1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Prefactibilidad para el uso de una mezcla etanol-agua como fluido de trabajo en un ciclo termodinámico(2011) Vargas Sánchez, Arnoldo; Vásquez Calvo, AlexanderLa investigación de nuevas y más eficientes formas de generar energía, es una actividad de suma importancia para cualquier país del mundo en la actualidad. La energía geotérmica, es considera por los expertos, como una fuente renovable de energía, esto quiere decir, que su impacto en el medio ambiente es; en comparación con otras tecnologías, mucho menor. Según los expertos, la energía geotérmica, es abundante en Costa Rica, especialmente, las denominadas fuentes de baja entalpía. Las fuentes de baja entalpía, son fuentes de calor con temperaturas menores a los 150ºC. Las plantas de vapor, son dispositivos tecnológicos que se utilizan para transformar energía en forma de calor en energía en forma de movimiento, que pueda mover los álabes de una turbina para generar electricidad. Estos dispositivos, son los utilizados para aprovechar la energía que contienen las salmueras geotérmicas. El fluido de trabajo, fluido que realiza las etapas del ciclo de vapor, es el objeto de estudio de este proyecto. El objetivo principal de esta investigación, es estudiar la factibilidad técnica de utilizar la mezcla etanol-agua como fluido de trabajo en un ciclo termodinámico, que utiliza como fuente de calor una salmuera geotérmica a 165ºC. Para lograr este objetivo, se requiere utilizar un modelo termodinámico, que facilite la obtención de dos propiedades termodinámicas que permitan el cálculo de las características de los ciclos de vapor, estas propiedades son: la entalpía y la entropía. El desarrollo de este modelo consta de dos etapas. En la primera, se utilizan algoritmos que establecen la relación líquido-vapor de la mezcla, para el ámbito de presión y temperaturas establecidas. La segunda etapa, consiste en establecer un algoritmo que estime la entalpía y la entropía para una temperatura, presión y composición dadas. Una vez se obtiene el modelo termodinámico, se calcularon las características de dos ciclos...Item Determinación del potencial teórico de energía undimotriz en la costa Pacífico norte de Costa Rica(2021) Zumbado González, Javier; Alfaro Chavarría, Henry GustavoEn este trabajo se busca evaluar el potencial teórico de energía undimotriz en la costa Pacífico norte de Costa Rica, delimitado entre Puerto Carrillo y la frontera con Nicaragua. Se realizó una revisión bibliográfica acerca del recurso undimotriz, se analizaron las bases de datos meteoceanográficas disponibles, se aplicaron técnicas de regionalización para la densificación de información marítima y se determinó el potencial teórico de energía undimotriz, caracterizándolo de manera espacial y temporal. La metodología aplicada en este trabajo se basa en la técnica de regionalización híbrida, la cual contempla modelos numéricos y estadísticos, que se alimentan de datos meteoceanográficos; como lo son oleaje, viento y nivel del mar. Los datos de oleaje, específicamente el parámetro de altura de ola significante (𝐻𝑠), se calibró mediante registros de oleaje suministrados por parte de iMARES. En cuanto a la técnica de regionalización, se caracterizó la variabilidad de las condiciones del oleaje en la costa Pacífico norte de Costa Rica. Los principales resultados de este trabajo es la variabilidad espacial y temporal. Con respecto a la variabilidad espacial se obtuvo el mapa de potencia promedio e información energética en las curvas batimétricas de 20 y 50 m. Con respecto a la variabilidad temporal se realizó una clasificación mensual y estacional, asimismo, se obtuvieron distintos índices que muestran la variabilidad del recurso. De esto se obtuvo que los meses de mayor energía corresponden entre junio y octubre, y la variabilidad temporal es baja comparada a otras zonas del mundo.Item Estudio y adaptación del diseño de un rompeolas para captar la energía que es redirigida y aprovecharla en la generación de electricidad(2023) Piedra Láscarez, Melissa; Govaere Vicarioli, GeorgesSe estudió el potencial energético de un rompeolas modular para determinar la viabilidad de desarrollar un proyecto de generación eléctrica a partir de la estructura. Se trabajó con una base de datos de oleaje de Cabo Blanco, Costa Pacífico, Costa Rica Se elaboraron cuatro modelos para poner a prueba en un canal de olas. Durante los ensayos el caudal redistribuido fue almacenado y medido. Se determinó el potencial energético instantáneo y unitario del rompeolas. Se estima una producción anual de energía de 54,49 kW/m. Se propone una turbina de flujo axial como conversor para el sistema. La energía extraída por medio del rompeolas es directamente proporcional al caudal recolectado y este depende a su vez de la longitud del rompeolas. Adicionalmente se estudió la estabilidad del rompeolas. Al tratarse de una estructura doble propósito se disminuye el impacto ambiental en la zona ya que el área a intervenir es menor. Además, se podría economizar en costos de construcción. Otra característica positiva de la estructura es que puede servir de hábitat para organismos marinos que se adhieran a sus paredes. Esta investigación contribuye a las iniciativas de descarbonización ya que ofrece una solución alternativa al abastecimiento de electricidad. La energía undimotriz o energía de las olas es un recurso presente de forma permanente las 24 horas del día los 365 días del año lo cual la hace capaz de contribuir a la estabilidad y constancia de la matriz energética del país de una manera sostenible.Item Diseño de un sistema de integración energética para el secado industrial de pulpa de café prensada(2018) Jiménez Gómez, Alejandro Esteban; Torres Quirós, CindyItem Nómada insular: habitat biocenótico de ciclos de vida sostenibles(2019) Bolaños Padilla, José Carlo; Villarreal Montoya, José AquilesNómada Insular es propuesta de crecimiento humano que contempla una relación biocenótica entre el ser humano y el ambiente, conceptualizando a la máquina como vínculo natural. El ente biológico se desenvuelve bajo un enfoque de Desarrollo Sostenible. Representa una propuesta de solución al impacto humano en el ecosistema y sus consecuencias en el Calentamiento Global. Se desarrolla en el medio acuático, específicamente en la Zona Pelágica Oceánica, espacio del piélago (mar abierto) que reúne las condiciones necesarias para su autoabastecimiento y supervivencia. El organismo permite ejecutar una movilidad nomádica, determinada por los ciclos regenerativos del ecosistema y las condiciones atmosféricas presentes. La conceptualización de la propuesta consiste en el estudio y análisis de movimientos y técnicas como: el Metabolismo, Archigram, Arquitectura High-Tech, Nuevo Urbanismo, Energías Renovables, Acuaponía y Desalinización del Agua. Este análisis pretende crear una hibridación de conceptos para lograr una reinterpretación posmoderna e idealista. El proyecto consiste en dos componentes físicos (nómadas e ínsula) y tres sistemas de funcionamiento (producción, habitacional, y desarrollo humano). El primero, comprende el desarrollo energético y productivo mediante la explotación de fuentes renovables, obtención hídrica y técnicas de cultivo sostenibles. Por su parte, el sistema habitacional, brinda espacios de vivienda tanto nómadas como propios de la ínsula, que junto con el sistema de desarrollo humano propician el desarrollo de la vida y realización del ser.Item Propuesta de planificación para un Sistema de Información Geográfica, aplicado al Programa de Electrificación Rural con Fuentes Renovables de Energía del Instituto Costarricense de Electricidad(2011) Salazar Alvarado, Jason José; Ureña Ferrero, Max AníbalEl presente trabajo final de graduación, tiene como objetivo desarrollar una propuesta de planificación para un Sistema de Información Geográfica, aplicado al Programa de Electrificación Rural con Fuentes Renovables de Energía del Instituto Costarricense de Electricidad. El fin es planificar una herramienta que permita proveer soluciones integrales al negocio, referente a la toma de decisiones técnico ¿ administrativas y en beneficio de brindar un mejor servicio al cliente. La propuesta de planificación está basada en la metodología de planificación de un SIG, desarrollada por Tomlinson (2007). Dicha metodología se divide en 4 fases: 1. Diseño preliminar: (Etapa 1) Marco estratégico y modelo comercial de la organización, (Etapa 2) Planificación del proyecto, (Etapa 3) Impartir un seminario de tecnología, (Etapa 4) Descripción de los Productos Informativos, (Etapa 5) Definir el alcance del sistema, (Etapa 6) Diseño de datos, (Etapa 7) Modelo Lógico de Datos, (Etapa 8) Requisitos del sistema. 2. Planificación de la implementación: (Etapa 9) Análisis costo ¿ beneficio, migración y riesgo, (Etapa 10) Planificar la implementación. 3. Adquisición de los equipos. 4. Implementación. En este trabajo se realizarán sólo las etapas que van de la 1 a la 6, de la fase de diseño preliminar. Por consiguiente, los alcances del presente documento son: Identificar la información cartográfica, tabular, documental, gráfica y estadística que debe de suministrar el SIG, para el PERFRE.* Evaluar los flujos de trabajo de cada uno de los procesos del PERFRE.* Analizar los requerimientos descriptivos de la información cartográfica, tabular, documental, gráfica y estadística que generaría el SIG.* Determinar el alcance del sistema respecto al software, hardware, los conjuntos de datos alfanuméricos y espaciales y los entregables requeridos.* Proponer los estándares de calidad de los datos alfanuméricos y espaciales del sistema...Item Evaluacion y propuesta de mejora para la Planta Hidroeléctrica Cacao(2015) Peraza Quirós, Christian; Valerio Ramírez, Víctor; Soto Ortega, Pablo ManuelLa ESPH S.A se encuentra en un proceso de adquisición de la PH Cacao, con miras a realizar una remodelación que permita un aprovechamiento adecuado de la energía del Río Poás, esta planta presenta ventajas significativas en comparación al desarrollo de un proyecto desde cero. En aras de brindar un mejor servicio a sus abonados, la ESPH S.A mediante la generación de electricidad por medios propios, puede alcanzar una disminución en sus costos operativos, trasladando este beneficio a los clientes. Entonces aparece la necesidad de realizar un trabajo de investigación y diseño para determinar el mejor aprovechamiento posible del Río Poás. Este trabajo parte del análisis de datos hidrológicos, con el que se estima el caudal aprovechable del río. Mediante recopilación de información bibliográfica y de campo, se obtienen parámetros de diseño como la caída bruta o salto de agua, la longitud de trasiego, datos de altitud y estado general de las instalaciones. Con toda la información recopilada se calculan y especifican los diferentes equipos que componen la PH Cacao, se determinan los componentes que son reutilizables y las modificaciones necesarias para que sean operables bajo las nuevas condiciones de operación. Finalmente, se realizan estimaciones de los costos de implementación de la propuesta de mejora obtenida, además se realizan recomendaciones de operación gracias a la obtención de un modelo de operación diario por meses, así como algunas otras recomendaciones de diseño. En la estimación de costos de los quipos de turbogeneración se realiza una cotización por parte de la empresa WEG, con el fin de corroborar la veracidad de los resultados obtenidos.Item Propuesta de un protocolo sobre la evaluación de impacto ambiental en el contexto de la incineración con aprovechamiento energético a partir de residuos sólidos urbanos en Costa Rica(2015) Montero Salas, Alvaro Enrique; Porras Mora, OrlandoEl presente proyecto se realiza con el fin de desarrollar una propuesta de protocolo para la evaluación de impacto ambiental en el contexto de la incineración con aprovechamiento energético a partir de residuos sólidos urbanos (RSU) en Costa Rica. Con el fin de alcanzar este objetivo se realiza, en primer lugar, un análisis de la normativa conexa y vigente en el tema, tanto a nivel nacional como internacional. Se destaca que en fecha 04 de diciembre del 2014 se dio a conocer a través del Diario Oficial La Gaceta, y por medio de consulta pública una propuesta de reglamento sobre condiciones de operación y control de emisiones de instalaciones para coincineración de residuos sólidos ordinarios; esto a pesar de que en nuestro país actualmente existe un decreto de moratoria a este tipo de actividades, obras o proyectos. Esta propuesta de reglamento adopta como límites máximos permitidos los ya ejecutados por la comunidad de la Unión Europea, los cuales son los más estrictos en el tema a nivel mundial. En segundo lugar, se expone la metodología utilizada en Costa Rica para el proceso de Evaluación de Impacto Ambiental por parte de la Secretaría Técnica Nacional Ambiental (SETENA). Se encuentra que los protocolos o estudios técnicos son de vital importancia en el proceso porque permiten generar conclusiones acerca de la viabilidad ambiental de un proyecto. En tercer lugar, se identifican los factores ambientales susceptibles a ser impactados y los elementos del proceso de tratamiento térmico de RSU que generan impactos ambientales. Cabe destacar que el aire (un factor susceptible a ser impactado) corresponde al factor ambiental que es abordado con mayor detalle en la investigación. Finalmente, se determinan los aspectos a incluir en la propuesta de protocolo sobre la evaluación de impacto ambiental. Dentro de los principales, se encuentran: emisiones gaseosas generadas por el tratamiento térmico de RSU, tasas de producción...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...