Modelo para la síntesis óptima de sistemas de cogeneración bajo demandas variables en el tiempo de calor, electricidad y frío
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Fecha
2015-07-25
Autores
Rojas Plana, David
Título de la revista
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Editor
Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Ingeniería Mecánica e Industrial. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
Existe un consenso generalizado entre los conocedores de las ventajas de la cogeneración en términos de ahorro de combustible y disminución del impacto ambiental global. La presente tesis se expone el desarrollo de un modelo de programación lineal de mixtos enteros (MPLME) para la optimización del diseño de sistemas de cogeneración. El planteamiento del problema de optimización se funda en una propuesta de superestructura energética construida con criterios de integración energética y modelada en múltiples períodos. La solución determina la estructura de equipos, operados óptimamente, de mínimo costo de operación para un tiempo.
EL modelo de optimización se aplica en el Hospital Arnaldo Milián Castro el cual posee 18 salones de operaciones y una dotación de 598 camas. La solución del modelo para el caso de estudio fue la instalación de un equipo de motor de combustión interna con caldera recuperativa, dos calderas auxiliares, dos equipos de enfriamiento por compresión y uno por absorción y por último una piscina de 9 m3 para el almacenamiento de frío. Se realizó un análisis financiero en el cual el VAN resultó $ 337 000 y la TIR 17.
There is widespread consensus among connoisseurs of the advantages of cogeneration in terms of fuel economy and global environmental impact reduction potential. Within thesis, the development of a model of mixed integer linear programming (MPLME) for optimizing the design of cogeneration systems is exposed. The approach of the optimization problem is based on a proposal of energy superstructure built with criteria of energy and integration modeled on multiple periods. The solution determines the structure of equipment, optimally operated with the minimum operating cost for the timeframe modeled. The optimization model is applied to the Arnaldo Milian Castro Hospital, which has 18 operating rooms and 598 beds of capacity. The model solution for the case study was the installation of an internal combustion engine with recuperative boiler, two auxiliary boilers, two electrical chillers, one absorption chiller and finally a cooling storage pool of 9 m3. A financial analysis in which the NPV was found to be $ 337 000 and the IRR 17,4%, was performed.
There is widespread consensus among connoisseurs of the advantages of cogeneration in terms of fuel economy and global environmental impact reduction potential. Within thesis, the development of a model of mixed integer linear programming (MPLME) for optimizing the design of cogeneration systems is exposed. The approach of the optimization problem is based on a proposal of energy superstructure built with criteria of energy and integration modeled on multiple periods. The solution determines the structure of equipment, optimally operated with the minimum operating cost for the timeframe modeled. The optimization model is applied to the Arnaldo Milian Castro Hospital, which has 18 operating rooms and 598 beds of capacity. The model solution for the case study was the installation of an internal combustion engine with recuperative boiler, two auxiliary boilers, two electrical chillers, one absorption chiller and finally a cooling storage pool of 9 m3. A financial analysis in which the NPV was found to be $ 337 000 and the IRR 17,4%, was performed.
Descripción
Palabras clave
Ahorro de Combustible, Medio Ambiente, Sistemas de Cogeneración, Optimización, Sistemas de Poligeneración