Evaluación del rendimiento térmico de un ciclo Goswami que opera con dos presiones de trabajo y fuentes de calor de baja temperatura (T < 150°C) obtenidas a partir de colectores solares evacuados
Trabajo de grado - Pregrado
2018-04-09
Ingeniería Eléctrica
El ciclo Goswami es un ciclo de producción de potencia (mecánica o electricidad) y frío
el cual combina un ciclo Rankine con un ciclo de refrigeración por absorción. El ciclo provee la
generación de potencia como objetivo primario y la refrigeración como objetivo secundario
mediante el uso de una mezcla binaria amoniaco – agua como fluido de trabajo. Altas
concentraciones de amoniaco – agua son usadas en la turbina y expandidas hasta bajas
temperaturas sin condensación.
El ciclo Goswami presenta ciertas ventajas en comparación con otros ciclos como el ORC
y el ciclo Kalina, desde su configuración hasta en el uso del amoniaco – agua como fluido de
trabajo, por ejemplo, el amoniaco es relativamente barato y una sustancia ambientalmente
segura, por su peso molecular muy similar al del agua, el diseño tradicional de turbinas a vapor
puede ser usado en ciclos de potencia amoniaco –agua con modificaciones menores, además, su
punto de ebullición es más bajo que el del agua, lo cual lo hace prácticamente muy útil para ser
usado en sistemas de generación de potencia con calor residual de baja temperatura.
Aunque el ciclo Goswami ha sido estudiado por diferentes autores, variaciones en la
configuración del ciclo original han mostrado mejoras sobre la eficiencia.
En la presente investigación se propone el estudio de los parámetros operativos: presiones
de evaporación, temperatura de fuente y temperatura de rectificación sobre la potencia generada,
calor de enfriamiento y eficiencia efectiva de primera ley en un ciclo Goswami modificado que
opera con dos presiones de trabajo y fuentes de calor de baja temperatura (T < 150°C). The Goswami cycle is a power (mechanical or electrical) and cooling generation that
combine a Rankine cycle with an absorption refrigeration cycle. The cycle provides the
generation of power as a primary objective and the refrigeration as secondary objective through
the use of a binary ammonia - water mixture as a working fluid. High concentrations of ammonia
– water mixture are used in the turbine and expanded to low temperatures without condensation.
The Goswami cycle has certain advantages compared to other cycles such as the ORC
cycle and Kalina cycle, from their configuration to the use of ammonia – water mixture as
working fluid, for example, ammonia is relatively inexpensive and an environmentally safe
substance, due to its molecular weight very similar to that of water, the traditional design of
steam turbines can be used in ammonia power cycles - water with minor modifications, in
addition, its boiling point is lower that of water, which makes it practically very useful to be used
in power generation systems with low temperature residual heat.
Although the Goswami cycle has been studied by different authors, variations in the
original cycle configuration have shown improvements in efficiency.
In the present investigation the study of the operative parameters is proposed: evaporation
pressures, temperature of source and temperature of rectification on the generated power, heat of
cooling and effective efficiency of first law in a modified Goswami cycle that operates with two
pressures of work and low temperature heat sources (T < 150°C).
- Pregrado [1292]