Ingeniería Energética

EDITORIAL

Método heurístico para la evaluación de la confiabilidad en un subsistema de líneas de transmisión

Se propone un método para la evaluación de la confiabilidad de un subsistema de líneas de transmisión basándose en el comportamiento de magnitudes de mayor generalidad tales como la disponibilidad a partir de estudiar las variables aleatorias Xi, Wi.- tiempo (en horas) de operación hasta el fallo y tiempo restauración del servicio respectivamente de la línea i. El comportamiento probabilístico de tales variables es caracterizando a partir de información disponible en la base de datos de los organismos destinados a la operación y mantenimiento de los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP). Se pretende evaluar la confiabilidad del subsistema después de que ha transcurrido un tiempo de explotación relativamente grande con la intención de identificar deterioro en la vida útil de sus componentes (líneas) con el objetivo de contribuir a tomas de decisiones pertinentes ya sea respecto a su mantenimiento o perspectivas de expansión

A method is proposed for evaluating the reliability of a sub-transmission lines based on the behavior of magnitudes greater generality such as availability from studying the random variables Xi, Wi.- time (in hours) of operation until failure line and to restore service respectively of the line i. The probabilistic behavior of such variables is characterized from information available in the database of agencies for the operation and maintenance of Electrical Systems Power (ESP). The reliability of a subsystem of transmission lines is evaluated after a relatively big productive time has passed with the intention of identifying deterioration or not in the life of its components (lines) with the aim of help to take adequate decisions regarding whether maintenance or expansion prospects of the topology of the network

Diseño de un colector solar de placa plana

En el presente artículo se integra el uso de un software de diseño mecánico y un algoritmo de simulación de la operación de un colector solar de placa plana, con el objetivo de simplificar el proceso de diseño y manufactura de este último. Se exponen los resultados de la simulación de la operación del colector solar considerando diferentes combinaciones en los parámetros de los materiales utilizados, tales como sus propiedades y características físico químicas, además de la variación de las dimensiones del sistema a diseñar. Finalmente en el artículo se evalúa la operación de un colector solar para las condiciones climatológicas típicas de la irradiancia, velocidad de viento y temperatura ambiente a partir de una serie de curvas sinusoidales, típicas de Cuba, validándose la viabilidad del algoritmo como apoyo en la etapa de diseño y selección de materiales.

In this article the use of mechanical design software and an algorithm for simulating the operation of a flat plate solar collector, with the objective of simplifying the process of design and manufacture of the latter is integrated. The simulation results of the operation of the solar collector considering different combinations in the parameters of the materials used, such as its physicochemical properties and features in addition to the variation of the dimensions of the system design are set. The article finally evaluates the operation of a solar collector for typical climatic conditions of irradiance, wind speed and ambient temperature from a series of sinusoidal, typical Cuba curves is evaluated, validating the feasibility of the algorithm as support in step design and material selection.

Evaluación de confiabilidad tecnológica del parque aerogenerador de Gibara 2

Las energías renovables, en particular la eólica, ocuparán un lugar importante en las próximas décadas, marcadas por el agotamiento de las fuentes de combustible fósil. En Cuba se prevé un crecimiento considerable en la utilización de estas fuentes energéticas. De ahí la importancia de crear las bases del uso de tecnologías confiables que garantice tal misión futura. El artículo se propone como objetivo central, realizar el análisis de confiabilidad del parque eólico Gibara 2 partiendo del empleo de la metodología de árbol de fallos y recomendar algunas posibles aplicaciones de sus resultados. Un paso esencial en la investigación es la determinación de los componentes que participarán en el árbol de fallos y el procesamiento de la base de datos disponible en el parque Gibara 2. El documento tributa esencialmente a la identificación de los contribuyentes principales a la indisponibilidad de los parques y a la optimización de la política de mantenimiento

Renewable energy, particularly wind, will occupy an important place in the coming decades, marked by the depletion of fossil fuel sources. In Cuba significant growth in the use of these energy sourcesis forecasted. For this reason is importantthe creation of reliable technology to ensure that future mission. The paper proposes as its central objective, the analysis of reliability of Wind Farm Gibara 2 starting from its representation based on the methodology of fault tree and to recommend some possible applications of the results. An essential step in the research is the determination of participating components in the fault tree and processing of the available reliability database at the Wind Farm Gibara 2. The document essentially helpsin the identification of the main contributors to the unavailability of facilities and optimizing maintenance policy

Evaluacion de factibilidad del uso dos sistemas climatización solar aplicado a un hotel cubano. Análisis comparativo

ABSTRACT The article presents an analysis of technical and economic feasibility of using two configurations of solar cooling in a Cuban hotel. HVAC hybrid schemes are: a cooler of ice water vapor compression (chiller) interconnected in parallel with a smaller capacity chiller, first with a solar-powered absorption cooling system (SACS), and then with a photovoltaic cooling system(PSC). Both were simulated taking into account the weather conditions in the region, thermodynamic calculation methodologies and principles that govern these technologies. The results show that the use of these alternatives contributes to reducing energy consumption and the environmental impact of heating, ventilation and air conditioning systems (HVAC). Economic analysis highlights that PCS is more favorable than the SACS taking into account the cooling cost generation (CCG) but energy assessment indicates that SACS has higher thermal performance for the case study to which it is applied.

RESUMEN El artículo presenta un análisis de factibilidad técnica y económica de uso de dos configuraciones de climatización solar en un hotel cubano. Los esquemas de climatización híbridas son: una enfriadora de agua helada de compresión de vapor (chiller) interconectada en paralelo con una enfriadora de absorción asistida con energía solar térmica (SACS, siglas en inglés), y posteriormente con un chiller asistido por un sistema solar fotovoltaico (PSC, siglas en ingles). Ambos fueron simulados teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas de la región, metodologías de cálculo y principios termodinámicos que gobiernan estos sistemas. Los resultados muestran que el uso de estas alternativas contribuye a la reducción del consumo energético y el impacto ambiental de los sistemas calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, siglas en inglés). El análisis económico resalta que PCS es más favorable que el SACS, teniendo en cuenta el costo de generación de frío (CCG, siglas en inglés) pero la evaluación energética indica que este último posee mayores prestaciones térmicas para el caso de estudio al cual se le aplica.

Análisis energético de un sistema fotovoltaico integrado a una cubierta plana horizontal

En el presente trabajo se analiza el desempeño energético de un sistema fotovoltaico a base de silicio amorfo, integrado a la cubierta plana horizontal del Edificio Docente #2 del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa. Con el software PV syst se determinó la producción anual de energía eléctrica del sistema de 3 kWp conectado a la red, así como las pérdidas por sombras, cableado, electrónica de potencia, modificación del ángulo de inclinación y por efecto de la irradiancia y temperatura. También se calcularon los parámetros característicos de la instalación, útiles para establecer perfiles mensuales para la planificación del consumo eléctrico. Los resultados demostraron que la energía anual generada, es equivalente al consumo eléctrico del Instituto durante dos días y además, constituye una alternativa para la generación de energía, a partir del aprovechamiento de espacios disponibles en azoteas de las áreas docentes y administrativas.

In this research the energy performance of a photovoltaic system based on amorphous silicon is analyzed. It is integrated to the flat horizontal rooftop of Teaching Building # 2 of the Metallurgical Mining Institute of Moa. With the PVsyst software annual electricity production of 3 kWp system connected to grid, as well as losses shadows, wiring, power electronics, also, tilt angle and the effect of irradiance and temperature were determined. The characteristic parameters of the installation, useful were calculated to establish monthly planning profiles for electrical consumption. The results showed that the annual energy generated is equivalent to the electricity consumption of the Institute for two days and also an alternative for generation energy from the use of space available on rooftops of teaching and administrative areas.

Sistema de enfriamiento con desecante para reducir consumo de energía en restaurante caso de estudio

Este artículo mostró la posibilidad de emplear un sistema de enfriamiento con rueda desecante para el tratamiento del aire de las diferentes áreas del Restaurante caso de estudio, instalación alta consumidora de energía, de ahí la necesidad de estudiar nuevas alternativas para el acondicionamiento de aire que permitan el control de la humedad y el ahorro de energía. El análisis bibliográfico realizado mostró que actualmente los sistemas de enfriamiento con desecante están siendo estudiados y empleados como una alternativa para el ahorro de energía y el cuidado del medioambiente en el campo del tratamiento del aire. Se propuso un sistema compuesto fundamentalmente por una rueda desecante de gel de sílice, una rueda conservadora de energía y un intercambiador de calor. Con el nuevo sistema de enfriamiento la demanda de energía eléctrica disminuye previéndose ahorros del orden de 11 802 CUC anualmente solo por concepto de consumo de energía eléctrica

In this paper the possibility of using a cooling system with a desiccant wheel for air treatment of different areas of the case study restaurant is shown. This facility is classified as high consumer of energy, making it necessary to study new alternatives for air conditioning allowing humidity control and energy saving. The literature review conducted on cooling systems with desiccant wheel technology was currently being studied and used as an alternative to saving energy and protecting the environment in the field of air treatment. The desiccant cooling system proposed is fundamentally for a desiccant wheel of silica gel, an energy conservative wheel and a heat exchanger. With the new cooling system electricity demand decreases and significant savings of about 11802 CUC are forecasted only in annual electricity consumption

Modelo matemático para el diseño aerodinámico de los álabes de una turbina eólica de eje horizontal (TEEH)

El objetivo de esta investigación es elaborar un modelo matemático para el diseño aerodinámico de las palas de una turbina eólica de eje horizontal en forma rápida y confiable que facilite a construcción y comportamiento bajo diferentes condiciones. Este resultado se obtuvo por el método inductivo y deductivo partiendo de las teorías aerodinámicas de Glauert y otros introduciéndole modificaciones. Igualmente el desarrollo del modelo fue programado en una hoja de cálculo que permitió calcular el radio R del rotor, la distribución de la cuerda c(r) y la variación del ángulo de torsión Ө(r) de forma automática. El desarrollo del modelo está estructurado de acuerdo a las siguientes etapas: identificación y definición, conceptualización, formulación e implementación y finalmente la validación del modelo. La validación del modelo fue hecha comparando la geometría de la pala y la potencia generada por el rotor con una familia de palas de fabricantes europeos.

The research purpose is elaborate a mathematical model for blade aerodynamic designing of horizontal axis wind turbine in fast and reliable way to facilitate the construction and performance evaluation under different operational conditions. To reach the theoretical and empirical approach it was used induction and deduction method starting from aerodynamic theories of Glauert and other researchers, in which necessary modifications were introduced. Also, the development of the model was programmed in aspreadsheet which allows to calcula table de radio R, the distribution of chord c (r), and the variation of twist angle or pitch Ө (r) in automatic way. The development of the model was structured according to the following stages: identification and definition, conceptualization, formulation andimplementation and finally the validation of the model. The model validation was made comparing the blade geometry and generated power by the rotor with a blade family of European manufacturers.

Ensayos de pérdidas en vacío y con carga en transformadores mediante la adquisición de datos

En el presente trabajo se muestra los resultados del uso de una herramienta informática para facilitar el diagnóstico de los transformadores en el área de pruebas de una fábrica. El sistema adquiere los datos a través de un puerto serie del equipo de mediciones eléctricas multipropósito. Este método de realización de los ensayos permite agilizar la cantidad de transformadores analizados en el área de pruebas, incrementando la productividad de la fábrica en su conjunto. La creación de un informe final es posible mediante el volcado de la información directamente en la base de datos de la fábrica. Gracias a esto se reduce la necesidad de utilizar registros impresos para llevar la constancia de los ensayos. La base de datos es accedida a través de la red interna presente en las instalaciones de la fábrica. El programa está desarrollado mediante software libre, con una interface gráfica que facilita el trabajo.

The results of the use of an informatic tool to make easy the diagnosis of the transformers in a factory's testing area are shown in the present work. The system acquired data through serial port in the multipurpose electrical measurements equipment. This method of realization of the tests allows expedites the quantity of transformers examined in the testing area, incrementing the productivity of the factory is aggregate. The creation of a final report is possible by means of the dump of the information directly in the database of the factory. Because of this, it is reduces the need of utilize print reports to save all test done. The database is accessed through the internal network in the factory. The program is developed using free software with a graphical interface that makes work easier.