ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA – ELÉCTRICA
INFORME DE INVESTIGACIÓN
“GENERACIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA MEDIANTE UNA MINI CENTRAL TÉRMICA DE CICLO COMBINADO EN EL CASERÍO
FUNDO DIONISIO DEL DISTRITO DE MOCHUMÍ 2012"
Para la aprobación de la
experiencia curricular de
METODOLOGÍA DE LA
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
CICLO III
AUTORES:
Delgado Zamora Fernando
Muñoz Tafur Eder Paul
Piscoya Sánchez Javier
ASESORA:
Mg Ana
María Guerrero Millones
Pimentel –Perú
2012
1.1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
¿Cómo
Generar Energía Eléctrica en el caserío Fundo Dionisio del Distrito de
Mochumí 2012?
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA:
*
Técnica: Por la factibilidad que
encontramos para dicha construcción que a su vez es más eficiente.
Aprovechando a su vez una fuente renovable, como
la fuente hídrica del canal Taymi para ser utilizado en la torre de
refrigeración y el calentamiento del agua para que se trasforme en
vapor.
*
Económica: Resulta más económico y
rentable, ayudando ahorrar dinero en la compra de combustible, leña y el
kerosene para el alumbrado generando altos costos, que perjudica la economía de
los pobladores.
*
Social: Ayudará a mejorar la calidad
de vida de los pobladores del caserío Fundo Dionisio del Distrito de Mochumí,
porque les dará la posibilidad de generar otras actividades económicas
productivas y comerciales.
*
Ambiental: Permitirá reducir la
contaminación ambiental que está atravesando el planeta tierra y para
contribuir al mejoramiento de la salud de dicho caserío que contraen
enfermedades respiratorias por el humo inhalado de los lamparines y mechones,
que contaminan el medio ambiente que los rodea.
Contribuyendo así con la
conservación del medio ambiente rebajando las emisiones de gases contaminantes,
que es fundamental para nuestra calidad de vida
actual y para nuestra generación en el futuro.
OBJETIVOS:
*
OBJETIVO GENERAL:
Generar Energía Eléctrica mediante una mini central
térmica utilizando el ciclo combinado en el caserío Fundo Dionisio Mochumí
2012.
* OBJETIVOS
ESPECÍFICOS:
-
TÉCNICOS
a) Diseñar la instalación del generador de energía
eléctrica.
b) Realizar pruebas de validación de la central
eléctrica.
c) Generar energía dentro de las normas establecidas
por ley.
-
ECONÓMICO
a) Mejorar la economía reduciendo en costo de comprar
algún un combustible.
-
SOCIAL
a) Crear
fuentes de trabajo, lo cual contribuye a disminuir el nivel de desempleo.
- AMBIENTAL
a) Reducir
la contaminación del medio ambiente por lo que su funcionamiento lo hace de
forma natural sin causar alteraciones en la ecología.
* HIPÓTESIS.
La
instalación de una central térmica empleando el sistema del ciclo
combinado para la generación de energía eléctrica en el caserío fundo
Dionisio de Mochumí se mejoró la calidad de vida de los pobladores.
* VARIABLES
- Variable
independiente:
Sistema de ciclo combinado
(http://www.olade.org.ec)
Este sistema, en general, está
formado por una turbina de gas y una turbina de vapor; los gases calientes
resultantes de la combustión de la turbina de gas, se emplean para producir
vapor a alta presión mediante un caldero que alimenta a la turbina de vapor y
produce energía eléctrica, utilizando el calor que de otra forma, sería
perdido.
Generación
de Energía eléctrica
(http://enciclopedia.us.es)
La generación de electricidad consiste en la transformación de
alguna clase de energía «no eléctrica» (sea esta química,
mecánica, térmica, luminosa,
etc.) en energía eléctrica.
La generación industrial de energía eléctrica se realiza en
instalaciones denominadas centrales eléctricas que ejecutan alguna de las
transformaciones mencionadas y constituyen el primer escalón del sistema de
suministro eléctrico.
4. PROPUESTA DE LA INVESTIGACIÓN
B.
Descripción de procesos
Estudio
Se llevó a cabo nuestro proyecto de investigación
realizándose un estudio del lugar recogiendo información necesaria al igual del
sistema que se utilizó para la generación de la energía eléctrica en la segunda
semana del mes de abril del presente año.
Diseño
En este
proyecto se planteó el diseño de una mini central térmica de ciclo combinado,
cuyo propósito es satisfacer una de las necesidades de la población como
es el servicio eléctrico en sus hogares. La demanda de potencia eléctrica
se establece en 10 MW.
Instalación
La
instalación de la mini central se ubicó cerca al rio llamado Taymi que sirvió
para extraer el agua mediantes bombas la cuales alimentaran las calderas, así
mismo para transportar energía debe tenerse en cuenta si la sección del
conductor es la adecuada, el tipo de aislamiento con el que cuenta, tipo de
transporte (aéreo, subterráneo, adosado, etc.), accesorios necesarios para su
correcta manipulación y transporte
.Funcionamiento
Al culminar
con la instalación se realizó pruebas antes de poner en funcionamiento la
mini central realizándose en la primera semana de julio del
presente año.
C.
Ensamblaje.
El
equipamiento de un ciclo combinado está prediseñado y empaquetado en fábrica
para minimizar los costes y el tiempo de instalación. Todo el equipamiento
principal (turbina de gas, caldera de recuperación), y turbina de vapor es
llevado a la planta como componentes ensamblados y probados. Esto reduce
enormemente los costes de instalación de la planta. El coste del equipamiento
del ciclo combinado sin embargo es mayor que en plantas convencionales de vapor
debido al ensamblaje previo de los equipos. No obstante, los costes de
instalación en una planta de ciclo combinado son significativamente menores,
como resultado del reducido ciclo de instalación.
D.
Funcionamiento.
Una Central Térmica de Ciclo Combinado se basa en una turbina de gas y
en el posterior aprovechamiento del calor residual a través de un ciclo de
vapor.
Una turbina de gas funciona mediante calentamiento por combustión del aire comprimido por un compresor, acoplado a la propia turbina (Ciclo Brayton). Al expandirse los gases en la turbina se produce un trabajo que es convertido en energía eléctrica por el alternador. El combustible principal es, en general, gas natural.
Los gases que salen de la turbina de gas se encuentran a temperaturas
superiores a los 600°C. Su calor es aprovechado en una caldera de recuperación
para producir vapor que, a su vez, al ser expandido en una turbina de vapor
produce trabajo que igualmente es convertido en energía eléctrica (Ciclo
Rankine).
Esta combinación de ambos ciclos mediante la turbina de gas y la turbina
de vapor, permite un mejor aprovechamiento del calor de combustión,
obteniéndose un rendimiento global, en general, superior al 55%, mientras que
en las centrales térmicas convencionales se consigue un 35%.
E.
Mantenimiento.
Ø Manteamiento predictivo
Consiste en determinar en todo instante la
condición técnica (mecánica y eléctrica) real de la máquina, mientras esta se
encuentre en pleno funcionamiento, para ello se hace uso de un programa
sistemático de mediciones de los parámetros más importantes del equipo.
Tiene como objetivo disminuir las paradas
por mantenimientos preventivos, y de esta manera minimizar los costos por
mantenimiento y por no producción. La implementación de este tipo de métodos
requiere de inversión en equipos, en instrumentos, y en contratación de
personal calificado. Técnica utilizada para la estimación del mantenimiento
predictivo:
Ø Mantenimiento preventivo:
Este mantenimiento también denominado
“mantenimiento planificado”, tiene lugar antes de que ocurra una falla o
avería, se efectúa bajo condiciones controladas sin la existencia de algún error
en el sistema. Se va realizar a razón de la experiencia y pericia del personal
a cargo, los cuales son los encargados de determinar el momento necesario para
llevar a cabo dicho procedimiento; el fabricante también puede estipular el
momento adecuado a través de los manuales técnicos.
Presenta las siguientes características:
- Se realiza en un momento en que no se está
produciendo, por lo que se aprovecha las horas ociosas del sistema
- Se lleva a cabo mediante un programa
previamente elaborado donde se detalla el procedimiento a seguir, y las
actividades a realizar, a fin de tener las herramientas y repuestos necesarios
“a la mano”.
- Cuenta con una fecha programada, además de un
tiempo de inicio y de terminación preestablecido y aprobado por la directiva de
la empresa.
- Está destinado a un área en particular y a
ciertos equipos específicamente. Aunque también se puede llevar a cabo un
mantenimiento generalizado de todos los componentes del sistema.
- Permite a la empresa contar con un historial
de todos los equipos, además brinda la posibilidad de actualizar la información
técnica de los equipos.
Ø Mantenimiento
correctivo.
Este
mantenimiento también es denominado “mantenimiento reactivo”, tiene lugar luego
que ocurre una falla o avería, es decir, solo actuará cuando se presenta un
error en el sistema. En este caso si no se produce ninguna falla, el
mantenimiento será nulo, por lo que se tendrá que esperar hasta que se presente
el desperfecto para recién tomar medidas de corrección.
Este mantenimiento trae consigo las siguientes
consecuencias:
- Paradas no
previstas en el proceso productivo, disminuyendo las horas operativas.
- Afecta las
cadenas productivas, es decir, que los ciclos productivos posteriores se verán
parados a la espera de la corrección de la etapa anterior.
- Presenta
costos por reparación y repuestos no presupuestados, por lo que se dará el caso
que por falta de recursos económicos no se podrán comprar los repuestos en el
momento deseado
- La
planificación del tiempo que estará el sistema fuera de operación no es
predecible.
F.
Normas técnicas.
Hemos
aplicado la norma ISO 16001 que forman una serie de normas internacionales de
gestión de la energía que tiene el objetivo de ayudar a las empresas a establecer
sistemas y procesos necesarios para aumentar la eficiencia energética. Una
gestión sistemática de la energía debería originar una reducción de los costes
energéticos y de las emisiones de gases de efecto invernadero.
G.
Normas de seguridad e higiene industrial
Las normas de seguridad que tuvimos en cuenta
para el desarrollo del presente trabajo contribuyeron en todo momento para la
mejora del mismo, pues trabajamos con orden y limpieza, también hemos contado
con los materiales esenciales de seguridad personal para cada uno de los
integrantes.
H.
Normas ambientales.
Hemos aplicado las normas ISO 14001 que forman
una serie de normas internacionales de gestión ambiental aplicables en
cualquier organización. El objetivo de la norma es mantener la protección
ambiental y la prevención de la contaminación en equilibrio con las necesidades
socio-económicas.
I.
Manual del usuario
Ø su funcionamiento lo hace mediante energía cinética dando un
movimiento rotatorio al conjunto de hélices acopladas al buje que forma
un sistema de transmisión.
Ø su principio de funcionamiento lo hace a través de la fuerza del
vapor y se basa en la energía cinética la cual lo convierte en energía
mecánica.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
Documentación
física
Santiago Sabugal García “Centrales térmicas de
ciclo combinado: teoría y proyecto”, febrero 6, 2006- 328 paginas, editorial
Díaz de Santos.
Santiago García Garriodo “Operación y
Mantenimiento de Centrales de Ciclo Combinado” 2007- 352 paginas, editorial Díaz
de Santos.
Páginas relacionadas con los sistemas ciclos combinados
(http://www.cicloscombinados.com/)
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarcuanto demora en hacer este proyecto
ResponderEliminar