Análisis convencional de exergía a quemador de biomasa densificada de cascaras de cacao, destinado al calentamiento de aire

Abstract

Se plantea analizar el rendimiento exergético de un quemador de cáscaras de cacao en la generación de aire caliente, con el propósito de optimizar el proceso, reducir la exergía perdida y destruida. Para lograrlo, se llevará a cabo una revisión bibliográfica, se identificarán los parámetros termodinámicos relevantes del sistema, se planteará una metodología de análisis exergético para evaluar el rendimiento del proceso, y de este modo, proponer mejoras que aumenten la eficiencia energética del sistema.

El proceso consta de seis fases, empieza con la definición de los datos de entrada del sistema y continua con la determinación de propiedades termodinámicas del fluido de trabajo, se calculan las exergías del biocombustible y del fluido de trabajo, se realizan balances energéticos y exergéticos en el intercambiador de calor del quemador y se obtienen las eficiencias. Por último, se lleva a cabo un análisis de sensibilidad para conocer el comportamiento del quemador en diferentes escenarios.

Gracias a los cálculos realizados, se obtuvo que la eficiencia exergética en promedio fue de 9,8%, un valor relativamente bajo para el sistema. Al aumentar la eficiencia energética en el análisis de sensibilidad, la temperatura de salida aumenta hasta alcanzar los 164°C, además, la destrucción de exergía disminuye a un 48,7%, obteniendo así datos relevantes del comportamiento del sistema. Finalmente se llegó a la conclusión de que si se quiere mejorar la eficiencia exergética del sistema es necesario actuar sobre el serpentín del intercambiador de calor, mejorando su capacidad de transmitir energía al aire.