1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Efectos en la calidad de la energía en un circuito de distribución de la CNFL ante la conexión del Proyecto Eólico Valle Central(2017) Molina Guzmán, Bryan; Fernández Vásquez, Raúl GerardoEn el presente proyecto se crea un modelo equivalente del Proyecto Eólico del Valle Central (PEVC) y del circuito Santa Ana Norte de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz S.A (CNFL) utilizando el software libre de simulación OpenDSS y el sistema de información geográfica de tipo software libre Quantum Geographic Information System (QGIS). Con el modelo se realizan simulaciones para estimar los efectos sobre la calidad de la energía por la conexión del PEVC a este circuito de distribución de la subestación Escazú de la CNFL, tales como flujos de potencia para observar niveles de tensión y pérdidas, corrientes de cortocircuito y distorción armónica. Se válida la funcionalidad de modelo creado mediante la comparación de datos reales medidos por la empresa. Dentro de los resultados obtenidos, se logra determinar que los niveles de corrientes de cortocircuito aumentan por la inclusión de un nuevo elemento capaz de inyectar corriente en una falla. En media tensión se determina la necesidad de realizar una nueva coordinación de protecciones, porque en zonas alejadas a la subestación, se presentan aumentos superiores a 500 A y éstos pueden generar problemas de coordinación en una falla. Para el caso de baja tensión estos aumentos de corriente no representan un problema para la calidad de la energía de los clientes. Con los flujos de potencia se logra observar como las pérdidas, al realizar la conexión de respaldo, disminuyen con respecto a la operación normal de los circuitos. Esto debido a. que la mayoría de potencia inyectada por el PEVC se consume localmente en el circuito Santa Ana Norte, y también por el hecho de dejar fuera de operación una longitud considerable del circuito Eólico Valle Central. Los niveles de tensión en los ramales de media tensión muestran un aumento casi despreciable, menor al 3%. Para los ramales de baja tensión el efecto es más...Item Evaluación energética en una planta de alimentos balanceados para animales(2015) Chacón Cordero, Fabiola; Ulate Brenes, Adolfo MauricioEn este trabajo se realiza una evaluación energética en una planta de alimentos balanceados para animales. El objetivo del mismo es valorar el uso de la energía y considerar la implantación de medidas que permitan la maximización del aprovechamiento energético en la empresa. Inicialmente se recopila información sobre consumos energéticos, uso de instalaciones, procesos productivos, datos de equipos y facturas, con la finalidad de establecer un perfil de uso y consumo inicial en la planta. Se realiza la evaluación del sistema eléctrico y sistema de vapor. El sistema eléctrico se valora por medio de un balance de energía y el perfil de carga eléctrica. Para el sistema de vapor se aplican listas de evaluación. Con este análisis se logra identificar los equipos y áreas de mayor consumo y se determinan condiciones no conformes con el uso eficiente de la energía en el sistema de vapor. De la información recabada y el tratamiento de datos, se proponen oportunidades de conservación de energía que requieren inversión, así como otras que no la requieren. La medida propuesta más importante, que no requiere inversión, fue la verificación de la capacidad de procesamiento de los molinos según la energía consumida, debido a que generaría un ahorro de ¢7 875 000/año. Según los indicadores económicos obtenidos, el cambio de combustible de la caldera fue una de las propuestas más viables, ya que obtuvo un VAN de ¢22 886 000, una TIR de 80% y un PSR de 1.18 años. Se recomienda cambiar el combustible de la caldera por LPG, ya que esta alternativa además de aportar beneficios económicos, también genera importantes beneficios ambientales.Item Aprovechamiento de la boñiga de la Lechería Santa Teresita para la producción de energía eléctrica(2015) Montealegre Kruse, Luisa; Moya Hernández, José Francisco; De Lemos Medina, LeonoraEl presente trabajo de graduación consiste en el diseño técnico y el análisis económico del sistema de aprovechamiento de la boñiga de la lechería Santa Teresita para la producción de energía eléctrica. La demanda energética total de la finca es de 3.294 kWh al mes y la potencia requerida en de 18,7 kW. Se determinó que el tipo de biodigestor más adecuado para la finca es de tipo bolsa completa. La energía eléctrica que se puede generar con el potencial de gas metano es de 4.650 kWh por mes utilizando un generador de 24 kW. La finca puede llegar a ser autosuficiente energéticamente en el proceso de obtención de leche y sustituir el consumo eléctrico de las casas de los empleados. Los indicadores económicos arrojados fueron un TIR del 31% y un VAN al 15% de ¿11.290.452 por lo que el proyecto es atractivo económicamente. La implementación del proyecto evitaría la liberación de gases de efecto invernadero por 77 metros cúbicos de metano diarios.Item Auditoría energética del Edificio C de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica(2014) Valverde Sánchez, Oscar; Cartín Caballero, Carlos ManuelEn vista de los próximos aumentos en los consumos y demandas energéticas previstas para el país en años venideros, se vuelve necesario eliminar el despilfarro energético en establecimientos de alto consumo y aprovechar todo el potencial de ahorro energético que se tiene en el país. Las auditorías energéticas constituyen la piedra angular de los sistemas de gestión energética y sus correspondientes programas de ahorro. El presente trabajo se refiere a la aplicación de una auditoría energética del tipo estándar con un análisis de nivel II sobre el Edificio C de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica. Se determinó un EUI de 54,5 (kW-h/m2* año) como una medida actual del desempeño energético del edifico. Al compararlo con los índices de otros edificios con finalidad similar al inmueble auditado, se logro establecer que el edificio se encuentra entre los edificios con mejor desempeño energético, en cuanto a energía eléctrica se refiere. Se determinó que las demandas máximas del edificio se encuentran en los meses de marzo, abril y mayo, debido a una combinación entre la ocupación del edificio y los factores climatológicos que llegan a afectar el uso del equipo de acondicionamiento climático A través de la medición experimental con el equipo Fluke 435 se encontró un consumo semanal de 2 027,60 kW-h en períodos de baja ocupación y de 3 161,00 kW-h en períodos de alta ocupación. Así mismo se determinó un consumo diario máximo para los mismos períodos de 436,42 kW-h y de 576,67 kW-h respectivamente. Se consideró otra serie de parámetros como demanda máxima, factor de potencia y factor de carga, los cuales son parámetros de la calidad de la energía suministrada al edificio, así como de su correcto manejo y manipulación. Para determinar posibles mejoras y verificar los usos de los sistemas de iluminación y aire acondicionado se levantaron los perfiles semanales de tempertura, humedad relativa...Item Balance energético de una extractora de aceite de palma aceitera, y análisis técnico y económico para el uso más eficiente de la biomasa generada en el proceso de extracción(2013) Salazar Vega, Alejandro; Venegas López, Christian; Montero Camacho, Carlos Andrés; Rojas González, FernandoLa presente investigación se realizó en la planta extractora de aceite de palma `¿Naranjo¿¿ perteneciente al Grupo Palma Tica y ubicada en el cantón de Quepos, zona Sur de Costa Rica, durante el periodo comprendido entre 2010 y mediados de 2012. El propósito consistió en optimizar el uso de la biomasa para la generación de vapor y electricidad en una extractora de aceite de palma, con el fin de liberar las mayores cantidades de biomasa. Para ello fue necesario realizar un balance energético en el circuito de generación de vapor y energía eléctrica; luego se determinaron los volúmenes de biomasas liberados con varias opciones de mejoras planteadas, y después se analizaron técnica y económicamente las propuestas de mejora. El estudio se justificó dado que posee valor teórico, utilidad práctica, medio de consulta, y porque su implementación en la planta podría generar beneficios netos. Metodológicamente, el estudio se basó en la definición de las oportunidades de mejora de la planta mediante un reconocimiento de esta durante visitas de campo y recolección de información. El procesamiento de la información y de los datos obtenidos, permitió determinar que la eficiencia de la planta en la generación de vapor y en la generación de energía eléctrica es del 76,7% y del 44,9%, respectivamente. Además, la liberación extra de biomasa en forma de cascarilla es de 689,4 ton al año, en caso de que se realicen las propuestas de mejoras planteadas. Se concluyó: (a) los valores de eficiencia de la caldera indicaron que el vapor producido no se encontraba en estado saturado y, por ende, se debe ahondar más en el estudio de su estado real; (b) el vapor pudo no estar llegando saturado al turbogenerador; (c) las propuestas de mejora pueden aumentar la eficiencia del sistema en un 3%, con inversiones bajas y periodos de retorno cercanos o menores al año; (d) las mejoras más factibles fueron: colocar un techo sobre la pila del agua...Item Propuesta técnica de desarrollo para el aprovechamiento solar en P.H. Belén(2010) Alvarado Sanabria, Natalia; Cavallini Solano, HenniaLa energía solar constituye un recurso primario, inagotable y más limpio para producción de energía. La pequeña parte de energía emanada del Sol que alcanza nuestro planeta es suficiente para mantener estable la temperatura lo que a su vez permite el funcionamiento ininterrumpido del ciclo hidrológico y del clima. Se estima que la cantidad de energía que recibe la tierra en 30 minutos, equivale a toda la energía eléctrica consumida por la humanidad en un año. (Merino, 2006) Este Trabajo Final de Graduación (TFG), desarrolla una propuesta de viabilidad para la generación eléctrica a partir del recurso solar disponible en terrenos de la Planta Hidroeléctrica Belén, propiedad de Compañía Nacional de Fuerza y Luz (CNFL). Para tal propósito el TFG revisa aspectos teóricos, financieros y ambientales relacionados con la aplicación de tecnologías fotovoltaicas y térmicas comercialmente disponibles o en fase de desarrollo. El trabajo se desarrolla en siete capítulos, los cuales comprenden cuatro importantes partes que son: un capítulo introductorio, un marco referencial del recurso solar, tecnologías de aprovechamiento solar, una propuesta de diseño y conclusiones y recomendaciones para su implementación. En el capítulo introductorio se presenta objetivo, alcances, limitaciones y metodología a utilizar para la elaboración del TFG. Posteriormente se presenta una reseña teórica y conceptos básicos para la adecuada comprensión de las tecnologías existentes. Posteriormente se realiza un análisis de los datos solares, terrenos y red eléctrica existentes para seleccionar y diseñar la tecnología más apropiada a las condiciones disponibles. Por último, se estudian aspectos financieros, impactos y medidas de mitigación ambiental, mecanismos de desarrollo limpio y el marco comercial para su óptima implementación. Considerando la disponibilidad de terreno y potencial solar de la PH Belén, se propuso el diseño de una planta...