Prefactibilidad para el uso de una mezcla etanol-agua como fluido de trabajo en un ciclo termodinámico

Abstract

La 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...