléctrico Resolución 28 diciembre 2010 Dirección General de Política Energética y Minas Potencia contratada mayor de 15kW Término de potencia ( /kw año) Término de energía ( /kwh) Periodo Punta Llano Valle , , , , , Punta: 4 h/día, Llano: 12 h/día, Valle: 8 h/día Ahorro:
17 Balance económico: Fotovoltaica RD 661/2007 -> RD 1565/2010 Reducción 0,75 tarifa fotovoltaica RD 1578/2008 Tarifa actualizada: Subtipo I.1: 31,3542 c /kwh Subtipo I.2: 27,8887 c /kwh Tipo II: 25,1714 c /kwh Ingresos:
18 Balance económico Precio ( /kwh) Energía anual (kwh) Ahorro anual ( ) Producción eléctrica cogeneración 0, Complemento por energía reactiva 0, Ahorro gas natural 0, , ,57 Ahorro frío 0, Producción fotovoltaica 0, TOTAL E =
19 Balance económico Costes de mantenimiento: M = Inversión: I = Beneficios: E = I T = = 8.36 años E M
20 Estudio financiero Financiación 80% del total a 12 años Interés 5,65% Comisión apertura 1,25%, IPC 3,80%, pérdidas de producción 0,5%
21 MOM. AMORTIZ ACION GASTOS DE EXPLOTA CION TOTAL GASTOS TOTAL INGRESO S AÑO Estudio financiero BENEFICI O BASE IMPONIBL E IMPTOS. RENTAB. ANTES DE IMPTOS. CUOTA LIQUIDA IMPTOS. CUOTA IMPTOS. A PAGAR BENEF. DESPUES DE IMPTOS. Unidad % % ,00% ,00% RENTAB. FINANCIE RA ,63% ,17% ,29% ,46% ,67% ,34% ,02% ,10% ,35% ,73% ,35% ,77% ,08% ,40% ,84% ,18% ,62% ,10% ,44% ,18% ,28% ,42% ,17% ,84% ,42% ,09% ,37% ,87% ,84% ,20% ,32% ,58% ,80% ,02% ,30% ,52% ,81% ,07% ,34% ,68% ,87% ,36% ,42% ,09% ,98% ,89% ,55% ,75% ,14% ,68% TOTALES ,64% ,20%
22 Estudio financiero VAN TIR (a 25 años) 18,00% RETORNO (en años) 10
23 MUCHAS GRACIAS!
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