ediaial de la concentraciel viento en atmosfera inestable y establee vivienda ha crecido, gamb
“Año de la consolidación del Mar de Grau” UNIVERSIDAD NACINA! A"RARIA !A #!INA $ac%ltad de Ciencias De&artamento de Ingenier'a Ambiental, $'sica y #eteorolog'a
(RA) A* $INA!
Curso: Energías Renovables
Profesora: Judith Ramirez Alumnos: • • • • •
Cerna Arribaslata! "intia "oledad #$%&'&%%() Concha *amo! Milagros del Carmen Janeth #$%&'&%&&) Cóndor +aata! Mar,cielo #$%&'%&&') -arriga .ua,re! Maril,n Ale/andra#$%&'&%%0) Ale/andra#$%&'&%%0) Ratto Menendez! 1ierinna Marcela #$%&'&%$')
2016-II
INTRODUCCIÓN
CUERPO I. FUNDAENTO! DE OPERACIÓN "#O PRINCIPIO! DE FUNCIONAIENTO 1.1 Terma !olar 1.2 Co$%na !olar Para&'l%$a 2lamadas cocinas de concentrador arabólico 3ue cocinan 4r5idamente , a altas temeraturas igual 3ue un 6uego! 3ue re3uieren rea7ustes 6recuentes de osición , suervisión ara 6uncionar con regularidad8 "on 9tiles ara comedores a gran escala8 #"olar Coo:ers ;nternacional8$%%<) "on un modelo de cocina solar 3ue concentran una determinada cantidad de radiación solar en un unto o e3ueña 5rea en la cual se coloca el reciiente con los alimentos a cocinar8 Estas ueden ser usadas desde el amaneces hasta antes de la uesta del sol! incluso a temeraturas ba7o cero! siemre u cuando se tenga acceso directo al sol8 El oder de la cocción de un alimento est5 determinado or la calidad! el tamaño , la curvatura del re6lector8 #=ne Earth >esigns! $%&0)8 2a temeratura en el 6oco est5 en el orden de los '%% ?C! re3uieren de un sistema de a7uste del 6oco , rotección del mismo ara evitar su en6riamiento or acción del viento8 En estas cocinas se ueden cocinar todo tio de alimentos8 *ienen e6iciencias del @% 8#CECA>E)8 Como se mencionó anteriormente! ara su 6uncionamiento se necesita de un día soleado , orientar la cocina! con tal de no roducir sombra , se rocede a la cocción del alimento8 1.( Co$%na !olar )%*o Ca+a ,ar%elo 1./ Co$%na a ea El 6ogón es el lugar donde ocurre la 3uema de un combustible! o donde la energía 3uímica otencial del combustible se trans6orma en energía tBrmica #calor)8 Es el lugar donde el combustible en contacto con una cantidad mínima de aire en e/ceso es 3uemado! habiendo una e3ueña Brdida de calor al ambiente8 #CECA>E)8 na cocina solar es tBrmica 3ue otimiza el uso de combustible de biomasa , evacua de manera e6iciente las emisiones hacia el e/terior del ambiente de cocina! adem5s de ser cómoda , de costo accesible8 #Endev! $%&@) 1. 3om&a !olar El bombeo de agua con energía solar 6otovoltaica es un suministro de agua otable ara usuarios , comunidades rurales así como ara las alicaciones agrícolas como la irrigación , ganaderas como los abrevaderos #Cruz!>8 $%%() En este sistema! el agua es bombeada a un deósito 9nicamente durante las horas de sol ubicado a una altura suerior de la toma8 >e esta manera nos aseguramos de 3ue ha,a agua almacenada en un tan3ue cuando la insolación es mínima , de 3ue ha,a resión en la toma #CECA>E)8
Esta tecnología es mu, recomendable ara el 1er9 en zonas con alta radiación solar8 A esar de tener una inversión inicial considerable! Bstas son una buena oción ,a 3ue 6uncionan a travBs de una energía renovable limia! abundante , gratuita8 Adem5s! los gastos de mantenimiento de los aneles solares! cu,a vida 9til es de $% años! son r5cticamente nulos8 =tra venta7a es 3ue no deende de la e/istencia de una red distribuidora de energía elBctrica ara ser uestos en 6uncionamiento! su diseño es sencillo ,a 3ue no re3uieren un banco de baterías , lo m5s imortante es 3ue no consumen combustibles 6ósiles 3ue olucionan el ambiente8 1or otro lado! si se usaran las bombas convencionales como el diesel o la bomba manual de soga! se tendría altos costos de oeración , mantenimiento! adem5s roducen dió/ido de carbono! ruido , olución en la atmós6era8 "u rinciio consiste en bombear agua! incluso a grandes vol9menes! sin gastos energBticos! gracias a una bomba 3ue 6unciona con la energía solar8 Es decir! estas bombas solares 6uncionan a travBs de un motor elBctrico cu,a energía rocede de cBlulas 6otovoltaicas disuestas en aneles solares 3ue catan la energía luminosa del sol8 1.6 P%$o)ur&%na na turbina hidr5ulica es una m53uina 3ue trans6orma la energía cinBtica ,Do otencial del agua! en energía mec5nica de rotación8 2a energía del agua uede ser or la caída en un salto de agua #energía otencial) o or la roia corriente de agua #energía cinBtica)8 En el CECA>E! las turbinas hidr5ulicas trans6orman la energía otencial del agua en energía mec5nica8 sta se utiliza ara roducir energía elBctrica! conectando el e7e de la turbina con un generador de electricidad #alternador)! 3ue trans6orma la energía mec5nica en energía elBctrica8 2a caída del agua ,Do el aso del agua or ella hace girar la turbina , el e7e de la turbina! 3ue est5 acolado al generador! hace 3ue este 9ltimo gire roduciendo energía elBctrica8
Fun$%onam%en)o 4e una )ur&%na Fuente: Área Tecnología II.
PARTE! DE O! !I!TEA! O E7UIPO CON DIA8RAA II.1. Terma !olar
5%4rul%$a.
II.2.
Co$%na !olar Para&'l%$a
Fuente: Gastronomía solar o 1arrilla ara el reciiente de cocciónF >e diversas 6ormas , tamaños! seg9n el modelo de cocina! su 6unción es ubicar de 6orma segura , estable el reciiente de cocción #olla! cazuela! sartBn! lancha! etc8) en el 6oco de la suer6icie arabólica8 o Concentrador arabólicoF en cu,o e7e 3ueda disuesto el soorte del reciiente ara cocinar8 >ebe estar 6abricado con material ótimo! 65cil de limiar , de alto oder re6le/ivo8 arias iezas de este material! seg9n el modelo de cocina! se unen! uno a otro! con la adecuada curvatura! ara con6igurar la suer6icie arabólica8 o Estructura soorte del sistemaF 6abricado de madera o metal seg9n el modelo! tiene como 6unción soortar los elementos de la cocina! aortando estabilidad al con7unto , 6acilitando la utilización8 Est5 articulado al concentrador! ermitiendo su giro! de este modo se uede reorientar o alicar la 6unción de encendido D aagado8 II.(. Co$%na !olar )%*o Ca+a ,ar9 II./. Co$%na a ea En todo el mundo se han desarrollado una diversidad de modelos sobre cocinas #6ogones a leña me7orados)! 3ue han sido diseñados , construidos en base a los rinciios de combustión descritos! todos ellos constan de las siguientes artesF &8 C5mara de combustión #hogar) Es un esacio rodeado de una ared aislante #ladrillo crudo! adobe! arcilla! metal) ! donde e/iste una arrilla o re7illa! donde se coloca la leña , se reroducen las '* F *emeratura ! turbulencia , tiemo! roduciBndose la llama o 6uego! 3ue es utilizado directamente ara cocinar los alimentos8 Esta c5mara de combustión es un ducto 3ue conecta a las hornillas de la cocina #el n9mero de hornillas uede ser variable $ a <8 Al 6inal de esta c5mara! se conduce los gases de combustión , gases residuales! a travBs de un ducto debidamente acondicionado! hacia la chimenea8 $8 Re7illa o arrilla Como su nombre lo indica es una arrilla #6ierro corrugado)! colocado en la base del hogar! sobre la arrilla se coloca el combustible8 Este elemento or ser una suer6icie con un 5rea libre! ermite la circulación del aire del medio
ambiente! ara articiar en la combustión de las materias org5nicas de la leña , de los gases de combustión8 '8 El cenicero Es un ducto ubicado deba7o de la arrilla o re7illa! or donde ingresa el aire a la c5mara de combustión durante el inicio de la combustión! a este ducto caen las cenizas generadas en la combustión8 <8 ChimeneaF Est5 construida de lanchas delgadas de 6ierro galvanizado ó calamina8 Evac9a los gases residuales! ero su 6unción m5s imortante es la de crear un HtiroH de convección natural! creando una corriente de aire desde el e/terior! 3ue alimenta la combustión8 2a altura varía de ' a @ m8 2a ubicación de la chimenea debe considerar una rotección contra el viento! ara evitar el corte de la convección natural! , el humo regrese al hogar8 @8 .ornillas 2as hornillas son agu7eros circulares! 3ue se constru,en con ladrillos crudos# adobes! o lanchas de 6ierro ) de sección 6i7a o variable ! encima del 6uego rincial! , a una altura 3ue ermita roducir una llama limia de la combustión! los agu7eros se constru,en en 6unción de la olla a emlearse! de esta 6orma no ha, 6ugas de calor! ni de humo or los costados de las ollas8 1ara evitar la 6uga del humo la olla debe ser sumergida dentro de la c5mara de combustión8 08 2a comuerta Est5 ubicada a la entrada del hogar! , es de 6ierro galvanizado! es una comuerta móvil! , va regular la entrada de aire! imide tambiBn 3ue el humo salga or delante! se ierda calor , regular el consumo de la leña8 I8 El regulador del tiro Es una comuerta ubicada en el ducto de la chimenea! 3ue regula el tiro aroiado8 #CECA>E)
Fuente: ITYF
II.. 3om&a !olar n sistema de bombeo solar est5 comuesto rincialmente or un generador 6otovoltaico! un motor o bomba! un sistema de tuberías , un deósito de acumulación #tan3ue de agua)8"e uede disoner de un sistema de acondicionamiento de otencia o reguladores #controladores >CD>C! inversores >CDAC u otros disositivos electrónicos) de acolo entre el
generador al motor! ara oder oerar con motores AC o ara incrementar el rendimiento medio diario en sistemas con motores >C 3ue accionen bombas de deslazamiento ositivo8
Fuente: Delta Volt.2010
El sistema debe estar correctamente instalado , rotegido! utilizando sensores de nivel en el ozo , en el deósito de acumulación ara evitar el deserdicio del agua , la oeración en vacío8 En general! los comonentes esenciales en toda instalación de una bomba solar sonF "ubsistema de generación o generados 6otovoltaico! subsistema motorKbomba! subsistema de acondicionamiento de otencia , subsistema de acumulación , distribución8
Fuente: Cruz, D. 2009 o
o
!u&s%s)ema 4e enera$%'n o enera4os fo)o;ol)a%$oF El generados 6otovoltaico absorbe la radiación solar , lo convierte en energía elBctrica8 2a base es la cBlula solar 3ue es sensible a la luz 3ue incide en ella8 Allí los 6otones son caaces de transmitir su energía a los electrones de valencia del semiconductor , romer el enlace 3ue les mantiene ligados a los 5tomos de silicio8 Cada enlace roto genera un electrón , un hueco8 na 9nica celda es caaz de roorcionar una tensión de %8@ voltios aro/imadamente #ara cBlula de silicio) , una otencia m5/ima de & o $ L8 !u&s%s)ema mo)or-&om&a: Est5 6ormado or un motor 3ue acciona una bomba de agua8 En general! los motores ueden ser de corriente continua#>C) o de corriente alterna#AC)8 2as bombas 3ue son m53uinas caaces de trans6ormar la energía mec5nica en energía hidra9lica! ueden ser centrí6ugas o de deslazamiento ositivo8 1or su situación en el ozo! los sistemas motorKbomba ueden ser sumergibles! 6lotantes o de suer6icie8 CECA>E hace uso del sistema sumergible8 En el caso del motor! su 6uncionamiento consiste en el asiramiento a/ialmente hacia el cuero de bomba donde se acelera radialmente en el
5labe antes de su descarga! el 5rbol es uesto en movimiento or un motor elBctrico8
uenteFLi:iater86r E/isten ' tios de bombas solares 3ue se ueden usar deendiendo de cada situación8 NN2as bombas eseciales o tio >C 3ue son alimentadas directamente de los aneles solares a travBs de controladores eseciales8 El segundo son las bombas convencionales AC mono o tri65sicas con un inversor esecial ara el bombeo solar 3ue lleva incororado un variador de 6recuencia8 1or 9ltimo! las bombas convencionales AC mono o tri65sicas con un sistema solar 3ue roduce una corriente similar a la de la red de un generador OO #uenteF >eltaolt) !u&s%s)ema 4e a$on4%$%onam%en)o 4e *o)en$%a: A una temeratura , o nivel de irradiancia! un generador tiene una característica ;K8 1ara ma/imizar la trans6erencia de energía! la carga elBctrica debe ser tal 3ue su roia característica ;K intercete a la del generador tan cerca del unto de m5/ima otencia como sea osible8 Es decir! este subsistema! comuesto or un controlador de la bomba! controla , a7usta el 6uncionamiento del sistema , a7usta la 6recuencia de salida de tiemo real , de acuerdo a la variación de intensidad de la luz solar ara realizar el seguimiento del unto de m5/ima otencia8 1or tal motivo! los disositivos de acondicionamiento de otencia ueden serF >isositivos de acolo de imedancia o convertidores >CD>C! inversores >CDAC o baterías8 o !u&s%s)ema 4e a$umula$%'n 4%s)r%&u$%'nF Consiste en un tan3ue con caacidad de almacenar una gran cantidad de agua en una arte elevada ara comensar or los días con radiación solar ba7a8 II.6. P%$o)ur&%na El sistema de turbina hidr5ulica en el CECA>E corresonde a una *urbina 1elton8Esta es una turbina de acción con una naturaleza de la turbina es tangencial8 2a rincial característica es 3ue son mu, e6icientes! el rendimiento de las ruedas tangenciales ha llegado hasta (@ , son ideales ara aguas 3ue tienen una caída relativamente ma,or con caudales e3ueños , una resión mu, alta8
Sistema Pico-Hidráulico de CECADE.
Fuente: e!a, "ana#r$a
2a instalación 1icoK .idro consta b5sicamente de los siguientes comonentesF -ocatoma , ReservorioF toma el agua del riachuelo , mantiene una reserva de agua8 *ubería descendenteF lleva el agua colina aba7o hasta la turbina *urbina , GeneradorF el agua sale or una bo3uilla como un chorro a alta resión , hace girar la turbina del generador8 2a otencia mec5nica giratoria se convierte en otencia elBctrica8 na turbina tio 1elton tiene las siguientes artesF
;PQEC*=R8 Es el 3ue ermite trans6ormar la energía de resión del 6lu7o en energía cinBtica! a travBs de una tobera! , osee una v5lvula tio agu7a ara regular el caudal8 >E2EC*=R8 >ivide el chorro 3ue se dirige hacia el rodete! de manera 3ue solo arte del chorro incida sobre Bl8 "e usa ara controlar la velocidad de la turbina cuando el caudal a travBs del in,ector es mu, grande8 R=>E*E8 El rodete se encuentra 6i7o al e7e 3ue mueve el generador , sirve de ao,o a los 5labes8 2A-E"8 an 6i7os al rodete! , tienen la 6inalidad de recibir directamente el imacto del chorro de 6luido ara mover el rodete8
Componentes de la Turbina Tipo Pelton.
Controlador Fuente %n$&ers$'a' (ac$onal )*+er$mental 'e Electrónico de 1otenciaF conectado alTac$ra generador8 .ace 3ue la otencia elBctrica generada corresonda con las cargas elBctricas 3ue se conectan al sistema de distribución8 "istema de >istribución ElBctrica #&$%D0%.z)F distribu,e la energía elBctrica hasta las casas8
III.
FIC
;8
PROCE!O PARA A PUE!TA EN OPERACIÓN DE O! !I!TEA! I=.1. Terma !olar
I=.2. Co$%na !olar Para&'l%$a "e coloca la olla en el 6oco del concentrador , osteriormente se mide la evolución de temeratura del agua cada @ minutos! así mismo la temeratura del 6oco8 Q se anotan en una tabla con columnas ara cada variable , con el n9mero de 6ilas necesarias8 I=.(. Co$%na a ea 1ara realizar la evaluación e/erimental de la cocina a leña se realiza el siguiente rocedimientoF a) "e reconoce las di6erentes artes de una cocina , se acondiciona , se reara una cocina me7orada a leña! es decir se acondiciona el lugar8 b) "e comrueba 3ue las ollas cierren hermBticamente los agu7eros de las dos hornillas de la cocina8 c) "e debe de medir los esos de las ollas! en la olla & #hornilla grande) medir @ 2 de agua a temeratura ambiente , en la segunda hornilla #olla $) ' 2 de agua8 d) "e reara , mede la leña en orciones de & :g #inclu,endo la a7a o ramas e3ueñas ara el encendido)8 e) Cuando inicia el 6uego! se miden las temeraturas del agua de las ollas! la temeratura ambiente , humedad relativa! anotando sus resultados en una *abla 3ue roorcione las columnas necesarias8 6) "e reiten estas mediciones cada @ minutos! hasta 3ue emiece a hervir el agua de la olla &8 Entonces aagar el 6uego , esar la leña 9til restante8 "e debe medir nuevamente la cantidad de agua en cada olla! ara saber la cantidad de agua evaorada8 g) inalmente se reite el rocedimiento de inmediato en 6ogón caliente8 I=./. 3om&a !olar 1ara realizar las ruebas e/erimentales del sistema de bombeo solar! se debe seguir los siguientes asosF 1rimeramente! se necesita calcular el o valor de la altura desde la bomba sumergible hasta el lugar donde se medir5n los caudales de salida8 1ara ello! se debe medir la distancia de la bomba 2orentz ! ubicada en un ozo ba7o el suelo hasta la suer6icie8 2uego! a esta distancia se le suma la altura ara cada nivel de medición con resecto al suelo , así se obtiene la altura de bombeo8 En este caso! se obtuvo ' alturas 3ue sonF <8$ m! &%8'$ m , &@8<< m8 Fuente: ro+$o o
2uego! se debe rearar el subsistema de generación voltaico8 1ara ello! se debe conectar los cables de la celda 6otovoltaica a un multímetro ara 3ue se ueda medir el amera7e , volta7e , así calcular la otencia 3ue entrega el aarato8
Imagen +ro+$a.
>esuBs! un oerario debe ubicarse en la zona de medición del caudal a la altura & #<8$ m) con un balde vacío con regulación de medida #ara oder medir su volumen en un tiemo determinado) o Cuando se tenga todo rearado ara la medición del caudal en la altura & #<8$ m)! rimero se mide la irradiancia del lugar! inmediatamente desuBs se rende el controlador de la bomba #ubicado 7unto a la celda 6otovoltaica) , se abre la v5lvula de salida de agua ara 3ue ha,a un bombeo desde el motor a la altura &8 1osteriormente! el oerario ubicado en la osición de salida del agua! aunta el tiemo 3ue demora en llevar el balde , avisa al otro oerario! ubicado en el lugar de la celda! 3ue cierre el controlador8 Con los datos de tiemo , volumen! se uede calcular el caudal de salida8 1osteriormente! se realiza la misma oeración mencionada en el aso o anterior ara los $ #&%8'$ m) , ' #&@8<< m)8 inalmente! se vuelve a reetir todos los asos anteriores en otra o hora8 En este caso! la rimera medida 6ue a las (F'% horas , la siguiente se realizó al medio día8 I=.. P%$o)ur&%na &8 Reconozca las di6erentes artes de una ico turbina8 $8 Cierro la salida de agua e instalo la ico turbina! de la siguiente manera o
Instalación de la Pico turbina de tipo Pelton
Fuente: C)C-D)
Instala ción Final de la Pico Turbina
Fuente: C)C-D)
'8 Cerrando las v5lvulas aledañas , abriendo la v5lvula de la ico turbina! hacer 6uncionar la turbina 1elton #el chorro de agua debe incidir tangencialmente en la eri6eria del rodete)! observar el 6uncionamiento de la turbina8 <8 1ara comrobar si genera corriente elBctrica! destaar , descubrir las cone/iones sobre el alternador! , tomando un multímetro digital medir la tensión en la salida del generador #corriente tri65sica! $$% AC) 8
PROCE!O PARA A E=AUACIÓN DE O! !I!TEA! =.1. Terma !olar =.2. Co$%na !olar Para&'l%$a echa , horaF &&D&&D$%&0 K &&F'@ a8m 2ugarF Qauris3ue!Cuzco AltitudF ''$S m8s8n8m 1eso de olla #sin agua)F %!S@0 :g olumen de aguaF @2 T @Ug .=RA &&F'0 &&F<% &&F<@ &&F@@ &$F%% &$F%I
* agua &0!& $%!< $@!I ''!< '(!@ <(!(
* 6oco 00!$ @0!$ @(!& &%%!I &%@!% &&@!%
J 1000 g 1 kJ =707,434 kJ × ( 49,9 −16,1 ) ° C × × 1 kg 1000 J g ° C
1otencia del concentradorF P=
707,434 kJ 31 × 60 s
* aire K $'!0 $'!% $
Q =m C p ( T f −T i )
Energía ganada o calor 9tilF Q =5 kg × 4,186
; #LDm$) &!&< &!&0 &!&< &!&< &!&< &!&<
P=
=0,3803 kW
Q t
E6iciencia del concentradorF n=
707,434 kJ
W 2 1,14 2 × 2 m × 31 × 60 s m
Q n = × 100 E
= 0,1668
=.(. Co$%na a ea 1eso de olla grande V =lla & #sin taa)F %!S&' Ug olumen de aguaF @2 T @Ug 1eso de olla chica V =lla $ #sin taa)F %!I@% Ug olumen de aguaF '2 T ' Ug 1eso de leña 3uemadaF #&!%$%K&&@) :g T %!(%@ :g En la olla & se evaoró $@% m2 de agua En la olla $ no se evaoró agua * agua #=lla &) * agua#=lla $) =lla grande =lla e3ue &@F'' &I!& &I!& &@F'I &S!% &I!< &@F<$ '@!% $'!S &@F
* aire $0!% $0!% $
( )
Q E = PCI
kJ ×mc ( kg ) kg
Q E =20,35
1000 kJ MJ =18416,75 kJ × 0,905 kg × kg 1 MJ
Calor 9til! absorbido or los insumos emleados en la cocción de alimentosF Q U =
∑ m c Δ T +∑ m L i
i
j
Q U =0,813 kg × 0,9
v
kJ kJ 2257 kJ × ( 85−17,1 ) K + 5 kg × 4,19 × ( 85−17,1 ) K + 0,25 kg × kg×K kg×K kg
Q U =2596,701 kJ
E6icienciaF n=
n=
QU Q E
× 100
2596,701 kJ
× 100 =14,1
18416,75 kJ
=./. 3om&a !olar o >eterminación de la altura de bombea 3ue esF Altura de bombeo & #m) T >istancia de la bomba a la suer6icie #m) W >istancia de la suer6icie al unto de medición de los caudales#m) >istancia de la bomba a la suer6icie T $8@@ m >istancia de la suer6icie al unto & T &80@ m
o
Altura de bombeo & T $8@@m W &80@ m T <8$% m Altura de bombeo $ o' #m) T Altura de bombeo & o $ #m) W @8&$ m Altura de bombeo $ T <8$% m W @8&$ m T &%8'$ m Altura de bombeo ' T &%8'$ m W @8&$ mT &@8<< m >eterminación de la irradiancia Con el solarímetro se obtiene la irradiancia en m! este valor se debe dividir entre la constante 3ue es @8%&I um $DL Irradiancia(
Medicinc!n s!"ar#metr! ( m$ ) W )= ∗103 2 m2 5.017 %$ m / W 5.2
Radiación & T
Radiación $F
Radiación 'F
5.017 5.4
3
5.017 5.5
o
∗103=1056.4 W / m 2
∗10 =1076.3 W / m 2
3
5.017
∗10 =1096.3 W / m 2
>eterminación de la otencia P!tencia ( W )= &mperaje ( & ) '$!"taje ( $ )
o
1otencia & T '@8< X '8@@ A T &$@80I% L 1otencia $ T ''8S X <8$0 A T &<'8(SS L 1otencia ' T ''8@ X <8@' A T &@&8I@@ L >eterminación del caudal
( )∗ " s
( )
m3 Q (
o
= $!"%men tiemp!
3
1m
1000 "
∗3600 s
1(
= $!"%men ∗3.6 tiemp!
Caudal & T %8'S% lDsX '80 T &8'0S m'Dh Caudal $ T %8'
N?
Al)ura 4e &om&eo,m
& $ '
<8$ &%8'$ &@8<<
EDICIÓN A A! >:(0
Po)en$% a ,@ &$@80I &<'8(SS &@&8I@@
Cau4a l ,m(#5 &8'0S &8$@' &8%(&
Rela$%'n 4el $au4al $on la al)ura 4e &om&eo Rela$%'n 4e la *o)en$%a 4e la &om&a ;s al)ura 4e &om&eo
Cau4al ,m(#5.
-otencia +., 6 10 14 4 6 8 10121416
4
Alt%ra de bombe o +m,
8 12 16
Alt%ra de bombeo +m,
Rela$%'n 4e la %rra4%an$%a solar ;s *o)en$%a 4e la &om&a
Po)en$%a ,@. 1055 1075 1095 1115
Irradiancia +./m0,
o
"e rocede a realizar ara las &$ horas! resultandoF N?
Al)ura 4e &om&eo,m
& $ '
<8$ &%8'$ &@8<<
EDICIÓN A A! 12
Po)en$% a ,@
Cau4a l ,m(#5
=.. P%$o)ur&%na El roceso de evaluación de una *urbina .idr5ulica se realiza or medio de la otencia de Bsta8 *al conceto! deende directamente de la otencia del salto de agua! erteneciente a la turbina erteneciente a la turbina ara la 3ue se lantea el c5lculo de la otencia 9til resente en el e7e de la misma8 E/resando la otencia de la turbina en C
En la 3ue F 1 T otencia en C8 Y T caudal en metros c9bicos or segundo #m'Ds)8 . T altura del salto en m8 nt T rendimiento de la turbina! en tanto or uno8 &%%% T cantidad de litros de agua #o :g) en un m'8
I@ T roviene de la e3uivalencia e/istente entre el C , el :g8mDs! como unidades de otencia8 Considerando el rendimiento del altenador! el rendimiento total n* ser5 roducto del rendimiento nt en la turbina m5s el rendimiento na en el alternador tenemos
donde
"iendo & UL es
UL T &!'0 C! la e/resión de la otencia en
2a ecuación
simli6icada es
1=*EPC;A EP E2
EJE >E 2A
*R-;PA Considerando los valores del rendimiento en la turbina #nt) oscilan entre %ZS , %Z(@! , en el alternador #na) entre %Z($ , %Z(S! en ambos casos deenden de las dimensiones de las m53uinas! lleg5ndose a valores de rendimiento total #n*) entre %ZS , %Z($8 dondeF 1 T otencia de la turbina en :L Yd T caudal en m' D s .n T salto neto #altura hidrost5tica) [ T e6iciencia de la turbina! aro/imadamente [T%8( 1R=CE"= 1ARA 2A *=MA >E >A*=" a8 Medición de .nF Cerrar todas las v5lvulas! de tal 6orma 3ue la resión del agua en toda la tubería desde la toma e7erza resión sobre el manómetro! eserar algunos minutos , medir el valor en 1a o m de .$=8 b8 Medir el caudal Yd a la salida del tubo 3ue incide sobre el rodete! emlear el mBtodo del balde8 c8 .allar el valor de 1! en U
Yd .n
A2=RE" .A22A>=" AR;A-2E" %!%%0 m' D s '% m
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Reemlazando en la ecuación #A) 1T(8S&X%8%%0X'%X%8( 1T &8@( UL CONCU!IONE! En la evaluación de la bomba solar! se determinó 3ue a ma,or altura ara almacenar el agua! la bomba utiliza una ma,or otencia , el caudal de salida es menor8 "in embargo! cuando ha, resencia de ma,or radiación en la zona! la otencia , el caudal aumentan8 1or lo tanto! el almacenamiento del agua mediante la bomba solar se debe dar en las horas de m5/ima radiación8 En la evaluación de la cocina solar se determinó 3ue la e6iciencia es de &0!I mientras 3ue una cocina me7orada de leña es de &
3I3IO8RAFA Cruz! >8 $%&&8 Estudio del ahorro mediante bombeo solar8 niversidad ;nternacional de Andalucía8 >isonible enF httFDDdsace8unia8esDbitstreamDhandleD&%''elta olt8 $%&%8 -ombeo "olarK-ombear agua con energía solar8Revisado el F %S de diciembre del $%&08 >isonible enF httFDDdeltavolt8eDenergiaK renovableDbombeoKsolar
=ne Earth >esigns8 $%&08 Comare "olar Coo:er8 >isonible enF httsFDD8oneearthdesigns8comDblogDcomareKsolarKcoo:ersD Endev8$%&@8 Caacitación en la construcción de cocinas me7oradas '.8 2ima8 CECA>E8 1icoK.idroenergíaF “.idroelectricidad casera”8 1eña! J8! .orn! M8! Re5tegui! M8! +anabria! 18 ;mlementación de un Centro de >emostración de Energías Renovables8 ^; "imosio 1eruano de Energía "olar K ^; "1E"8Poviembre! $%%I8CuzcoK1eru8 >isonible en httFDD6c8uni8edu8eDmhornD1ena$%Cecade$%Cusco $%$%%I8d6 niversidad Pacional E/erimental de *achira8 *urbina .idr5ulica8 2aboratorio de mec5nica de luidos8 enezuela8 >isonible en httFDD8unet8edu8veD_ma36luDdocD2A-K&KI@8htm rea *ecnologia8*urbinas .idraulicas8Revisado el &$D&$D&08>isonible en httFDD8areatecnologia8comDmecanismosDturbinasKhidraulicas8html Escuela de ;ngeniería de Antio3uia8 *urbinas .idr5ulicas8 Mec5nica de luidos , Recursos .idr5ulicos8Colombia8>isonible en
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