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1 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal. 2 Introducción Revisión de termodinámica La exergía Determinación de exergía Balances y Álgebra lineal El coste.

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1 1 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal

2 2 Introducción Revisión de termodinámica La exergía Determinación de exergía Balances y Álgebra lineal El coste exergético Análisis termoeconómico Optimización termoeconómica Integración energética

3 3 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal TfTf

4 4 Materia:Entrante – Saliente – Acumulada = 0 Energía:Entrante – Saliente – Acumulada = 0 Entropía:Entrante – Saliente – Acumulada =Generada Exergía:Entrante – Saliente – Acumulada =Destruída

5 5 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador (2) Agua de reposición

6 6 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador Agua de reposición (2)

7 7 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador (2) Agua de reposición

8 8 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Matriz de incidencia Vector energía Vector nulo Vector energía Matriz de incidencia

9 9 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador (2) Agua de reposición

10 10 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador Agua de reposición (2) =B d,(1) =B d,(2) =B d,(3) =B d,(4)

11 11 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador (2) Agua de reposición

12 12 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Matriz de incidencia Vector exergía Vector diagnóstico Vector exergía Matriz de incidencia

13 13 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Vector de diagnóstico: Irreversibilidad total, o destrucción total de exergía: Destrucción relativa de exergía:

14 14 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Flue gases Fuel Oxidant T o

15 15 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador (2) Agua de reposición

16 16 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador Agua de reposición (2) =0

17 17 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador (2) Agua de reposición

18 18 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Matriz de incidencia Vector materia Vector nulo Vector materia Matriz de incidencia

19 19 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Materia:Entrante – Saliente= 0 Energía:Entrante – Saliente= 0 Entropía:Entrante – Saliente=Generada Exergía:Entrante – Saliente=Destruída

20 20 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Bomba de Alimentación (4) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos 4 Turbina Condensador Agua de reposición Equipos Corrientes (3) (4) (3+4) (2)

21 21 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Caldera (1) (3) Purga 6 Ceniz. 7 Comb. 2 Aire 3 Humos Agua de reposición (2)

22 22 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Suponiendo 0,014 /MJ (Electricidad a 0,05 /kWh) p (bar)t (ºC)h (kJ kg -1 )b (kJ kg -1 )cost ( t -1 )

23 23 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal

24 24 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal

25 25 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal

26 26 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal TERMODINÁMICA: Energía utilizable Análisis Evaluación Rendimientos ANÁLISIS EXERGÉTICO Análisis Evaluación Optimización Otros costes (Capital, O. & M.,…) TERMOECONOMÍA Coste unitario (Coste por unidad de exergía) ECONOMÍA: Coste termoeconómico Coste exergético Coste de productos Exergía Recurso Coste de recursos (Variable) (Fijos) ENFOQUE ECONÓMICO

27 27 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Mide la perfección termodinámica del sistema (Bd) Tiene aplicación y validez general Base racional para sistemas complejos Proporciona información más precisa que Bal En. Elección de los niveles de agregación (intensidad del análisis) Punto partida para la Termoeconomía Recursos naturales (consumos) e impacto medioambiental

28 28 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Algebra Matricial con Excel

29 29 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal [A]*[B]=MMULT ([A];[B])Multiplication [A] -1 =MINVERSA ([A];[B])Inverse [A] t =TRANSPONER([A])Transpose |A| =MDETERM([A])Determinant ; separator list symbol

30 30 TOE2009 c05 Balances y álgebra lineal Ctrl+Shift+Enter


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