Eficiencia Exergética

Eficiencia Exergética 1.- Objetivo: -Determinar la eficiencia exergetica de un sistema. 2.- Fundamento Teórico: La exergía es una propiedad termodinámica que permite determinar el potencial de trabajo útil de una determinada cantidad de energía que se puede alcanzar por la interacción espontánea entre un sistema y su entorno. Informa de la utilidad potencial del sistema como fuente de trabajo. Es una propiedad termodinámica, por lo que es una magnitud cuya variación solo depende de los estados inicial y final del proceso y no de los detalles del mismo. Definida de otra forma la exergía es la porción de la energía que puede ser transformada en trabajo mecánico. La exergía determina de forma cuantitativa el valor termodinámico de cualquier recurso, y permite analizar rigurosamente el desperdicio de los recursos en las actividades de la sociedad, estableciendo pautas para su ahorro y uso eficiente. Por ejemplo, un compuesto de combustible y aire, si se quema el combustible obteniendo una mezcla de aire y productos de combustión ligeramente calientes, aunque la energía asociada al sistema sea la misma, la exergía del sistema inicial es mucho mayor, ya que potencialmente es mucho más útil a la hora de obtener trabajo, de donde se deduce que la exergia al contrario que la energía no se conserva sino que se pierde por la evolución hacia el estado de equilibrio. Otro ejemplo es el agua de refrigeración de las centrales térmicas. Aunque la central cede una gran cantidad de energía al agua, esta solo eleva su temperatura unos grados por encima de la temperatura de su entorno, por tanto su utilidad potencial para obtener trabajo es prácticamente nula o lo que es lo mismo en términos técnicos, tiene una exergía asociada baja.

Una de las principales aplicaciones es el análisis exergético a nivel de proceso y componente. Éste permite identificar, localizar y cuantificar las principales causas de irreversibilidades termodinámicas de un sistema o proceso, mediante el estudio de la destrucción y eficiencia exergéticas. Siendo la exergía la parte disponible de la energía utilizada para producir trabajo útil, esta representa una poderosa herramienta para determinar potenciales mejorías y optimización de procesos, así como impactos ambientales y su mitigación (al ser una medida del desequilibrio con el medio ambiente). La termoeconomía, un área que combina el análisis exergético con el análisis económico es una disciplina recientemente adoptada para determinar los costos exegéticas que se

derivan de la producción de diferentes productos en plantas de cogeneración, trigeneración y poligeneración Exergía y Anergia: Es la energía que se puede transformar totalmente en cualquier forma de energía, interactuando con un medio determinado. Por otro lado es el máximo trabajando útil que se produce de dicha energía bajo la intervención de un medio determinado. La exergía es la energía que no se puede transformar en exergía. Ambiente Termodinámico: Es un sistema en reposo que se encuentra en equilibrio termodinámico, y sus propiedades intensivas permanecen constantes a pesar de recibir o entregar energía. -Es un reservorio para la energía, entropía y materia. -Está en equilibrio térmico a

.

-Se encuentra en equilibrio mecánico a

.

Exergia de un sistema cerrado: -Se desprecian la energía cinética y potencial del sistema. -Se determina el máximo trabajo útil que el sistema es capaz de ceder. -El medio está en equilibrio a

y

.

-El sistema evoluciona desde un estado 1 “vivo” hasta el equilibrio térmico y mecánico con el medio (estado 0 “muerto”) mediante procesos reversibles.

3.- MATERIALES: 

Equipo armado (Secadora, multímetro, tubo).



Aerómetro.



Multímetro.

4.- PROCEMIENTO: - Comenzamos a tomar las pruebas con el tubo que vino la secadora con su primera y segunda velocidad:

-

Luego comenzamos de tomamos los datos agregando otro tubo, cabe recordar que cuando pusimos el segundo tubo, los datos de entrada a 1 y 2 velocidad siguen siendo los mismos lo que varía son lo datos de salida.

TUBO 1 VELOCIDAD (m/s) 1

2

TEMPERATURA (ºC)

ENTRADA

2.25

22.8

SALIDA

7.05

61.225

ENTRADA

4.225

23.15

SALIDA

12.15

70.05

TUBO 2 VELOCIDAD (m/s) 1

2

TEMPERATURA (ºC)

ENTRADA

2.25

22.8

SALIDA

4.675

58.875

ENTRADA

4.225

23.15

SALIDA

8.45

66.05

5.- CALCULO:

6.- CONCLUSIONES:  Se determino al Eficiencia exergética de un Sistema.  Se pudo determinar que mediante el Tubo se hacia más largo la Eficiencia disminuía, ya que el recorrido del aire era más largo y también había pérdidas, vale mencionar que se considero un sistema Adiabático.  Si no se hubiera Considerado un Sistema Adiabático, la eficiencia hubiera sido mucho más baja.  Se comprobó que cuando se aumentaba el largo del tubo, se realizaba más trabajo, pues en los cálculos, cuando hay tubo, los trabajos son mayores respecto cuando no hay, si se hubiera considerado con pérdidas, hubiera aumentado más.

7.- Bibliografía: -http://www.sarec-fiq.edu.ni/pmciq/che570/pdf/2a.pdf https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/gnavascu/TERMOTECNIA_10_11/7_TERMOT_ EXERGIA_2010_11.pdf -http://ing.unne.edu.ar/pub/termodinamica/e2010.pdf http://personales.unican.es/renedoc/Trasparencias%20WEB/Trasp%20Termo%20y%20M F/02%20Termo/TD%2003.pdf -http://las-ans.org.br/papers%202007/pdfs/paper022.pdf