Laboratorio

UGM Termodinámica Ing. Civil Industrial Vesp.

LABORATORIO N°1 “Consumo y costo de agua caliente domiciliaria”

Nombre: Cesar Ormeño G Profesor: Alberto Horlacher Ayudante: Felipe Marchant

Introducción: La energía es un bien escaso que cada vez cuenta mas encontrarla, es por ello que debemos ser consiente con el consumo, con este trabajo podemos vislumbrar los diferentes tipos de energíay el consumo de esta en un acto tan cotidiano como lo es el de la ducha, que comprende factores tanto de agua como de energía para calentar esta, para generar los modelos de consumo como de costo se utiliza el software EES el cual permite realizar los cálculos y de esta manera lograr modificar algunas variables En el presente documento observaremos, los diferentes costos asociados a diversoscombustibles para calentar agua, dentro de una familia promedio, para lo cual se compararon tanto, calefont, termo eléctrico, diesel y biomasa. Estas mediciones permiten saber y concientizarnos del consumos que se genera por familia al momento de la ducha diaria, cuantos es el consumo de energía y cuanto es el costo de esta.

Objetivos: Determinar los costos asociados al proceso de Calentamiento deagua residencial Comparar las distintas alternativas para el calentamiento de agua residencial Determinar alternativas de eficiencia energética

DESARROLLO: Se realiza el siguiente modelo que posteriormente será desarrollado en EES Donde se define las siguientes variables: Consumo Agua Caliente Caudal_agua= 10 [lt/min] Tiempo_consumo= 12 [min] Masa _agua= Tiempo_consumo* Caudal_aguaCp_agua=1[Kcal/KgºC] Temp_inicial=11 [ºC] Temp_final= 39 [ºC] Delta_temp= Temp_final - Temp_inicial E= Masa _agua* Cp_agua* Delta_temp

Consumo de gas Ngas=0,75 http://www.procobre.org/procobre/pdf/01_tuberias.pdf PCI_gas= 11.082 Kcal/Kg E=Masa _gas*PCI_gas*Ngas

Se plantean las siguientes variables y ecuaciones que serán resueltas por el programa EES Q_agua=8[lt/min] M_agua=Q_agua*T_duchaCp_agua=1[Kcal/KgºC] T_inicial=12[ºC] T_final=38[ºC] Dt=T_final-T_inicial PCI_gas= 38165 [KJ/Kg] C_gas=1033,3[$/Kg] C_agua=592,7[$/m^3] C_recoleccion=257,66[$/m^3] C_tratamiento=179,58[$/m^3] C_fijo=947[$] Dias=30 n=0,75[-]

E=M_agua*Cp_agua*Dt E_KJ=E*4,18

Cant_gas=E_KJ*Familia/(PCI_gas*n) Cost_gas= Cant_gas*C_gas*Dias Cost_agua= M_agua*C_agua*Dias*Familia/1000Cost_recoleccion=M_agua*C_recoleccion*Dias*Familia/1000 Cost_tratamiento=M_agua*C_tratamiento*Dias*Familia/1000 Costo_final=Cost_agua+Cost_gas+Cost_recoleccion+Cost_tratamiento+C_fijo

Donde existe una variable T_ducha y familia las cuales serán modificadas, para ir comparando las diferencias entre una y otra Para posteriormente dar respuesta a las preguntas Con un consumo de ducha fijo promedio de 9 minutos nos arroja los siguientesvalores

Esta tabla nos arroja los valores de consumo tanto de una sola persona como de una familia de 2, 3 y 4 integrantes Preguntas 1. La cantidad mensual de consumo de gas licuado por persona, y la cantidad de consumo familiar en [kg]. La cantidad de consumo de gas es la siguiente: N° Personas 1 2 3 4 Consumo de gas [Kg] 0,9539 1,908 2,862 3,815

2.

El costo asociado al consumo de gas porpersona y el consumo total mensual. N° Personas 1 2 3 4 Consumo total gas [kg] 0,9539 1,908 2,862 3,815 Costo Consumo gas [$] 29569 59137 88706 118274

3. El costo total por la utilización de la ducha, lo que implica agregar costos de agua, alcantarillado, gas, etc.

N° Personas 1 2 3 4

Costo gas 29569 59137 88706 118274

Costo agua 1280 2560 3841 5121

Costo recolección 556,5 1113 16702226

Costo tratamiento 387,9 775,8 1164 1552

Costo fijo 947 947 947 947

Costo total 32740 64534 96327 128120

1. ¿A qué tipo de Sistema Termodinámico corresponde el Modelo Utilizado? El sistema termodinámico es un Sistema Abierto, que permite además del flujo de energía, el flujo de masa a través de sus fronteras. A este sistema también se le conoce como volumen de control y a su...