El trabajo reporta el potencial de energía a través del biogás obtenido directamente de las excretas del ganado vacuno y porcino con el que cuenta la región Ciénega correspondiente al Estado de Michoacán de Ocampo, México. Se empleó información del último censo agropecuario del INEGI para conocer la población de ganado, posteriormente, se estableció una cantidad de estiércol por tipo de animal y edad acorde a un tamaño promedio. Se calculó la cantidad de estiércol total y se estimó la cantidad de biogás que se podría obtener, así como la energía eléctrica. Representando un ahorro de energía eléctrica de 4.23% que corresponde para 2013 a un monto de $18,300,000 pesos aproximadamente, con un costo promedio de 2.326 pesos por cada kWh en una tarifa 5A de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).
ResumenEl diseño y la optimización de sistemas energéticos en la actualidad son de gran importancia. Algunos de estos sistemas emplean la mezcla amoniaco-agua como fluido de trabajo, por lo tanto, el cálculo de las propiedades termodinámicas se vuelve indispensable para su evaluación, diseño y optimización. En el presente trabajo se ha desarrollado una aplicación en Excel TM empleando Visual Basic (VBA) a partir de una formulación basada en la energía de Gibbs de exceso, con la finalidad de simular diversos sistemas, como pueden ser de refrigeración, aire acondicionado, bombas de calor, cogeneración y ciclos de potencia, sin la necesidad de adquirir simuladores comerciales para tal propósito. Para validar dicho programa se han comparado los resultados con los datos arrojados por el software desarrollado por el National Institute of Standars and Technology (NIST) y datos experimentales reportados en literatura.Palabras clave: mezcla amoniaco-agua; propiedades termodinámicas; energía libre de Gibbs de exceso; entalpía; entropía.
AbstractThe design and optimization of energy systems are very important today. Some of these systems use the ammonia-water mixture as working fluid, therefore, calculation of the thermodynamic properties becomes indispensable for its evaluation, design and optimization. In the present work an application has been developed in Excel TM using Visual Basic (VBA) from a formulation based on free Gibbs Energy of Excess, in order to simulate different systems such as cooling, air conditioning, heat pumps, cogeneration and power cycles, without to acquire commercial simulators for this purpose. To validate this program, the results were compared with data obtained by the National Institute of Standards and Technology (NIST) software and experimental data reported in the literature.
An equation model for calculating the adiabatic temperature of the wet-bulb thermometer has been obtained empirical fit through a meteorological database, specificly a trough relative humidity and air temperature. A comparison of the results of calculations with the use of this equation and from meteorological database was made. The model deducted of the comparison is valid for a dry bulb temperature range of 3˚C to 35˚C and for relative humidity percentage in a range of 7% to 97%. Normalized errors are less than 5.5%. It means a maximum variation of 0.55˚C from data. However, this variation from error represents only 3.6% of the data sample. The equation model was satisfactory.
ResumenEl objetivo de este trabajo es estimar la cantidad de biogás que se podría obtener a través de la descomposición anaeróbica de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (RSU) dispuestos en un relleno sanitario, captán-dola y aprovechándola para generar energía eléctrica que pueda ser consumida por la región Ciénega de Chapala correspondiente al estado de Michoacán, México. Para la estimación de biogás capturado se empleó el Modelo Mexicano de Biogás versión 2.0, captando RSU durante 11 años con una vida útil del proyecto de 21 años. Para el análisis de generación de energía eléctrica se consideró un costo promedio de la tarifa 5-A para servicio público de la CFE. Se evaluaron cuatro escenarios posibles: óptimo, intermedio óptimo, intermedio pesimista y pesimista variando características como manejo de sitio adecuado, presencia de incendios, cobertura, lixiviados, en--sustanciales a largo plazo (26.5×10 6 USD, 22.8×10 6 , 17.9×10 6 y 11.7×10 6 , respectivamente), al mismo tiempo que se contribuye a la mitigación del cambio climático y a la prevención de enfermedades.
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