Eficiencia Energética

Eficiencia Energética

Proyecto
Descripción
Investigador responsable
Entidad financiadora
Evaluación de la factibilidad técnica y desarrollo de un prototipo a escala para la implementación de un sistema de regeneración de calor en un horno de fritas operando en modo oxicombustion.
El proceso de producción de fritas tiene como objetivo la obtención de un material vítreo insoluble en agua, a través de fusión y posterior enfriamiento de una mezcla de diferentes materiales. Estas fritas son materia prima principal en la producción de esmaltes utilizado en un gran número de productos del sector cerámico. Este proceso en los hornos de SUMICOL S.A.S. puede considerarse como gran consumidor de gas natural y oxígeno con una pureza del 99.9 %. Actualmente el proceso de fusión de fritas en la planta de colorifcio de SUMICOL S.A.S. genera gases de combustión residuales a temperaturas superiores a 900 °C y debido a la alta temperatura del proceso, es probable que existan reacciones de disociación causantes de combustión incompleta. Con el desarrollo de este proyecto se pretende reducir el consumo de gas natural y de oxígeno gracias a la implementación de la técnica de combustión con oxígeno precalentada a través de un quemador regenerativo que permita la recuperación de calor residual y aumente la eficiencia del proceso de fusión de fritas en SUMICOL S.A.S. Al mismo tiempo, se estudiarán las configuraciones fluidodinámicas de los gases de combustión y superficies internas más adecuadas para incrementar la transferencia de calor convectiva y radiante hacia el material procesado. Duración 18 meses a partir de julio de 2017
Pedro Nel Alvarado Torres
Colciencias
Metodología de diseño para microrredes eléctricas basada en fuentes de energía no convencionales
En Colombia del total de energía producida aproximadamente 3000 MW se consumen en sectores industriales y 165 MW en Zonas No Interconectadas (ZNI). Asimismo, el 96% de la energía generada en las ZNI en Colombia es a base de generadores diesel, lo que acarrea problemas de altos costos de producción y contaminación ambiental. Por su estratégica ubicación geográfica el país cuenta con un gran potencial para la generación de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovable, que pueden mejorar la calidad del servicio y a largo plazo reducir costos y efectos ambientales. Los sistemas que integran y gestionan fuentes de energía renovable pueden solucionar problemas de suministro energético a ZNI y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles. Políticas como las establecidas en el plan de desarrollo de las Fuentes de Energía No Convencionales (FENC), que sugieren como estrategia central el uso de estas para asegurar una generación eléctrica confiable en las ZNI, dan cabida a nuevas soluciones que permitan aprovechar los recursos renovables de tales zonas. Además de ésta, la Ley 1715 de 2014 y la Resolución 0186 de 2012 del Gobierno Colombiano, también fomentan el uso de FENC para las ZNI. Es por lo anterior, que este proyecto propone una metodología de dimensionamiento y caracterización de microrredes basadas en fuentes de energía renovable con el objetivo de suministrar energía eléctrica a bajo costo y potencia eléctrica de alta calidad a la industria nacional y a las ZNI, considerando inicialmente una planta piloto para satisfacer los requerimientos de una carga deseada. En el marco de este proyecto se dimensionarán las fuentes de energía y los sistemas de almacenamiento, se seleccionarán y diseñarán los convertidores de potencia y se caracterizará en cuanto a eficiencia y calidad de potencia eléctrica microrredes tanto aisladas como conectadas a la red. Duración 18 meses
Adriana Trejos (Co-investigadora), Luis Fernando Grisales (Co-investigador)
ITM
Sistema de recuperación térmica residual con tubos de calor de nanofluidos aplicable a procesos de calentamiento industrial
Por medio de este proyecto con una duración de 3 años se pretende realizar un desarrollo de un intercambiador de calor empleando tubos de calor para el precalentamiento del aire de combustión en un proceso de calentamiento industrial, usando como fluidos de trabajo nanofluidos de óxidos inorgánicos y materiales nanoestructurados, buscando incrementar la eficiencia en la recuperación de calor, sin la necesidad de disponer de sistemas móviles propios de los intercambiadores regenerativos de mayor eficiencia en la actualidad. Se realizará la síntesis de nanopartículas para formar los nanofluidos y aplicarlos como fluido de trabajo en un intercambiador con capacidad de recuperación de potencia térmica entre 2 y 5 kW a partir de calores residuales con temperaturas alrededor de 100 a 300 °C. La distribución de los tubos de calor en el intercambiador para optimizar la recuperación de calor se estudiará por medio de simulación numérica con software CFD. Este desarrollo puede ser aplicado a sectores industriales que usan procesos de calentamiento en cuanto a que el mejoramiento en eficiencia energética permite mejorar la productividad, disminuir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones contaminantes. En el campo científico y tecnológico, el proyecto permite obtener un prototipo, apropiación y divulgación del conocimiento contribuyendo a la formación académica a nivel de maestría y pregrado en ingeniería, publicaciones en revistas indexadas y participación en eventos nacionales e internacionales.
Bernardo Herrera
Colciencias
Diagnósticos energéticos en los sectores industriales colombianos
Realización de diagnósticos energéticos integrales en industrias de alto consumo energético térmico. Duración 1 año
Bernardo Herrera
Colciencias a través de la unión temporal INCOMBUSTION/strong>
Recuperación de calor residual de un grupo electrógeno diesel utilizando nanofluidos de materiales carbonosos
En este proyecto con una duración de 18 meses se prepararán y caracterizarán nanofluidos de materiales carbonosos, con el fin de evaluar los diferentes parámetros que afectan su estabilidad y conductividad térmica, tales como adición de grupos funcionales, adición de surfactantes, control de pH y parámetros de dispersión, con el fin de obtener nanofluidos con propiedades favorables para ser usados en un sistema de cogeneración.
Karen Paola Cacua
ITM