{"id":14,"date":"2013-02-04T11:36:19","date_gmt":"2013-02-04T11:36:19","guid":{"rendered":"https:\/\/ocw.unileon.es\/asignatura\/?page_id=12"},"modified":"2019-03-25T13:55:50","modified_gmt":"2019-03-25T12:55:50","slug":"pruebas-de-evaluacion","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ocw.unileon.es\/fotovoltaica-biomasa-y-cogeneracion\/pruebas-de-evaluacion\/","title":{"rendered":"Pruebas de evaluaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"\n<p><strong>PREGUNTAS<\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Seg\u00fan datos de cat\u00e1logo, un panel tiene las caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas siguientes:<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Potencia m\u00e1xima: <\/strong><\/p>\n<p><strong>Tensi\u00f3n en el punto de potencia m\u00e1xima: <\/strong><\/p>\n<p><strong>Tensi\u00f3n de circuito abierto: <\/strong><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>Intensidad de cortocircuito: <\/strong><\/p>\n<p><strong>Factores de correcci\u00f3n por temperatura: <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 potencia: <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 tensi\u00f3n de C.A.: <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 intensidad de C.C.: <\/strong><\/p>\n<p><strong>Calcular la potencia m\u00e1xima, tensi\u00f3n de circuito abierto (vac\u00edo) e intensidad de cortocircuito, si el panel trabaja a la temperatura de 45 \u00baC. <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Calcular la separaci\u00f3n entre filas de paneles FV, si todos ellos tienen una altura de 1.8 m y est\u00e1n instalados, sobre un chasis, a 0.20 m del suelo, orientados a sur y con una inclinaci\u00f3n de 32\u00ba respecto de la horizontal. La latitud del lugar es 42\u00ba. <\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Una instalaci\u00f3n fotovoltaica tiene instalada una potencia pico de 100 kWp y genera 2.85 kWh\/d\u00eda por kWp instalado. En promedio anual se estima que el coste de la instalaci\u00f3n es 6000 \u20ac\/kWp y que los gastos de mantenimiento son 0.02 \u20ac\/kWh generado. El total de ayudas y subvenciones cubre el 30% del coste de la instalaci\u00f3n.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Calcular c\u00f3mo evoluciona el tiempo de retorno simple de la inversi\u00f3n en funci\u00f3n del precio de venta de la electricidad (entre 0.1 y 0.8 \u20ac\/kWh).\u00a0 <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Una instalaci\u00f3n presenta una demanda diaria de 3.458 kW a la tensi\u00f3n nominal de 36 V. Calcular la capacidad del acumulador para que tenga una autonom\u00eda de 3 d\u00edas, sabiendo que: la profundidad de descarga m\u00e1xima es del 70%, las p\u00e9rdidas de inversor son del 12% y las del regulador y acumulador del 15%.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Un sistema fotovoltaico, que presenta una demanda de 6 kWh\/d\u00eda, ha costado 10 000\u20ac llave en mano y se ha conseguido una subvenci\u00f3n de 3000\u20ac.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Datos econ\u00f3micos: precio de la electricidad para un consumidor de las mismas caracter\u00edsticas, teniendo en cuenta la factura total, 0.15 \u20ac\/kWh; el coste anual de mantenimiento es 80\u20ac\/a\u00f1o, teniendo en cuenta todos los conceptos, y la tasa de actualizaci\u00f3n es del 3%.<\/strong><\/p>\n<p><strong>Calcular el PB y el PBA de la inversi\u00f3n para dos casos: a) la instalaci\u00f3n est\u00e1 situada en una zona electrificada, con un coste de conexi\u00f3n de 120\u20ac y funciona todo el a\u00f1o, b) la instalaci\u00f3n est\u00e1 lejos de la toma de corriente con un coste de conexi\u00f3n de 5000\u20ac y funciona todo el a\u00f1o y c) lo mismo que el caso anterior pero funcionando solamente los fines de semana y con un coste de mantenimiento de 30\u20ac\/a\u00f1o.<\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Un horno tiene las siguientes dimensiones interiores: ancho 1.6 m, largo 3 m y alto 0.9 m. La potencia t\u00e9rmica del quemador en r\u00e9gimen es de 800 kW, la temperatura interior de trabajo 1100 \u00baC y la temperatura exterior de c\u00e1lculo 15 \u00baC.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>Asumiendo que los materiales que constituyen la pared del horno son los indicados en el apartado de \u201cPistas\u201d de este ejercicio, calcule su espesor si se desea que las p\u00e9rdidas de calor por transmisi\u00f3n a trav\u00e9s de las paredes no superen el 7% de la potencia del quemador.<\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>Pistas:<\/strong><\/p>\n<p><strong>Pista 1: Inicialmente se considerar\u00e1 un espesor de 0.4 m (a depurar de forma iterativa en el problema). Se considerar\u00e1 que un espesor es adecuado cuando la diferencia del espesor resultante entre una iteraci\u00f3n y la siguiente es inferior al 10%.<\/strong><\/p>\n<p><strong>Pista 2: La pared a construir estar\u00e1 formada por dos capas. La capa interior ser\u00e1 de ladrillo refractario de conductividad 1.28 W\/(mK) y tendr\u00e1 una temperatura de trabajo entre 700 \u00baC y 1100 \u00baC; por su parte, la capa exterior ser\u00e1 de lana mineral de conductividad 0.13 W\/(mK) y tendr\u00e1 una temperatura de trabajo comprendida entre los\u00a0\u00a0 15 \u00baC y los 700 \u00baC. <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Se utiliza una caldera para calentar agua desde 19 a 92 \u00baC. Se utiliza un combustible cuyo poder calor\u00edfico vale 52 678 kJ\/kg. El caudal de agua es de 1.5 kg\/s. Si el rendimiento nominal de la caldera es del 85%, determinar el consumo nominal de combustible. <\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Una caldera produce 430 kg\/h de vapor recalentado a 30 bar y 450 \u00baC (entalp\u00eda espec\u00edfica del vapor recalentado = 3344.6 kJ\/kg). El agua de alimentaci\u00f3n entra a 25 \u00baC (entalp\u00eda espec\u00edfica del agua de alimentaci\u00f3n = 104.9 kJ\/kg) y el aire para la combusti\u00f3n lo hace a 23 \u00baC. El rendimiento nominal de la caldera es 0.756. El poder calor\u00edfico inferior del combustible es 46 750 kJ\/kg. Las p\u00e9rdidas restantes son del 7.6%. La relaci\u00f3n m\u00e1sica humos-combustible es 17.5. El calor espec\u00edfico a presi\u00f3n constante de los humos es 1.23 kJ\/(kg\u00b7K) y el del agua 4.19 kJ\/(kg\u00b7K).<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>Determinar:<\/strong><\/p>\n<ol>\n<li><strong>El caudal de combustible y la temperatura de salida de los humos.<\/strong><\/li>\n<li><strong>Si planeamos una recuperaci\u00f3n ent\u00e1lpica para tener un aumento de 5 puntos del rendimiento, \u00bfcu\u00e1l ser\u00e1 la nueva temperatura de salida de los humos? Si la recuperaci\u00f3n ent\u00e1lpica se emplea para precalentar el agua de alimentaci\u00f3n, \u00bfcu\u00e1l ser\u00e1 la temperatura de salida del agua del precalentador?<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Un digestor anaer\u00f3bico genera 12.6 N<\/strong><strong>m<sup>3<\/sup><\/strong><strong> de C<\/strong><strong>H<sub>4<\/sub><\/strong><strong> por tonelada de un pur\u00edn que contiene un 5% de s\u00f3lidos totales. <\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>El biog\u00e1s resultante se utiliza como carburante de equipo de cogeneraci\u00f3n, con motor alternativo, y los gases de escape se utilizan para concentrar el efluente l\u00edquido del digestor. <\/strong><\/p>\n<p><strong>Calcular la energ\u00eda total aprovechada, el\u00e9ctrica m\u00e1s t\u00e9rmica, as\u00ed como el calor \u00fatil cogenerado.<\/strong><\/p>\n<p><strong>Otros datos: rendimiento global del equipo 80%, rendimiento el\u00e9ctrico 30% y calor de combusti\u00f3n inferior del metano 191.76 kcal\/mol.<\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Una industria presenta una demanda de calor y electricidad, muy uniforme, que puede tipificarse en dos d\u00edas tipo: verano e invierno. La f\u00e1brica trabaja 24 horas al d\u00eda y cinco d\u00edas a la semana y, durante todo el a\u00f1o, se contabilizan 22 semanas en temporada de verano y 24 en temporada de invierno. En la tabla de la siguiente diapositiva se muestran las curvas de demanda diaria, en intervalos de dos horas.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>A fin de ahorrar energ\u00eda se piensa instalar un equipo de cogeneraci\u00f3n de turbina de gas que tiene las caracter\u00edsticas siguientes: potencia el\u00e9ctrica 1500 kW, potencia t\u00e9rmica 2250 kW y resultado de multiplicar el caudal del combustible utilizado por su poder calor\u00edfico inferior 4420 kW. Se acepta un rendimiento t\u00e9rmico del 0.90 y uno el\u00e9ctrico del 0.33.<\/strong><\/p>\n<p><strong>Calcular la energ\u00eda primaria ahorrada con cogeneraci\u00f3n, comparada con la instalaci\u00f3n convencional sin cogeneraci\u00f3n, si el equipo funciona continuamente a carga nominal durante las 24 horas del d\u00eda. <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<table width=\"370\">\n<tbody>\n<tr>\n<td rowspan=\"2\" width=\"57\">\n<p><strong>Hora<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td colspan=\"2\" width=\"157\">\n<p><strong>Verano<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td colspan=\"2\" width=\"157\">\n<p><strong>Invierno<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>Calor<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>Electricidad<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>Calor<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>Electricidad<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>0-2<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5970<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>947<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6570<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1090<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>2-4<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5980<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>935<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6580<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1075<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>4-6<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5985<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>922<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6585<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1094<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>6-8<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5990<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>935<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6590<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1081<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>8-10<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5980<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>945<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6580<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1095<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>10-12<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5965<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>940<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6560<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1098<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>12-14<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5960<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>910<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6555<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1047<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>14-16<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5960<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>926<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6560<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1079<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>16-18<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5950<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>945<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6545<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1097<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>18-20<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5955<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>942<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6550<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1083<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>20-22<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5960<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>920<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6555<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1058<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"57\">\n<p><strong>22-24<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>5970<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>926<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"59\">\n<p><strong>6565<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<td width=\"98\">\n<p><strong>1065<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><strong><em>Potencia media demandada de calor y electricidad, en kW<\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>PREGUNTAS \u00a0 Seg\u00fan datos de cat\u00e1logo, un panel tiene las caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas siguientes: Potencia m\u00e1xima: Tensi\u00f3n en el punto de potencia m\u00e1xima: Tensi\u00f3n de circuito abierto: \u00a0 Intensidad de cortocircuito: Factores de correcci\u00f3n por temperatura: \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 potencia: \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 tensi\u00f3n de C.A.: \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 intensidad de C.C.: Calcular la potencia m\u00e1xima, tensi\u00f3n de circuito abierto (vac\u00edo) e 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