Browsing by Autor "Vargas Bautista, Juan Pablo"

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EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE BIOGAS DE RELLENOS SANITARIOS EN BOLIVIA PARA PRODUCIR ELECTRICIDAD
(Inv. y Des., 2017) Vargas Bautista, Juan Pablo; Calvimontes, Jorge
En el presente artículo se estudió el potencial de producción de electricidad con biogás de rellenos sanitarios en Bolivia. Se consideraron las ciudades más importantes (Santa Cruz, La Paz y Cochabamba) y sus características de eliminación de residuos sólidos. Se utilizó el modelo de degradación LandGem de primer orden para cuantificar la producción de biogás del relleno sanitario. Se usaron valores recomendados de k y Lo disponibles en la literatura abierta ya que en Bolivia hay pocos rellenos sanitarios y no hay datos específicos sobre la característica del desecho (humedad, nutrientes, pH, temperatura, etc.). Un promedio de 55.2% del total de desechos sólidos en Bolivia son residuos orgánicos que se pueden usar en rellenos sanitarios. Los resultados mostraron que Santa Cruz puede producir más biogás en vertederos que La Paz y Cochabamba. Usando el metano obtenido del biogás de relleno sanitario en motores de combustión interna, se encontró que Santa Cruz puede producir más electricidad (265 GWh) que La Paz (175 GWh) y Cochabamba (110.4 GWh). Se utilizó el valor actual de la electricidad en Bolivia (35 U$D/MWh) para evaluar la factibilidad del proyecto, lo cual representó un ingreso promedio de 281,061.0 U$D/año para Santa Cruz y 161,000.0 U$D/año para La Paz y Cochabamba. Sin embargo, el análisis económico mostró que un TIR de 6.2% se puede lograr para Santa Cruz y 7.9% para La Paz y Cochabamba respectivamente, también se obtuvieron mayores períodos de recuperación (más de 9 años). La Paz y Cochabamba tuvieron la TIR más alta y menos periodo de recuperación de la inversión, ya que sólo se eligió un motor de combustión interna para cubrir el período más largo de producción de metano, mientras que Santa Cruz utilizó dos. Los indicadores económicos pueden mejorarse si se aplican los precios internacionales de electricidad. Los resultados presentados en este artículo podrían proporcionar información valiosa a la industria de gestión de residuos sólidos, a los encargados de formular políticas y a los inversionistas.
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CALEFACCIÓN SOLAR TÉRMICO: ANÁLISIS ENERGÉTICO Y ECONÓMICO
(Inv. y Des., 2016) Vargas Bautista, Juan Pablo; Yampasi Espejo, Pablo; Tirado Villarroel, Xerxes; Patzi, Andrés
El siguiente trabajo presenta la implementación de un sistema de calefacción solar térmico que usa tubos al vacío para el calentamiento de un fluido térmico, aprovechando la energía solar como fuente primaria de energía. La energía almacenada en el fluido es utilizada para climatizar un ambiente de una superficie de 45.5 m². El sistema se desarrolló con el objetivo de determinar la factibilidad tanto técnica como económica para su implementación en regiones de clima frío en Bolivia. El sistema cuenta con un colector solar de tubos al vacío que se conecta mediante tuberías a un intercambiador de calor tipo radiador. Se usó una bomba para la circulación del fluido caliente del colector al radiador y un ventilador para acelerar la transferencia de calor en el ambiente a climatizar. El sistema de calefacción cuenta con un termostato para el control de la temperatura ambiente para optimizar la energía solar disponible y el consumo de energía eléctrica de la bomba de agua y ventilador de aire. Con la implementación del sistema de calefacción, se consiguió aumentar la temperatura del ambiente de prueba a la temperatura deseada en 3 horas de funcionamiento, en el tiempo restante, el colector solar térmico almacenó la energía solar disponible en el tanque de agua para usarlo al día siguiente. Se comparó el sistema de calefacción solar con un calefactor eléctrico (4kW) bajo las mismas condiciones de operación. Se estimó un ahorro en energí aeléctrica mensual de 163.1kWh/mescon el sistema de calefacción solar que se traduce a un ahorro económico estimado de 23.4$US/mes. Al reducir el consumo de energía eléctrica también se reduce la emisión de gases de efecto invernadero (G.E.I.)en 81.5 kg de CO2/mes. Para el presente caso de estudio, el tiempo en el que se puede recuperar la inversión del sistema de calefacción solar térmico respecto al calefactor eléctrico es de 5.3 años. Como un parámetro importante se tiene que un metro de colector solar térmico de tubo al vacío puede calentar un ambiente de 16.5 m².
SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE CALOR EN UN HORNO INDUSTRIAL PARA GENERAR AIRE ACONDICIONADO A TRAVÉS DE UN "CHILLER" DE ABSORCIÓN
(Inv. y Des., 2014) Vargas Bautista, Juan Pablo
Un caso de estudio de un sistema de recuperación de calor es realizado en un horno industrial que consume gas natural, para determinar la capacidad de refrigeración que puede ser generado para aire acondicionado utilizando un equipo de refrigeración por absorción (LiBr-Agua). Se utiliza los gases de combustión que salen de la chimenea como fuente primaria de energía. Un análisis termodinámico y económico de todos los equipos del sistema (recuperador de calor, "chiller" de absorción, torre de enfriamiento, etc.) es realizado. Se presenta una metodología para evaluar el potencial de recuperación de calor del horno industrial, así como también las limitaciones que deben ser consideradas. La metodología también considera el impacto ambiental favorable que se tiene del proyecto de recuperación de calor. Los resultados demuestran que bajo ciertas características de operación, el sistema de recuperación de calor es técnica y económicamente factible de realizar.