Diseño de un sistema de recuperación de calor de un motor de combustión para desalinizar agua de mar

CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. El presente trabajo desarrolla el diseño conceptual de un sistema de desalinización de agua de mar mediante la recuperación de calor residual de un motor de combustión interna con el objetivo de contribuir a soluciones energéticamente sostenibles para el abastecimiento de agua. El problema surge de la creciente escasez de agua potable a nivel mundial, en contraste con la abundancia de agua de mar, lo que ha impulsado el desarrollo de tecnologías de desalinización. El sistema integra un intercambiador de tubos aleteados y una unidad evaporador–condensador, dimensionados mediante balances energéticos y correlaciones de transferencia de calor, y posteriormente validados mediante simulación CFD. En el análisis teórico se obtuvo un coeficiente global de transferencia de calor de 888 [ 2 ] y una producción estimada de agua destilada de aproximadamente 3673 L/día, dependiendo de las condiciones de operación. No obstante, la simulación CFD reflejó un escenario menos optimista, con un coeficiente global promedio de 96,6 [ 2 ], temperatura de salida del agua de mar de 46,2 °C y con ello resultando en una producción de aproximadamente 40 L/día. Estas diferencias se atribuyen a los supuestos idealizados del modelo analítico, como la distribución uniforme de flujo, la eficiencia típica de aletas y la ausencia de resistencias por ensuciamiento. Los resultados validaron la viabilidad técnica parcial del principio de recuperación de calor, pero también ponen en evidencia la necesidad de optimizar la geometría, seleccionar materiales más resistentes a la corrosión marina y validar el diseño mediante prototipos experimentales. El aporte principal de este trabajo es ofrecer un diagnóstico técnico comparativo entre cálculo teórico y simulación numérica, que sirva como referencia para futuras mejoras en el diseño de sistemas sostenibles de producción de agua.

• Main Author: Castillo Romero, Victoria Alejandra (author)
• Other Authors: Zabala Ortiz, Gonzalo Rodolfo, Director (author)
• Format: bachelorThesis
• Published: 2025
• Subjects: Desalinización; Recuperación de calor; Calor residual; Transferencia de calor; Intercambiador de tubos aleteados; Evaporador-condensador.
• Online Access: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67778