In this work, an energetic evaluation of appropriate mixture of cane harvest waste / sugarcane bagasse was carried out to improve the cogeneration capacity of both electricity and steam for the sugar production process in a typical Peruvian sugar industry. Peru has a tradition in the sugar industry characterized by its high sugarcane plantation productivity; However, the problem that persists to the present is the poor form of cane harvest (pre-burned cane in the field) and obsolescence technology used in cogeneration process.  The methodology begins with the mechanized harvesting in pilot area of cane plantation, followed by preparation and drying processes of harvest residues. Samples of waste are taken to laboratory for physicochemical and energetic characterization at different moisture conditions, obtaining calorific value and elemental content values. The appropriate waste / b...

Ver PDF

In this paper we formulate and apply the Exergy Analysis the set heat energy consumption elements of a typical plant of fishmeal, estimating experimentally the specific heat of the solid- liquid-vapor mixtures that form the raw material and steam, in order to optimize energy consumption by changes in the original installation and thus achieving the reduction in operating costs. Usually in these plants conventional energy balance and the premise that the specific heats are physical single phase flows is used; however, when solid-fat-water-steam mixture flows are presented, as is the case, these simple energy balances in each heating element become weak and lead to a high error margin in energy system assessment. In the methodology, the specific heats of mixture flows fat-water-vapor-solid is estimated by measurement of indicators in the industrial plant, contrasted with laboratory standar...

We demonstrate experimentally the energy and economic improvement of a domestic refrigerator, after only replace the original refrigerant R-12 (CFC) on the other ecological refrigerant R-134b (HFC). Commonly a refrigerator using CFC is replaced with new green refrigerator. However, in developing countries the residential sector has mostly refrigerators operating with R-12 and life exceeding 10 years use, despite the existence of international agreements that prohibit their use.  As a result we obtain that the refrigerator in evaluating operating with ecological refrigerant, compared with R-12 refrigerant source, stable thermodynamic conditions operation and lower power consumption compressor, for all load conditions and extended periods of operation is achieved. Therefore, one of the most convenient solutions from a socioeconomic view point, it is only replacing CFC refrigerant used...

The daily electric demand in Peruvian National Interconnected System-SEIN- has very particular trend, seasonality and characteristics external effects, a situation that complicates the process of estimating the short-term forecast. The aim of this paper is to formulate and calculate ARIMA models with External Events Analysis to achieve efficient forecasts of electricity demand each day, at total level and broken down by areas of the SEIN. The methodology is based on treating each time series using appropriate statistical-mathematical transformations to achieve stability in variance as regular seasonal averages, parallel external events to try to reach an optimal predictive model ARIMA each area of the electrical system of Peru (Central, South and North) and for each day of the week. The results demonstrate the predictive efficiency. Taking as a quality indicator forecast the Mean Absolut...

In multigroup hydroelectric plant operating at partial loads, the maximum each group efficiency and the random combination of these, differ from the design efficiency of the plant at full load. These plants are conditioned to operate at partial loads, both in times of drought and periods of oversupply national electric grid. The period of drought in Peru is nine months per year, a situation that involves economic losses due to inadequate flow regulation and group choice efficiencies conditions below their optimum values. The aim of this work is the development optimizing efficiency process of a multigroup hydroelectric power plant, for any level of power generated in the daily interconnected generation program. The results are maximizing turbine efficiency and combined-group for each power output of the plant, outside its nominal conditions, also a computer program is constructed in Matl...

In this work we make the design and testing of a new mechanical element coupled to the vane of a small wind turbine, such that self-regulates and controls the instantaneous power generating wind during overspeed. The rural coast an andean highlands of Peru have high wind potential and on the contrary zero electrical services, in this scenario the provision of electricity by small wind turbines is a strategy solution. One disadvantage of the winds from these areas is its high speed variation, whose adverse effect on the turbine generator is the premature destruction magnet generator winding and turbine blades breakage. Tests were performed on the Wind Tunnel Energy Laboratory- Mechanical Engineering Faculty, Universidad Nacional de Ingeniería-Perú. The results are given in the power curves of the wind turbine prototype. We also demonstrated the reliability of the mechanism when submitti...

  This article is referred to the design, construction and functioning of a Wind Tunnel opened, installed in the Energy Laboratory of the Mechanical Engineering Faculty, Universidad Nacional de Ingeniería, FIM-UNI, it used to research and experimental tests of wind generator models, testing circuit performing evaluations to improve the system of orientation, safety of turbine and permanent magnet generator optimization. This tunnel was installed in July 2008, by specific action of agreement between the Mechanical Engineering Faculty, FIM-UNI and SOLUCIONES PRÁCTICAS-ITDG, as part of the joint research in the development and optimization of small wind turbines for the electrification of isolated Peruvian rural populations. Tunnel basically consists of three parts: collector, stagnation chamber and diffuser; calculations were made using compressible flow equations. As a result of ap...

puesta en funcionamiento de un Túnel de Viento de circuito abierto, instalado en el Laboratorio de Energía de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la UNI, el mismo que sirve para investigación y pruebas experimentales de aerogeneradores modelo, realizando evaluaciones para la mejora del sistema de orientación, seguridad de turbina y optimización del generador eléctrico de imanes permanentes. Este Túnel fue instalado en Julio del 2008, por acción específica de Convenio entre la Facultad de Ingeniería Mecánica, FIM-UNI y SOLUCIONES PRACTICAS-ITDG, como parte de las investigaciones conjuntas en el desarrollo y optimización de pequeños aerogeneradores para la electrificación de poblaciones rurales aisladas del Perú. El túnel consta básicamente de tres partes: el colector, la cámara de estancamiento y el difusor; los cálculos de diseño se realizaron empleando las ecuaci...

La demanda diaria del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional-SEIN, posee características muy peculiares de tendencia, estacionalidad y aleatoriedad, situación que complica al proceso de estimación de su pronóstico. El objetivo del presente trabajo consiste en formular y calcular modelos ARIMA con Análisis de Sucesos Externos, a fin de lograr pronósticos eficientes de la demanda eléctrica de cada día siguiente, a nivel total y desagregado por áreas. Un buen pronóstico de la demanda diaria garantiza el despecho eficiente y económico de generación y transmisión, así como el aseguramiento y calidad de la demanda sectorial nacional. El enfoque metodológico lo constituye el tratamiento de cada serie temporal objetivo, mediante transformaciones estadístico-matemáticas apropiadas para alcanzar estabilidad tanto en varianzas como en medias regulares y estacionales; paralelame...

Se demuestra de forma experimental la mejora energética y económica de una refrigeradora tipo doméstica, a partir de solamente sustituir su refrigerante original R-12 (CFC de característica contaminante y degradante de la Capa de Ozono), por otro refrigerante del tipo ecológico (HFC) como el R-134a. Comúnmente se practica el reemplazo de una refrigeradora que usa CFC, por otra unidad nueva que utiliza refrigerante ecológico de origen. Sin embargo, en países en vías de desarrollo el sector residencial mayormente cuenta con refrigeradoras que operan con R-12 y con vida de uso superior a los 10 años, no obstante la existencia de acuerdos internacionales que prohíben su utilización. El experimento consistió en: 1) preparación del equipo de refrigeración (dotación de reguladores de carga en el condensador y evaporador, dosificadores de refrigerante y aceite de lubricación-flu...

En el presente trabajo se formula y aplica el análisis exergético al conjunto de elementos consumidores de energía calorífica de una planta típica de harina de pescado, estimando de forma experimental al calor específico de las mezclas sólido-líquido-vapor que conforman la materia prima y el vapor, con el objetivo de optimizar el consumo energético haciendo modificaciones en la instalación original y logrando así la reducción de costos de operación. Generalmente en estas plantas se utiliza el balance energético convencional y la premisa de que los calores específicos corresponden a flujos monofásicos físicos; sin embargo, cuando se presentan flujos mezcla grasa-vapor-agua-sólidos, como es el caso, estos balances simples de energía en cada elemento térmico se hacen débiles y conducen a un alto margen de error en la evaluación energética del conjunto. Dentro de la me...

El análisis univariante de series temporales ARIMA (Autoregressive lntegrated Moving Average), basado en que una serie temporal obedece a un proceso estocástico, se ha utilizado para describir y predecir el comportamiento futuro de las series energéticas de mayor representatividad dentro la oferta y consumo de energía en el Principado de Asturias- España. En primer lugar, cada una de estas variables se han contabilizado mensualmente desde 1980 hasta 1996. De acuerdo a las características de cada serie - poseen tendencia, estacionalidad y el tamaño muestral suficiente - se procede a calcular qué modelo ARIMA univariante describe mejor a cada una de ellas. La aplicación de esta metodología consiste en calcular las predicciones de las principales variables energéticas de Asturias. Los resultados obtenidos han alcanzado un alto nivel de aproximación predictiva los cuales sirven c...

El presente trabajo trata del diseño, construcción y caracterización de un prototipo de aerogeneración de 500 W, utilizando tecnología nacional. Comprende el diseño y fabricación de cada uno de los componentes del sistema aerogenerador -generador de imanes permanentes, rotor eólico y elementos de dirección; así como la evaluación en campo para determinar su performance. Su aplicación se presenta como una solución energética y socioeconómica de las zonas rurales que poseen el recurso eólico, contribuyendo así a la mejora de las condiciones de vida bajo el principio de aprovechamiento del recurso local y la preservación del medio ambiente. Como resultados de las pruebas de campo se tiene, la verificación de las condiciones de diseño así como su operación de acuerdo al recurso eólico. Si bien el sistema fue dimensionado para alcanzar una potencia nominal de 500 W a un...

En una Central Hidroeléctrica multigrupo que opera a cargas parciales, la máxima eficiencia de cada grupo y el de la combinación aleatorias de estos, difieren de la eficiencia de diseño de la central a plena carga. Estas centrales están condicionadas a operar a cargas parciales, tanto en épocas de estiaje como en tramos de sobreoferta eléctrica del sistema interconectado nacional. El periodo de estiaje en Perú alcanza a nueve meses del año, situación que implica pérdidas económicas debido a la inadecuada regulación del caudal y elección de grupo, a condiciones de eficiencias por debajo de sus valores óptimos. El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un proceso de optimización de la eficiencia de una Central Hidroeléctrica multigrupo, para cualquier nivel de potencia a generar en el programa diario de generación interconectada. Como resultados se obtiene la maximi...

En este trabajo se realiza el diseño y pruebas de un nuevo dispositivo mecánico acoplado a la Cola-Veleta de un pequeño aerogenerador, tal que autorregula y controla la potencia instantánea de generación durante las sobrevelocidades de viento. La faja costera rural y zonas altoandinas del Perú, poseen gran potencial eólico, pero contrariamente se tienen nulos servicios eléctricos. En este escenario, la dotación de electricidad mediante microaerogeneradores constituye una alternativa estratégica. Una desventaja de los vientos característicos de las zonas de influencia es su alta variación de velocidades, cuyo efecto adverso en el aerogenerador es la destrucción prematura del bobinado del generador de imanes permanentes y rotura de palas. Las pruebas de regulación y control de potencia de aerogeneración se realizaron en el Túnel de Viento del Laboratorio de Energía de la F...

In this paper we formulate and apply the Exergy Analysis the set heat energy consumption elements of a typical plant of fishmeal, estimating experimentally the specific heat of the solid- liquid-vapor mixtures that form the raw material and steam, in order to optimize energy consumption by changes in the original installation and thus achieving the reduction in operating costs. Usually in these plants conventional energy balance and the premise that the specific heats are physical single phase flows is used; however, when solid-fat-water-steam mixture flows are presented, as is the case, these simple energy balances in each heating element become weak and lead to a high error margin in energy system assessment. In the methodology, the specific heats of mixture flows fat-water-vapor-solid is estimated by measurement of indicators in the industrial plant, contrasted with laboratory standar...

We demonstrate experimentally the energy and economic improvement of a domestic refrigerator, after only replace the original refrigerant R-12 (CFC) on the other ecological refrigerant R-134b (HFC). Commonly a refrigerator using CFC is replaced with new green refrigerator. However, in developing countries the residential sector has mostly refrigerators operating with R-12 and life exceeding 10 years use, despite the existence of international agreements that prohibit their use.  As a result we obtain that the refrigerator in evaluating operating with ecological refrigerant, compared with R-12 refrigerant source, stable thermodynamic conditions operation and lower power consumption compressor, for all load conditions and extended periods of operation is achieved. Therefore, one of the most convenient solutions from a socioeconomic view point, it is only replacing CFC refrigerant used...

The daily electric demand in Peruvian National Interconnected System-SEIN- has very particular trend, seasonality and characteristics external effects, a situation that complicates the process of estimating the short-term forecast. The aim of this paper is to formulate and calculate ARIMA models with External Events Analysis to achieve efficient forecasts of electricity demand each day, at total level and broken down by areas of the SEIN. The methodology is based on treating each time series using appropriate statistical-mathematical transformations to achieve stability in variance as regular seasonal averages, parallel external events to try to reach an optimal predictive model ARIMA each area of the electrical system of Peru (Central, South and North) and for each day of the week. The results demonstrate the predictive efficiency. Taking as a quality indicator forecast the Mean Absolut...

In multigroup hydroelectric plant operating at partial loads, the maximum each group efficiency and the random combination of these, differ from the design efficiency of the plant at full load. These plants are conditioned to operate at partial loads, both in times of drought and periods of oversupply national electric grid. The period of drought in Peru is nine months per year, a situation that involves economic losses due to inadequate flow regulation and group choice efficiencies conditions below their optimum values. The aim of this work is the development optimizing efficiency process of a multigroup hydroelectric power plant, for any level of power generated in the daily interconnected generation program. The results are maximizing turbine efficiency and combined-group for each power output of the plant, outside its nominal conditions, also a computer program is constructed in Matl...