SELECCIN PTIMA DEL TIPO DE ENERGIA, PARA EL FUNCIONAMIENTO DELEQUIPAMIENTO EN LOS SERVICIOS GENERALES DE LOS EP DEL INPEOBJETIVOUso adecuado de criterios tcnicos que permita la seleccin ptima de la fuente energtica para el equipamiento de los Establecimientos Penitenciarios del INPE.CONSIDERACIONESEl Estudio realizado brinda un instrumento tcnico de apoyo y un marco de referencia en la seleccin ptima de la energa para el equipamiento de Cocina y Servicios Generales a nivel institucional. La aplicacin parcial o total de la misma depender de las circunstancias de cada caso y del criterio profesional de los responsables. La matriz energtica de los Establecimientos Penitenciarios, depende bsicamente del petrleo, electricidad y en menor proporcin Gas Licuado de Petrleo.Actualmente en el mercado un equipo puede funcionar con diferentes formas de energa por lo tanto para la seleccin de un equipo deben tomarse diferentes criterios, en este caso buscamos usar energas ms ecolgicos con el mayor ahorro econmicos, tipos de combustibles y/o energas: CUADRO DE EQUIPOS Y LAS DIFERENTES ENERGIAS O COMBUSTIBLES QUE PUEDEN USAR EN UN PENALEQUIPOFORMAS DE ENERGIA PARA SU FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS

ELECTRICAVAPORDIESELGLPGAS NATURAL

CALDERO----------SISISI

TERMOTANQUE----------SISISI

CALDERO MURAL----------SISISI

SECADORA CENTIFUGA-----SISISISI

GRUPO ELECTROGENO----------SISISI

FORNILLONSI----------SISI

MARMITASISI-----SISI

FREIDORASI----------SISI

PLANCHASI----------SISI

HORNOSI----------SISI

PARRILLASI----------SISI

COMBUSTIBLE:Para el suministro de combustible, se debe considerar: su costo de adquisicin, el costo de operacin el cual depender de la facilidad de almacenamiento y del mantenimiento de sus componentes del sistema de combustible.Un combustible gaseoso, en comparacin con los lquidos, es ms fcil de manejar y su combustin es limpia y sin problemas de operacin. El gas es un combustible de fcil quemado, ya que para su combustin slo requiere ser mezclado con determinada cantidad de aire a condiciones normales del medio ambiente. La alternativa tcnica para mitigar los impactos negativos por el uso del petrleo, es la utilizacin en primera opcin del Gas Natural y en una segunda opcin del Gas Licuado de Petrleo (GLP). El uso de combustibles como el Gas natural o GLP trae ventajas, las mismas que se enuncian a continuacin:Ventajas ambientales:El Gas natural es un combustible muy limpio comparado con otros combustibles, lo que facilita el cumplimiento de estrictas normas ambientales. El G.N. presenta bajas emisiones de contaminantes. la siguiente tabla muestra las emisiones producidas por diversos combustibles, con relacin al gas natural. EMISIONES PRODUCIDAS POR DIVERSOS COMBUSTIBLES.

Ventajas econmicas:A continuacin se muestra una tabla comparativa de precios de combustible por cada MMBTU (milln de BTU).PODER CALORFICO Y COSTOS DE COMBUSTIBLE

COMBUSTIBLEPODER CALORIFICO SUPERIORPRECIO (con IGV)PRECIO EQUIVALENTE

BTU/galBTU/kgPrecioUnidad(SOL/MMBTU)

GAS NATURAL38230509060.59Sol/m315.43

GLP98309467476.41Sol/gal65.25

DIESEL 21395264309612.40Sol/gal88.87

PR-6150995414296.48Sol/gal42.92

PR-500151709413706.39Sol/gal42.12

Energa Elctrica----------0.40sol/kwh117.58

Para esta tabla de tomaron diferentes fuentes como CALIDDA, OSINERGMIN Y PETROPER, todos lo precios son de categora comercial para la ciudad de lima.

Tabla comparativa de precios de Gas Natural:

El precio de cada combustible varia por el promedio de consumo siendo menor el precio a mayor consumo.

Ventajas tcnicas:i. Gas Natural se encuentra disponible en forma continua, no requiere tanques de almacenamiento, disminuyendo los riesgos que ello implica y tambin los costos financieros.ii. No requieren preparacin previa a su utilizacin, es decir, no necesita calentamiento, ni pulverizacin o bombearlo como ocurre con el petrleo. Los equipos de gas natural presentan un mantenimiento fcil.iii. El rendimiento del gas natural en la combustin es superior al de otros combustibles.iv. La regulacin automtica es simple y de gran precisin.

Rendimiento de la combustin y quemado.

ANALISIS ECONOMICO

Para hacer la seleccin ms adecuada se analizara como primer punto un modelo de penal para determinar su consumo mensual (E.P. Ancn I), en segundo punto harn la comparaciones con los distintos formas de energa que puede usar un equipo.

Datos generales del E. P. Ancn I

En la siguiente tabla se muestra los datos generales del E.P. Ancn I, equipos en la cocina:

EQUIPOS CONSUMIDORES A GAS-LP

Factor de simultaneidadFs =0.7

ITEMEQUIPOPOTENCIA UNITARIA DEL EQUIPOCant.POT. TOTAL Horas dePOTENCIA TOTAL REALConsumo REAL

BTU/horaBtu/horaTrabajo/daBtu/daGln/da

1FORNILLON30,000.0013390,000.0092,457,000.0024.99

2FREIDORAS de 150 lt102,000.002204,000.0091,285,200.0013.07

3PLANCHAS80,000.002(4)160,000.005560,000.005.70

4MARMITAS de 220 lt120,000.003360,000.0000.000.00

5HORNOS mixto120,000.002240,000.0000.000.00

6TERMOTANQUES de 300 lt198,000.002396,000.0000.000.00

POTENCIA TOTAL650,000.001750000.004302200.0043.76

En esta tabla se encuentran 6 tipos de equipos consumidores de a GLP de los cuales solo se encuentran operativos los tres primerosMediante los datos proporcionados y clculos se tiene el siguiente resumen para el combustible:

PoPe2179internos

Tipo de CombustibleGas-LP

Consumo de GLP1313Gal/mes

Horas de Funcionamiento9Hr (promedio)

Costo de Gas-LP S/. 6.41 / Gal

Costo Mensual de Combustible S/. 8,420.92 / MES

Obtenemos un indicador promedio de combustibles, un consumo de 0.61 glns de GLP por cada interno al mes esto es S/. 3.86 al mes por cada interno.

COSTO DEL VAPOR

El consumo de combustible, est dado en funcin de la capacidad de la caldera, considerando que la calderas piro tubulares tipo compactas son constituidas para trabajar a una eficiencia alrededor del 80%; en el caso de uso de combustibles residuales: el consumo aproximado es 0.28 Gal/hr por cada BHP. En el caso de Gas Natural: el consumo aproximado es 1.02 m3/hr por cada BHP (con la misma eficiencia del 80%). Siempre se debe tener en cuenta que se puede incurrir en pequeas diferencias producido por los rendimientos de la caldera que lo produce y el gasto de energa que implica el traslado del vapor por las distintas caeras.

Tabla comparativa de consumo de combustibleCOMBUSTIBLEPara producir 1 MMBTU

NECESITAMOS

RESIDUAL - 56.6GAL

RESIDUAL - 66.6GAL

DIESEL -27.2GAL

GLP10.2GAL

GAS NATURAL26.2M3

ELECTRICIDAD293.1KW-HR

Para los siguientes componentes, tenemos tablas comparativas sobre costos de generacin de vapor usando fuentes de energa comunes, a continuacin se describen:

CONSUMO Y COSTO MENSUAL DE UN CALDERO DE 40 BHP (para un uso de 120 horas al mes)

COMBUSTIBLECONSUMO MENSUALPRECIO (con IGV)PRECIO (con IGV)PRECIO DE VAPOR

PrecioUnidadSOL/mesSOL/KG de vapor

GAS NATURAL4203M3/MES0.59Sol/m32479.750.03

GLP1634GAL/MES6.41Sol/gal10483.580.14

DIESEL 21152GAL/MES12.40Sol/gal14279.990.19

Para generar vapor se puede usar diferentes tipos de combustible, como se muestra en el graficoel costo en soles por cada kg de vapor, este costo es solo del consumo de combustible del caldero de 40 BHP para poder generar 60kg de vapor/hr. No se toma en cuenta del sistema para generar vapor por ejemplo, costo por consumo de agua, del tratamiento del agua para caldero, equipos adicionales para el funcionamiento del caldero, etc.

CONSUMO Y COSTO MENSUAL PARA UN FORNILLON DE 13 HORNILAS

CONSUMO Y COSTO MENSUAL PARA UNA MARMITA DE 220 LT

IMPACTOS GENERADOS PARA UNA PTIMA SELECCIN DE LA FUENTE ENERGETICA

Impacto Ambiental:Un combustible gaseoso, en comparacin con los lquidos, es ms fcil de manejar y su combustin es limpia y sin problemas de operacin. El gas es un combustible de fcil quemado, ya que para su combustin slo requiere ser mezclado con determinada cantidad de aire acondiciones normales del medio ambiente.

No presentan cenizas ni materias extraas.No es txico ni corrosivo, y se disipa rpidamente a la atmsfera cuando hay alguna fuga, de esta forma se minimizan los riesgos en su uso.

Impacto Tecnolgico:El control de la combustin es mucho ms fcil, lo que nos permite mantener la temperatura de combustin an con demandas variables.

Impacto econmico:Para los combustibles gaseosos, en especial el gas natural, es el combustible de menor precio y permite obtener un ahorro sustancial en relacin con otros combustibles.