Diseño de un distrito térmico para uso mixto en ciudades del Caribe Colombiano

Abstract

En este proyecto se aborda el diseño de un distrito térmico de uso mixto para la generación de energía eléctrica, a base de gas natural, y térmica, con agua helada, cumpliendo con la demanda de un complejo administrativo ubicado en ciudades caribeñas. Es de vital importancia la implementación de este tipo de tecnologías en el mercado actual debido al constante crecimiento de los requerimientos energéticos en estas ciudades y que, a largo plazo, es muy rentable. El enfoque de este proyecto está centrado en el diseño del cuarto de máquinas de un distrito térmico, utilizando tecnologías de cogeneración para la producción de electricidad y frío y, además, realizar su estudio económico.

El proceso de diseño consistió primero que todo en una investigación respecto a los distritos térmicos, luego se realizó una búsqueda exhaustiva de fabricantes y equipos. Seguidamente haciendo uso de la información de los fabricantes se procedió a la generación de ideas y alternativas que cumplieran con los requerimientos del proyecto, estas opciones de diseño fueron validadas con la metodología de AHP. La alternativa seleccionada constó de un arreglo de chillers eléctricos, como también de un chiller de absorción haciendo uso de motores a gas natural para la generación eléctrica. Las limitantes encontradas para la realización de este proyecto fueron la falta de información de detalle que nos podían proporcionar algunos fabricantes de los equipos.

Lo conseguido por este proyecto fue el diseño exitoso de un distrito térmico cumpliendo las demandas requeridas por el cliente, y generando excedentes de energía que pueden ser usados por otros clientes, así como también para futuras aplicaciones. El análisis financiero del proyecto resultó en un proyecto atractivo para los inversionistas, así como también para los usuarios que demanden la energía.

This Project addresses the design of a mixed-use district cooling for the generation of electricity, based on natural gas, and thermal, with cold water, meeting the demand of an administrative complex located in Caribbean cities. The implementation of this type of technology in the current market is of vital importance due to the constant growth of energy requirements in these cities and that, in the long term, is very profitable. The focus of this project is centered on the design of the machine room of a thermal district, using cogeneration technologies for the production of electricity and cold, and, in addition, conducting its economic study. The design process consisted first of all in an investigation regarding thermal districts, then an exhaustive search of manufacturers and equipment was carried out. Then, making use of the manufacturers' information, ideas and alternatives were generated that met the project's requirements. These design options were validated with the AHP methodology. The selected alternative consisted of an electric chiller arrangement, as well as an absorption chiller using natural gas engines for electricity generation. The limitations found for carrying out this project were the lack of detailed information that some equipment manufacturers could provide us. What was achieved by this project was the successful design of a thermal district meeting the demands required by the client, and generating surplus energy that can be used by other clients, as well as for future applications. The financial analysis of the project resulted in an attractive project for investors, as well as for users who demand energy.