VIALIDAD TÉCNICO-ECONÓMICA DE UTILIZAR COLECTORES CILÍNDRICOS PARABÓLICOS PARA SUMINISTRAR VAPOR PARA TURBINA DEL LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS

Abstract

El presente estudio tiene por finalidad analizar la factibilidad técnico económica de instalar concentradores cilíndricos parabólicos (CCP) en la casa central de la Universidad Técnica Federico Santa María, para generar vapor sobrecalentado a suministrar en la turbina a vapor situada en el laboratorio de Termo Fluidos. Actualmente la caldera que genera vapor se encuentra fuera de servicio. El estudio económico, indica que no resulta rentable realizar este proyecto, a 25 aos, ya que, se tiene que considerar una inversión inicial de $ 463.271.441 pesos, con esta inversión se generarán 146 [GWh] al ao, con lo cual se ahorra $11.869.000 pesos anualmente. La alta inversión inicial se debe a los costos de fabricación de los CCP (absorbedores, reflectores, sensores de seguimiento solar) básicamente, cuya tecnología aún se esta desarrollando en el mundo. Actualmente no existen instituciones que subsidien este tipo de proyectos en el país. Existen dos tecnologías en el uso de fluídos térmicos para CCP, GDV (Generación Directa de Vapor) y HTF (fluido de transferencia térmica, por sus siglas en inglés). Se estudio la segunda tecnología, HTF, ya que, para GDV, dado los pequeos flujos másicos requeridos por la turbomáquina (0,29 [kg/s]), no se puede garantizar el reparto correcto del vapor en los absorbedores durante el cambio de fase, lo que puede afectar la calidad del material; para evitar este problemas, se tiene que operar con caudales sobre 1 [kg/s]. Por lo tanto, se concluye que para bajas capacidades de generación (< 0.5[MW]), este tipo de concentrador no es el adecuado. La radiación directa en Valparaíso se ve afectada por la cercanía al mar y su latitud, por lo cual, no se considera un sitio idóneo para situar los CCP, teniendo como promedio 316 [W/m2] de radiación directa anual por día. Esto se traduce en mayores áreas de captación solar, que dadas las limitaciones físicas, no se pueden emplazar los 79 CCP, que suman un área de 3.130 [m2]. El sello emblemático y/o estratégico que pudiera resultar de instalar dichos colectores, podria ser benéfico para la institución, dado su carácter de vanguardia en tecnologías. Por lo mismo, es necesario ponderar además, las ventajas intangibles que se obtienen de este proyecto. Finalmente como índices económicos, el VAN entrega un valor $ 4,483,972 pesos y un TIR de 45% que no refleja el real comportamiento del proyecto.