Trabajo de grado - Pregrado
Evaluación de la generación de energía por medio de un motor stirling accionado por fibra del coco en el departamento de Córdoba
Autor
Coneo Luna, Luis Felipe
León Aguilar, Luis Alfredo
Institución
Resumen
The development of the following document presents an analysis of a thermodynamic model for a Stirling engine with a gamma configuration, which uses biomass as a source for energy generation. Therefore, the potential for the generation of thermal energy from biomass was obtained, from the properties in the characterization and combustion. Matlab is used for the simulation, which shows this type of motor as a model to estimate the motor's output power, with each of its parts and parameters. The model developed has an 9 output power of 4 W, rotating at a speed higher than 1000 rpm and from an average hot spot temperature of 800 K, the working fluid for the cooling system is by means of air. The heat source is obtained from the combustion of biomass for this case coconut fiber, which presented a calorific value of 24.29 MJ / kg. The purpose of this project is to know how the integration of coconut is an alternative source to obtain energy, determining a power delivered by the system and knowing the expenses generated for the start-up, that the implementation of this type of technology is environmentally friendly and economical. 1 Resumen ...................................................................................................................... 8 2 Introducción ............................................................................................................... 10 3 Objetivos .................................................................................................................... 12 3.1 Objetivo General......................................................................................................... 12 3.2 Objetivos Específicos ................................................................................................. 12 4 Desarrollo del tema .................................................................................................... 13 4.1 Biomasa ...................................................................................................................... 13 4.1.1 Tipos De Biomasa. .................................................................................................. 14 4.1.2 Características Térmicas De La Biomasa. .............................................................. 14 4.2 Motor Stirling ........................................................................................................ 15 Importancia del uso del motor Stirling: ............................................................................ 15 Principios de funcionamiento del motor Stirling .............................................................. 16 Tipos de motores Stirling ................................................................................................. 16 4.3.3.1 Configuración Alfa .............................................................................................. 16 4.3.3.2 Configuración Beta .............................................................................................. 17 4.3.3.3 Configuración Gamma ......................................................................................... 18 5 Estado Del Arte ......................................................................................................... 18 6 Metodología ............................................................................................................... 24 6.2 Caracterización de la biomasa ............................................................................... 25 6.3 Parametrización y Simulación del modelo termodinámico ................................... 25 6.4 Viabilidad Ambiental y Económica ....................................................................... 28 7 Resultados .................................................................................................................. 29 7.1 Caracterización de la biomasa ............................................................................... 29 7.2 Combustión ............................................................................................................ 30 8.1 Simulación del modelo termodinámico. ..................................................................... 31 8.2 Eficiencia .................................................................................................................... 35 8.3 Viabilidad Ambiental y Costos Económicos .............................................................. 36 9. Conclusiones .................................................................................................................... 37 10 Referencias Bibliográficas ......................................................................................... 39 El desarrollo del siguiente documento presenta un análisis de un modelo termodinámico para un motor Stirling de configuración tipo gamma, el cual utiliza una biomasa como fuente para la generación de energía. Por lo tanto, el potencial de la generación de energía térmica de la biomasa se obtuvo, a partir de las propiedades en la caracterización y la combustión. Para la simulación se utiliza Matlab, que muestra como modelar este tipo de motor para estimar la potencia de salida del motor, con cada una de sus partes y parámetros. El modelo desarrollado tiene una potencia de salida de 4 W, girando a una velocidad superior a 1000 rpm y a partir de una temperatura en el foco caliente promedio de 800 K, el fluido de trabajo para el sistema de refrigeración, es mediante aire. La fuente de calor se obtiene de la combustión de biomasa para este caso fibra de coco, la cual presento un poder calorífico de 24.29 MJ/kg., el fin de este proyecto es conocer como la integración de la fibra de coco, es una fuente alternativa para la obtención de energía, determinando una potencia entregada por el sistema y conocer los gastos generados para la puesta en funcionamiento, que la implementación de este tipo de tecnología sea amigable con el medio ambiente y económica. Pregrado Ingeniero(a) Mecánico(a) Monografía