Análisis termodinámico de un ciclo rankine orgánico usando biogás generado por digestión anaerobia de residuos de cosecha de banano
Date
2024-08-01
Authors
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Research teaching director
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Publisher
Fundación Universidad de América
Abstract
El presente trabajo de grado fue realizado para evaluar la viabilidad de producir energía eléctrica con un Ciclo Rankine Orgánico en zonas no interconectadas de Colombia. Lo anterior usando biogás como combustible, producto de la Digestión Anaeróbica de Residuos de Cosecha de Banano. Para esto se diseñó y simuló un Ciclo Rankine Orgánico por medio del software EES, midiendo su desempeño por medio de un balance de energía y exergía. El Ciclo Rankine Orgánico se diseñó para un calor disponible de 11,62 kW, teniendo en cuenta que la biomasa tenía un rendimiento de biogás de 271 ml/kg ST. El CRO diseñado genera 1,48 kW de energía eléctrica con una eficiencia de 12,2%. Este se diseñó a partir de los desechos de una plantación de banano de 3,5 ha, pudiendo generar 12.999 kWh anuales. Se analizaron varios parámetros de exergía y la eficiencia exergética del ciclo fue de 66,37%, donde la caldera y el condensador son los equipos con mayor destrucción de exergía.
Description
This degree work was carried out to evaluate the viability of producing electrical energy with an Organic Rankine Cycle in non-interconnected areas of Colombia. The above using biogas as fuel, a product of the Anaerobic Digestion of Banana Harvest Residues. For this, an Organic Rankine Cycle was designed and simulated using the EES software, measuring its performance through an energy and exergy balance. The Organic Rankine Cycle was designed for an available heat of 11.62 kW, taking into account that the biomass had a biogas yield of 271 ml/kg ST. The designed CRO generates 1.48 kW of electrical energy with an efficiency of 12.2%. This was designed from the waste of a 3.5 ha banana plantation, and can generate 12,999 kWh annually. Several exergy parameters were analyzed and the exergy efficiency of the cycle was 66.37%, where the boiler and the condenser are the equipment with the highest exergy destruction.
Keywords
Ciclo rankine orgánico, Digestión anaeróbica, Residuos de cosecha, Organic rankine cycle, Anaerobic digestion, Crop residue, Tesis y disertaciones académicas
Citation
APA 7th - Delgado Martínez, D. A. (2024) Análisis termodinámico de un ciclo rankine orgánico usando biogás generado por digestión anaerobia de residuos de cosecha de banano. [Trabajo de grado, Fundación Universidad de América] Repositorio Institucional Lumieres. https://hdl.handle.net/20.500.11839/9678