Diseño de un sistema de precalentamiento indirecto de alta eficiencia para grandes moto-generadores a gas natural apoyado en análisis computacional (CFD)

Celsia como empresa del grupo Argos con enfoque en la generación, distribución, transmisión y comercialización de energía eficiente ha venido trabajando en una planta de generación térmica en Sahagún/Córdoba llamada el Tesorito. Actualmente tienen la necesidad de reducir los costos operativos asociados a mantener los moto-generadores en sus condiciones de arranque. Por tal razón el presente proyecto tiene como objetivo aportar una solución mediante el diseño un sistema de precalentamiento, con el uso de fuentes de energía renovables. A través de una simulación CFD (Dinámica de fluidos computacional) de un modelo simplificado del circuito de precalentamiento del motor 16V50DF, se obtuvo la demanda de potencia del sistema, comportamiento de la distribución de temperatura y perdidas asociadas al proceso. De esta manera se formularon tres alternativas de solución: calentamiento a través de paneles fotovoltaicos, colectores solares y paneles híbridos. Posteriormente con la consideración de los criterios de diseño más relevantes, que son compatibilidad con el control actual de la planta térmica, nula modificación en el motor-generador, alta eficiencia de generación de energía térmica y costo de instalación; se escogió la de calentamiento a través de paneles fotovoltaicos, a la cual se le realizó el diseño en detalle sobre la estructura que los soporta. Finalmente, se le plantearon distintos escenarios operativos donde se modificó su disponibilidad energética variando la capacidad de almacenamiento para obtener una solución costo-efectiva, junto con un análisis de riesgos que puedan afectar el desarrollo del proyecto y la operación.

• Autores: Castillo Benítez, Jasser Camilo; Hincapie Florez, Diego Andrés; Llain Quiñones, José Santos; Manzur Márquez, Hasem Amaleq
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11280
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/11280
• Palabra clave: Simulación; CFD; Precalentamiento; Energías renovables; Optimización; Costo-efectividad; Simulation; CFD; Preheating; Renewable energies; Optimization; Cost-effective
• License: Universidad del Norte