Escuela Superior Politécnica del Litoral
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de
la Producción (FIMCP)
Maestría en sistemas de energía
Cohorte #2
Fundamentos de energía
INGP1089
Taller
Grupo #2
Integrantes:
ALVAREZ PAREDES ROBERTO ANDRES
BOSQUEZ GONZALEZ HENRY SEBASTIAN
CEDEÑO VIDAL HENRY LEONARDO
15 de noviembre del 2023
Guayaquil – Ecuador
1
CONTENIDO
OBJETIVOS ................................................................................................................................. 3
TAREA 1 ...................................................................................................................................... 3
Ejercicio 5.59 ............................................................................................................................ 3
Ejercicio 5.81 ............................................................................................................................ 5
Ejercicio 5.90 ............................................................................................................................ 7
Ejercicio 5.179 .......................................................................................................................... 9
Ejercicio 6.57 .......................................................................................................................... 10
TAREA 2 .................................................................................................................................... 12
TAREA 3 .................................................................................................................................... 12
2
OBJETIVOS
El taller en grupo consiste en la elaboración de las siguientes tres tareas:
1. Resolver del libro de Termodinámica de Cengel, séptima edición, los siguientes
problemas (ver metodología recomendada en la unidad # 1): 5.59; 5.81; 5.90; 5.179 y
6.57.
2. Completar la tabla mostrada en la sección material complementario.
3. Realizar una síntesis, de no más de dos páginas, del artículo denominado "Estudio
potencial de cogeneración y trigeneración en el Ecuador" mostrado en el material
complementario.
TAREA 1
Ejercicio 5.59
Entra vapor a una turbina de flujo uniforme con un flujo másico de 20 kg/s a 600 °C, 5 MPa, y
una velocidad despreciable. El vapor se expande en la turbina hasta vapor saturado a 500 kPa, de
donde 10 por ciento del vapor se extrae para algún otro uso. El resto del vapor continúa
expandiéndose a la salida de la turbina, donde la presión es 10 kPa y la calidad es de 85 por ciento.
Si la turbina es adiabática, determine la tasa de trabajo realizado por el vapor durante este proceso.
Esquema:
Asunciones:
1. Se considera como flujo estacionario sin cambios en respecto al tiempo.
2. Los cambios de energía cinética y potencial son despreciables.
3. La turbina es adiabática por lo que la transferencia de calor es despreciable.
3
Propiedades:
Usamos las tablas A-5 y A-6 para determinar las propiedades de los 3 puntos:
𝑘𝐽
𝑃1 = 5 𝑀𝑃𝑎
} → ℎ1 = 3666,9
𝑇1 = 600 °𝐶
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑃2 = 500 𝑘𝑃𝑎
} → ℎ2 = 2748,1
𝑥2 = 1
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑃3 = 10 𝑘𝑃𝑎
} ℎ3 = ℎ𝑓 + 𝑥 ∗ ℎ𝑓𝑔 → 191,81 + (0,85)(2392,1) = 2225,1
𝑥3 = 0,85
𝑘𝑔
Análisis:
Se toma como volumen de control la frontera de todo el sistema para abarcar las entradas y salidas
de la turbina debido a que tenemos flujo de masa en dichos puntos. Entonces se tiene un balance
de masa donde el flujo másico 1 es igual a la suma del flujo en las salidas de los puntos 2 y 3.
Cálculos:
𝑚̇ 1 = 𝑚̇ 2 + 𝑚̇ 3
Balance de energía:
̇ = ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝐸𝑖𝑛̇ − 𝐸𝑜𝑢𝑡
̇
𝐸𝑖𝑛̇ = 𝐸𝑜𝑢𝑡
𝑚̇ 1 ℎ1 = 𝑚̇ 2 ℎ2 + 𝑚̇ 3 ℎ3 + 𝑊̇𝑜𝑢𝑡
Tal que;
𝑚̇ 2 = 0,1 ∗ 𝑚̇ 1 𝑦 𝑚̇ 3 = 0,9 ∗ 𝑚̇ 1
𝑊̇𝑜𝑢𝑡 = 𝑚̇ 1 (ℎ1 − 0,1ℎ2 − 0,9ℎ3 )
Sustituyendo:
𝑊̇𝑜𝑢𝑡 = (20
𝑘𝑔
𝑘𝐽
) (3666,9 − 0,1 ∗ 2748,1 − 0,9 ∗ 2225,1)
𝑠
𝑘𝑔
𝑾̇𝒐𝒖𝒕 = 𝟐𝟕𝟕𝟗𝟎 𝒌𝑾 = 𝟐𝟕, 𝟕𝟗 𝑴𝑾
4
Ejercicio 5.81
A un condensador de una termoeléctrica entra vapor a 20 kPa y 95 por ciento de calidad, con un
flujo másico de 20,000 kg/h. Se va a enfriar con agua de un rio cercano, pasándola por los tubos
ubicados en el interior del condensador. Para evitar la contaminación térmica, el agua del rio no
debe tener un aumento de temperatura mayor de 10 °C. Si el vapor debe salir del condensador
como liquido saturado a 20 kPa, determine el flujo másico del agua de enfriamiento requerido.
Esquema:
Asunciones:
1.
2.
3.
4.
Se considera como flujo estacionario sin cambios en respecto al tiempo.
Los cambios de energía cinética y potencial son despreciables.
Sin trabajo.
Perdida de calor debido a los exteriores es despreciable y por eso la transferencia de
calor del fluido caliente y del fluido fría es igual.
5. Fluido incompresible.
Propiedades:
Usamos las tablas A-5 y A-6 para determinar las propiedades. El agua de enfriamiento es un
𝑘𝐽
líquido comprimido en sus dos estados, por lo que usamos la tabla A-3 donde 𝑐 = 4,18 𝑘𝑔 °𝐶
𝑘𝐽
𝑃3 = 20 𝑘𝑃𝑎
} ℎ3 = ℎ𝑓 + 𝑥 ∗ ℎ𝑓𝑔 → 251,42 + (0,95)(2357,5) = 2491,1
𝑥3 = 0,95
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑃4 = 20 𝑘𝑃𝑎
} → ℎ4 ≅ ℎ𝑓@20 𝑘𝑃𝑎 = 251,42
𝐿𝑖𝑞. 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜
𝑘𝑔
5
Análisis:
Se toma el intercambiador de calor como el volumen de control
Cálculos:
Balance de masa:
̇ 𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝑚
̇ 𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝑚𝑖𝑛
̇ − 𝑚𝑜𝑢𝑡
̇ = ∆𝑚
𝑚𝑖𝑛
̇ = 𝑚𝑜𝑢𝑡
̇
𝑚̇ 1 = 𝑚̇ 2 = 𝑚𝑤
̇ 𝑦 𝑚̇ 3 = 𝑚̇ 4 = 𝑚̇ 𝑠
Balance de energía:
̇ = ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝐸𝑖𝑛̇ − 𝐸𝑜𝑢𝑡
̇
𝐸𝑖𝑛̇ = 𝐸𝑜𝑢𝑡
𝑚̇ 1 ℎ1 + 𝑚̇ 3 ℎ3 = 𝑚̇ 2 ℎ2 + 𝑚̇ 4 ℎ4
𝑚𝑤
̇ (ℎ2 − ℎ1 ) = 𝑚̇ 𝑠 (ℎ3 − ℎ4 )
𝑚𝑤
̇ = 𝑚̇ 𝑠
ℎ3 − ℎ4
ℎ3 − ℎ4
= 𝑚̇ 𝑠
ℎ2 − ℎ1
𝑐𝑝 (𝑇2 − 𝑇1 )
𝑘𝐽
20000 𝑘𝑔 (2491,1 − 251,42) 𝑘𝑔
𝑚𝑤
̇ =(
∗ )
3600
𝑠 (4,18 𝑘𝐽 ) (10°𝐶)
𝑘𝑔°𝐶
𝒎̇𝒘 = 𝟐𝟗𝟕, 𝟕
𝒌𝒈
𝒔
6
Ejercicio 5.90
Se usarán gases calientes de escape de un motor de combustión interna, para producir vapor
saturado a 2 MPa. Los gases de escape entran al intercambiador de calor a 400 °C, con un flujo
de 32 kg/min, mientras que el agua entra a 15 °C. El intercambiador de calor no está bien aislado,
y se estima que el 10 por ciento del calor cedido por los gases de escape se pierde a los alrededores.
Si el flujo másico de gases de escape es 15 veces el del agua, determine a) la temperatura de los
gases de escape en la salida del intercambiador de calor y b) la tasa de transferencia de calor al
agua. Use las propiedades constantes del calor especifico del aire para los gases de escape.
Esquema:
Asunciones:
1.
2.
3.
4.
Se considera como flujo estable sin cambios en respecto al tiempo.
Los cambios de energía cinética y potencial son despreciables.
Sin trabajo.
Los gases de escapes son asumidos como si tuvieran las propiedades del aire con
calores específicos constantes.
Propiedades:
Usamos las tablas A-4 y A-5 para determinar las propiedades del agua. Para los gases de escape,
usamos la tabla A-2 donde 𝑐 = 1,0685
𝑘𝐽
𝑘𝑔 °𝐶
𝑘𝐽
𝑇1 = 15 °𝐶
} → ℎ1 = 62,982
𝐿𝑖𝑞. 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 (𝑥1 = 0)
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑃2 = 2 𝑀𝑃𝑎
} → ℎ2 = 2798,3
𝑉𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 (𝑥2 = 1)
𝑘𝑔
Análisis:
Se toma el intercambiador de calor como el volumen de control, con el que realizaremos el
balance de masa y energía en forma a de tasa de cambio.
7
Cálculos:
Balance de masa para cada fluido:
̇ 𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝑚
̇ 𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝑚𝑖𝑛
̇ − 𝑚𝑜𝑢𝑡
̇ = ∆𝑚
𝑚𝑖𝑛
̇ = 𝑚𝑜𝑢𝑡
̇
𝑚̇ 1 = 𝑚̇ 2 = 𝑚𝑤
̇ 𝑦 𝑚̇ 3 = 𝑚̇ 4 = 𝑚𝑔̇
Balance de energía:
̇ = ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝐸𝑖𝑛̇ − 𝐸𝑜𝑢𝑡
̇
𝐸𝑖𝑛̇ = 𝐸𝑜𝑢𝑡
𝑚𝑤
̇ ℎ1 + 𝑚𝑔̇ ℎ3 = 𝑚𝑤
̇ ℎ2 + 𝑚𝑔̇ ℎ4 + 𝑄̇𝑜𝑢𝑡
Se tiene que:
𝑘𝑔
𝑚𝑔̇ = 15 ∗ 𝑚𝑤̇ → 𝑚̇𝑤 = 0,0356
𝑠
{
ℎ3 = 𝑐𝑝 ∗ (𝑇3 )
ℎ4 = 𝑐𝑝 ∗ (𝑇4 )
Reemplazando:
𝑚̇ 𝑤 ℎ1 + 15𝑚𝑤
̇ (𝐶𝑝)(𝑇3 ) = 𝑚𝑤
̇ ℎ2 + 15𝑚𝑤
̇ (𝐶𝑝)(𝑇4 ) + 𝑄̇𝑜𝑢𝑡
(0,0356
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑘𝑔
𝑘𝐽
) (62,982
) + (0,533 ) (1,0685
) (400 °𝐶)
𝑠
𝑘𝑔
𝑠
𝑘𝑔°𝐶
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑘𝑔
𝑘𝐽
= (0,0356 ) (2798,3
) + (0,533 ) (1,0685
) (𝑇4 ) + 𝑄̇𝑜𝑢𝑡
𝑠
𝑘𝑔
𝑠
𝑘𝑔°𝐶
(𝟎, 𝟓𝟔𝟗𝟓)(𝑻𝟒 ) + 𝑸̇𝒐𝒖𝒕 = 𝟏𝟑𝟎, 𝟒𝟑
EC. 1
Ahora, calculamos la tasa de calor de salida:
𝑄̇𝑜𝑢𝑡 = 0,1𝑄̇𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎
𝑄̇𝑜𝑢𝑡 = 0,1𝑚𝑔̇ (𝐶𝑝)(𝑇3 − 𝑇4 )
𝑄̇𝑜𝑢𝑡 = 0,1𝑚𝑔̇ (𝐶𝑝)(𝑇3 − 𝑇4 )
𝑄̇𝑜𝑢𝑡 = 0,1 (0,533
𝑘𝑔
𝑘𝐽
) (1,0685
) (400 °𝐶 − 𝑇4 )
𝑠
𝑘𝑔°𝐶
𝑸̇𝒐𝒖𝒕 = 𝟐𝟐, 𝟕𝟖 − 𝟎, 𝟎𝟓𝟔𝟗𝑻𝟒
EC. 2
Reemplazamos la ecuación 2 en la ecuación 1.
(0,5695)(𝑇4 ) + 22,78 − 0,0569𝑇4 = 130,43
Despejando se tiene:
𝑻𝟒 = 𝟐𝟏𝟎, 𝟎𝟏 °𝑪
8
Ahora, calculamos la tasa de transferencia de calor al agua:
𝑄̇𝑤 = 𝑚𝑤
̇ (ℎ2 − ℎ1 )
𝑄̇𝑤 = (0,0356
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑘𝐽
) (2798,3
− 62,982
)
𝑠
𝑘𝑔
𝑘𝑔
𝑸̇𝒘 = 𝟗𝟕, 𝟑𝟖 𝒌𝑾
Ejercicio 5.179
Un compresor adiabático de aire se va a accionar por una turbina adiabática de vapor directamente
acoplada con el compresor y que también esta accionando un generador. El vapor entra a la turbina
a 12.5 MPa y 500 °C a razón de 25 kg/s, y sale a 10 kPa y una calidad de 0.92. El aire entra al
compresor a 98 kPa y 295 K a razón de 10 kg/s, y sale a 1 MPa y 620 K. Determine la potencia
neta suministrada al generador por la turbina.
Esquema:
Asunciones:
1.
2.
3.
4.
Se considera como flujo estacionario sin cambios en respecto al tiempo.
Los cambios de energía cinética y potencial son despreciables.
Dispositivo adiabático por lo que transferencia de calor despreciable.
Aire como gas ideal con calores específicos variables.
Propiedades:
Usamos las tablas A-4 hasta la A-6:
𝑘𝐽
𝑃3 = 12,5 𝑀𝑃𝑎
} → ℎ3 = 3343,6
𝑇3 = 500 °𝐶
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑃4 = 10 𝑘𝑃𝑎
} ℎ4 = ℎ𝑓 + 𝑥4 ∗ ℎ𝑓𝑔 → 191,81 + (0,92)(2392,1) = 2391,5
𝑥4 = 0,92
𝑘𝑔
Usamos la tabla A-17 para las propiedades del aire:
9
𝑘𝐽
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑇2 = 620 𝐾 → ℎ2 = 628,07
𝑘𝑔
{
𝑇1 = 295 𝐾 → ℎ1 = 295,17
Análisis:
Para los cálculos, se toma cada dispositivo para sí análisis respectivo, tomando en cuenta que solo
hay una entrada y salida. Por lo que, para el balance de masa, se tendrá que lo que sale es igual a
lo que entra tanto para el compresor como la turbina.
Cálculos:
Balance de masa:
̇ 𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝑚
̇ 𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝑚𝑖𝑛
̇ − 𝑚𝑜𝑢𝑡
̇ = ∆𝑚
𝑚𝑖𝑛
̇ = 𝑚𝑜𝑢𝑡
̇
𝑚̇ 1 = 𝑚̇ 2 = 𝑚̇ 𝑐 𝑦 𝑚̇ 3 = 𝑚̇ 4 = 𝑚̇ 𝑡
Balance de energía:
̇ = ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 → ∆𝐸̇𝑠𝑖𝑠𝑡 = 0; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒.
𝐸𝑖𝑛̇ − 𝐸𝑜𝑢𝑡
̇
𝐸𝑖𝑛̇ = 𝐸𝑜𝑢𝑡
Para el compresor se tiene:
𝑊̇𝑐𝑜𝑚𝑝.𝑖𝑛 + 𝑚̇ 𝑐 ℎ1 = 𝑚̇ 𝑐 ℎ2 → 𝑊̇𝑐𝑜𝑚𝑝.𝑖𝑛 = 𝑚̇ 𝑐 (ℎ2 − ℎ1 )
Para la turbina se tiene:
𝑚̇ 𝑡 ℎ3 = 𝑚̇ 𝑡 ℎ4 + 𝑊̇𝑡𝑢𝑟.𝑜𝑢𝑡 → 𝑊̇𝑡𝑢𝑟.𝑜𝑢𝑡 = 𝑚̇ 𝑡 (ℎ3 − ℎ3 )
Reemplazando:
𝑊̇𝑐𝑜𝑚𝑝.𝑖𝑛 = (10
𝑊̇𝑡𝑢𝑟.𝑜𝑢𝑡 = (25
𝑘𝑔
𝑘𝐽
) (628,07 − 295,17)
= 3329 𝑘𝑊
𝑠
𝑘𝑔
𝑘𝑔
𝑘𝐽
) (3343,6 − 2392,5)
= 23777𝑘𝑊
𝑠
𝑘𝑔
Potencia neta:
𝑊̇𝑛𝑒𝑡𝑎,𝑜𝑢𝑡 = 𝑊̇𝑡𝑢𝑟.𝑜𝑢𝑡 − 𝑊̇𝑐𝑜𝑚𝑝.𝑖𝑛 = 23777 − 3329 = 20448 𝑘𝑊 = 20,448 𝑀𝑊
Ejercicio 6.57
A los serpentines del evaporador en la parte posterior de la sección de congelador de un
refrigerador doméstico, entra refrigerante 134a a 100 kPa con una calidad de 20 por ciento, y sale
a 100 kPa y _26 °C. Si el compresor consume 600 W de energía y el COP del refrigerador es 1.2,
determine a) el flujo másico del refrigerante y b) la tasa de rechazo de calor hacia el aire de la
cocina
Esquema:
10
Asunciones:
1. Sistema cerrado.
2. El cambio energía cinética y potencial son cero
Propiedades:
Usamos las propiedades del refrigerante R-134 a desde las tablas A-11 a A-13:
𝑘𝐽
𝑃1 = 100 𝑘𝑃𝑎
} → ℎ1 = 60,71
𝑥1 = 0,2
𝑘𝑔
𝑘𝐽
𝑃2 = 100 𝑘𝑃𝑎
} → ℎ2 = 234,74
𝑇2 = −26 °𝐶
𝑘𝑔
Análisis:
Se calcula la carga de refrigerante para con ello, calcular el flujo másico del refrigerante y la tasa
de calor rechazado del sistema.
Cálculos:
𝑄̇𝐿 = (𝐶𝑂𝑃) ∗ 𝑊̇𝑖𝑛 = (1,2)(0,6 𝑘𝑊) = 0,72 𝑘𝑊.
a) Determinamos el flujo másico:
𝑚̇𝑅 =
𝑄̇𝐿
0,72
𝒌𝒈
=
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟏𝟒
ℎ2 − ℎ1 (234,74 − 60,71)
𝒔
b) Determinamos la tasa de calor rechazado:
𝑄̇𝐻 = 𝑄̇𝐿 + 𝑊̇𝑖𝑛 = (0,72) + (0,60) = 𝟏, 𝟑𝟐 𝒌𝑾
11
TAREA 2
Eficiencias Aproximadas (n %) y Transformaciones de Energía
Sistema
Nuclear
Química
Resistencia calentamiento
Térmica
Mecánica
Hidráulica
*
Energia Termica/Energia Electrica
98
Energia Electrica/Energia Quimica
95
Energia Mecanica/Energia Quimica
93
Energia Mecanica/Energia Electrica
88
Energia Termica/Energia Quimica
80
Energia Mecanica/Energia Termica
74
Energia Electrica/Energia Quimica
40-46
Energia Mecanica/Energia Termica
40
Energia Electrica/Energia Quimica
*
38
Energia Mecanica/Energia Quimica
*
35
Energia Mecanica/Energia Termica
20
Energia Electroagnetica/ Energa Electrica
Acción Muscular
*
*
*
Sistema de Transmisión
Batería de carro
*
*
*
*
*
Turbina de vapor
Planta de poder térmica
*
Motor de diesel
*
Turbina de Gas Industrial
*
*
*
*
*
*
*
Lámpara Fluorescente
Lámpara incandescente
Producción/Consumo
100
*
*
n
*
*
Caldero
Electro
Magnetica
*
Generador Eléctrico
Motor Eléctrico
Eléctrica
*
*
*
Bomba centrífuga
*
Motor-Ventilador
*
Turbina Hidráulica
*
*
Turbina Hidráulica-Generador
*
*
Compresor
*
*
*
5
Energia Termica/Energia Electrica
75-93
Energia Hidraulica/Energia Mecanica
60-85
Energia Mecanica / Energia Electrica
90
Energía Hidráulica/Energía Mecánica
*
85
Energía Hidráulica/Energía Electrica
*
10
Energia Mecanica / Energia Electrica
*
Tabla 1. Eficiencias aproximadas con sus transformaciones de energía.
TAREA 3
Síntesis:
"Estudio potencial de cogeneración y trigeneración en el Ecuador"
La matriz energética del Ecuador ha dependido históricamente de la explotación de petróleo y el
uso de sus derivados. Esto ha generado una serie de problemas, como la dependencia de
combustibles importados, el aumento de los costos energéticos y la contaminación ambiental, por
estos motivos, el Estado está impulsando el cambio de la matriz energética, que promueve la
utilización de energías más limpias y la implementación de programas de eficiencia energética a
nivel doméstico, comercial e industrial.
El estudio del potencial de cogeneración y trigeneración en el Ecuador realizado en el año 2017,
tuvo como objetivo evaluar el potencial de cogeneración y trigeneración en el país, definir la línea
base de cogeneración y determinar la metodología para calcular el potencial de cogeneración.
El potencial de cogeneración en Ecuador es de aproximadamente 600 MW, lo que representa el
12% de la capacidad de generación eléctrica del país. Este potencial podría ahorrar alrededor de
18,6 × 106 L/mes de combustibles derivados del petróleo, evitando hasta 576.800 tCO2/año y
creando alrededor de 2.600 puestos de trabajo directos. La cogeneración podría aumentar la
eficiencia energética en la industria ecuatoriana hasta en un 40%.
El estudio en mención también presentó cinco estudios de pre-factibilidad de opciones y
oportunidades de cogeneración/trigeneración en sectores representativos, incluidas las industrias
de aceite de palma, textil y alimentaria, así como un hotel y un hospital, repartidos tanto en la
costa como en la sierra ecuatoriana. Para el estudio de cada caso se analizó las opciones de
cogeneración con dos tipos diferentes de combustible. Por lo tanto, para la palmicultora se
propuso usar biogás producido a partir de los efluentes del proceso de extracción de aceite crudo,
que se puede usar en motores de gas y biomasa sólida, a ser empleada en ciclos Rankine; es decir,
mediante combustión en calderas de vapor. Para la textilera se propuso emplear diésel, usando
12
motores tipo Diésel y biomasa en ciclos Rankine. Para la industria láctea se propuso emplear
diésel en motores alternativos tipo diésel y gas natural, usando motores alternativos tipo Otto.
Tanto para el hotel como para el hospital, se propone emplear motores Diésel y Otto (usando
diésel y gas natural, respectivamente). De acuerdo con el análisis financiero realizado, las
alternativas viables debido que presentan un VAN positivo son las dos alternativas de la
palmicultora (biomasa y biogás); la alternativa de la industria láctea que operaría con gas natural;
y, las alternativas del hotel y el hospital, que funcionarían con gas natural. La alternativa más
rentable es la palmicultora que opera con biogás. En conclusión, son rentables las alternativas que
funcionan con biomasa, biogás y gas natural (excepto la textilera). Sin embargo, se menciona que
el empleo de gas natural está sujeto a disponibilidad futura.
Finalmente, se propuso un plan de acción para impulsar el sector de cogeneración/trigeneración
en el país que constó de tres programas o líneas de acción, cada uno con proyectos o actividades
específicas, a corto, mediano y largo plazo. Los objetivos de estos programas fueron: Identificar
los sectores industriales con potencial de cogeneración, Evolución Normativa/Regulatoria y,
Participación del sector Financiero. Con el primer programa se busca contar con la información
de línea base para conocer los sectores industriales con mayor potencial de
cogeneración/trigeneración en el país. En el segundo se busca establecer “reglas del juego” claras
para que la cogeneración sea vista como una opción real para transformar la matriz energética y,
a través de ella, se propicie el cambio de la matriz productiva y se creen condiciones que motiven
al sector empresarial a incursionar en cogeneración. El Programa 3 plantea proveer de conceptos
y elementos a personal del sector financiero nacional, para que puedan discernir sobre el potencial
de proyectos de cogeneración y/o trigeneración presentados y, con estos criterios, decidir cuáles
proyectos son susceptibles de crédito o financiamiento.
La cogeneración y trigeneración son tecnologías que tienen un gran potencial para contribuir al
desarrollo sostenible del Ecuador. Sin embargo, la implementación de políticas públicas que
incentiven su desarrollo es necesaria para aprovechar su potencial.
13