Diseño de un sistema de refrigeración utilizando energía solar para conservar los alimentos en el caserío Villa Hermosa –Amazonas

La conservación de los alimentos en las zonas aisladas, en nuestros días es un tema de gran preocupación, para los países desarrollados y así como el nuestro, por tal razón se busca soluciones que sean factibles y económicas. En el Perú, hay un porcentaje del 42% de las zonas aisladas que se encuentran en la selva, que no cuentan con un sistema de refrigeración por falta de energía eléctrica, dándose la necesidad de implementar un sistema de refrigeración con energía renovable para estas zonas aisladas. El caserío Villa Hermosa -Amazonas es una zona aislada de la selva que no cuenta con un sistema de refrigeración por falta de energía eléctrica, pero califica para un sistema de refrigeración con energía solar, según las normas del ministerio de energía y minas. Por lo consiguiente, en este estudio consistió en diseñar un sistema de refrigeración utilizando energía solar para conservación de alimentos en caserío Villa Hermosa -Amazonas, para este estudio se hizo uso de los siguientes softwares: EES que nos sirvió para poder calcular la potencia del compresor, con el de AutoCAD se diseñó los componentes del sistema de refrigeración y se dibujaron los planos de los componentes del sistema fotovoltaico. Para este diseño se tuvo en cuenta el peso y el tamaño de la refrigeradora, por tal razón la refrigeradora domestica tendrá un tamaño de 6,5 cu ft, el peso será liviano para poder ser trasladado al lugar, se usará un refrigerante R600a, compresor de ½ Hp, para sistema fotovoltaico se usaran 5 paneles solares de 370 W, 5 baterías de 428 Ah , un regulador 70 amperios y un inversor de 400 W, también se colocará un interruptor diferencial, un interruptor termomagnético y un tomacorriente para enchufar la refrigeradora, de esta manera esperamos conseguir que el caserío cuente con un sistema de refrigeración para la conservación de los alimentos con energía solar

Evaluación del desempeño energético de un sistema de refrigeración por absorción híbrido empleando energía solar fotovoltaica y gas de síntesis de un gasificador multizona

El presente proyecto tiene como objetivo evaluar el desempeño energético en una nevera de rrefrigeración por absorción alimentada con fuentes de energías renovables en este caso son la energía solar y Syngas producto de la quema de tusa de maíz en un gasificador multizona, planteando alternativas para generar energía que pueda ser usadas en zonas industriales, residenciales o zonas no interconectadas (ZNI) de diversas regiones del país, mejorando su calidad de vida y competitividad en el sector al contar con alternativas para la conservación de productos. Por otro lado, Córdoba, ubicado en el noroeste de Colombia es un departamento privilegiado para el aprovechamiento de recursos renovables de energía, principalmente la proveniente del sol que se encuentra presente durante todo el tiempo del año; También se cuenta con gran potencial de biomasa puesto que es un departamento productor de maíz, que se puede usar para generar energía mediante trasformaciones termoquímicas. El trabajo contiene información sobre los avances de la refrigeración, formas de adecuaciones de nuevas fuentes energéticas renovables a sistemas de producción, mejoras en el funcionamiento de equipos y a su vez su desempeño energético. Inicialmente se realizó una investigación de las condiciones de radiación solar determinando también las horas de pico colar (HPS), seguido se consultaron los históricos de producción de alimentos en el departamento, así como también sus propiedades de conservación. Finalmente se utilizaron datos sobre la producción de biomasa manejados por Fenalce de 2003 a 2013, con promedio anual de 42642.69 ton/año. Con el fin de determinar el desempeño se alcanzaron temperaturas en el evaporador de -3,60°C y con promedio de 6,23°C en la carga térmica al utilizar energía solar por medio de un Kit solar Fotovoltaico como fuente energética implementada al sistema, y (8,70°C) al utilizar el gas de síntesis. Se logró calcular el tiempo de estabilización de la carga térmica de las fuentes los cuales fueron 1400 min para energía solar y 1455 min para syngas. Los resultados fueron comparados con fuentes convencionales de energía como son Gas licuado de Petróleo (GLP) y energía eléctrica (110V) que entregaron 3,00°C y 2,00°C respectivamente en el evaporador y con promedios en la carga térmica de 7,23°C y 9,65°C respectivamente, tiempos de estabilización de 600 min para (E110V) y 1430 min para GLP. Posteriormente se calculó el desempeño energético COP Máx. obteniendo así 2,38 con energía solar y 3,28 con gas de síntesis también comparados con las fuentes convencionales con valores de 3,67 para GLP y 2,60 para energía eléctrica 110V.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 152. OBJETIVOS ........................................................................................................ 182.1 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................... 182.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................... 183. REVISIÓN DE LITERATURA ........................................................................... 193.1 PANORAMA INTERNACIONAL DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES.............. 193.1.1 Energía solar Fotovoltaica en Colombia. .......................................................... 203.1.2 Componentes Generales de un Sistema Solar fotovoltaico ................................ 213.2 ASPECTOS GENERALES DE LA BIOMASA. ...................................................... 223.3 BIOMASA. ............................................................................................................. 233.3.1 Métodos de análisis de composición. ................................................................ 243.4 GASIFICACIÓN INTEGRADA EN SISTEMAS DE GENERACIÓN DE POTENCIA ........................................................................................................................ 263.4.1 Proceso de Gasificación ................................................................................... 273.4.2 Etapas de gasificación ...................................................................................... 283.5 GAS DE SÍNTESIS ................................................................................................. 303.6 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN ........................................................................ 303.6.1 Sistema de refrigeración por absorción de ciclo básico ..................................... 313.7 COEFICIENTE DE DESEMPEÑO (COP). ............................................................. 353.8 CARACTERIZACIÓN DE LAS ZNI ...................................................................... 373.8.1 Necesidades de Refrigeración en las ZNI ......................................................... 393.8.2 La seguridad alimentaria .................................................................................. 403.9 ANTECEDENTES. ................................................................................................. 423.9.1 Antecedentes bibliográficos de sistemas de refrigeración solar por absorción: .. 423.9.2 Antecedentes bibliográficos de sistemas de refrigeración por absorción implementando gases como fuente de calor: .................................................................... 453.9.3 Antecedentes bibliográficos en gasificación de tusa de maíz ............................. 464. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................. 484.1 DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE ENTRADA. ............................. 484.1.1 Condiciones de Conservación de los alimentos. ................................................ 484.1.2 Caracterización de la radiación solar. ............................................................... 504.1.3 Realización de los análisis próximo y elemental de la biomasa ......................... 514.1.4 Cromatografía del gas ...................................................................................... 514.2 DISEÑO DE MONTAJE. ........................................................................................ 524.3 ACONDICIONAMIENTO DEL EQUIPO. .............................................................. 534.3.1 Tolvas de alimentación en gasificación y combustión ....................................... 534.3.2 Sistema de lavado del gas ................................................................................. 554.4 REALIZACIÓN DE PRUEBAS Y MEDICIONES. ................................................. 595. RESULTADOS Y DISCUSIONES...................................................................... 635.1 VALORIZACIÓN TERMOQUÍMICA DE LA BIOMASA ..................................... 635.1.1 Análisis Próximo ............................................................................................. 635.1.2 Análisis Elemental ........................................................................................... 635.2 FUENTES CONVENCIONALES DE ENERGÍA.................................................... 645.2.1 Energía eléctrica (AC 110 V) ........................................................................... 645.2.2 Gas licuado de petróleo (GLP) ......................................................................... 665.3 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES ............................................................. 685.3.1 Kit Solar Fotovoltaico (Energía Solar).............................................................. 685.3.2 Gas de síntesis. ................................................................................................ 705.4 COMPARACIÓN ENTRE LAS DIFERENTES FUENTES DE ENERGÍA ............. 715.5 Coeficiente de rendimiento máximo (COP) máx. (reversible) ................................... 736. CONCLUSIONES ............................................................................................... 757. RECOMENDACIONES ...................................................................................... 778. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 789. ANEXOS ............................................................................................................. 83PregradoIngeniero(a) Mecánico(a