Introducción:

La implementación de ciclos de gas que operen con biogás producido a partir del tratamiento anaerobio de vinazas, constituye una vía para expandir la matriz de las fuentes de energías renovables en Cuba. El estudio de alternativas que hagan más eficiente la operación de dicha tecnología es de vital importancia.

Objetivo:

Analizar energética y exergéticamente un ciclo de gas que opera con biogás.

Materiales y Métodos:

Se hace uso del simulador ASPEN Plus v10.0 para modelar el ciclo de gas. Se calcularon las eficiencias energéticas y exergéticas del ciclo de gas a distintas condiciones de exceso de aire (EA: 0-170%) y relación de compresión (RC: 10-18).

Resultados y Discusión:

En la condición de operación (EA: 110%, RC: 16) la eficiencia energética y exergética del ciclo fue de 32% y 54% respectivamente. Las mayores pérdidas exergéticas se obtuvieron en la cámara de combustión. La eficiencia exergética de la cámara de combustión aumentó de 69% a 73% al recalentar el aire comprimido con los gases de escape, incrementando a su vez la eficiencia energética y exergética del ciclo a 37% y 55% respectivamente.

Conclusiones:

El incremento del exceso de aire disminuye la eficiencia energética y exergética del ciclo ya que disminuye la temperatura media de aportación de calor. Un aumento de la relación de compresión y/o recalentamiento del aire comprimido disminuyen la destrucción exergética en la cámara de combustión por disminución de la generación de entropía y a su vez se incrementa la eficiencia energética y exergética del ciclo.

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