#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# # Cogeneració

# **PAU 2007 S3 4B**
# ![](http://www.jorts.net/PAU/dbase/img/Screenshots_2013-05-01-18-26-30.png)

# Primer farem un diagrama del flux d'energia, ubicant les dades i les incògnites:
# 
# ![](img/diagramaCogeneracio.png)
# 
# Introduim les dades (S.I.):
# 
# 

# In[2]:


Eelec = 65*10**6*3600
mr = 75*10**3
p = 11.8*10**6
ma = 3*10**6
deltat = 40
ce = 4.18*10**3


# **a)** Calculem la calor Qc generada cada dia:
# 
# 

# In[3]:


Qc = mr*p
Qc


# Ara podem calcular el rendiment mitja de la planta $\eta_{elèc}$ com el quocient de l'energia generada i l'energia consumida cada dia:
# 
# 

# In[5]:


etaelec = Eelec/Qc
etaelec


# Arrodonint, $\eta_{elèc}$ = 0,2644

# **b)** Calculem la calor Q no aprofitada per la planta
# 
# $Q = (1 - \eta_{elèc}) \cdot Q_{c}$

# In[6]:


Q = (1-etaelec)*Qc
Q


# La calor util Qu que escalfa l'aigua el podem calcular com
# 
# $Q_{u} = m_{a} \cdot c_{e} \cdot \Delta t$
# 

# In[7]:


Qu = ma*ce*deltat
Qu


# El rendiment tèrmic mitja $\eta_{tèrmic}$ serà el quocient entre la calor útil (Qu) i la que no s'ha aprofitat a la transformació elèctrica (Q)

# In[8]:


etatermic = Qu/Q
etatermic


# Arrodonint, $\eta_{tèrmic} = 0,7705$

# **c)** Com un dia té 86400 s :

# In[9]:


Pelec = Eelec/86400
Pelec


# Arrodonint $P_{elèc} = 2,708 \hspace{1mm} MW$

# En un dia el volum d'aigua escalfada sera la massa d'aigua dividida per la densitat:

# In[10]:


Va = ma / 1000
Va


# Per tant, el cabal -que és aquest volum dividit pels 86400 s d'un dia- serà, en m³/s:

# In[11]:


q = Va/86400
q


# Arrodonint, $q = 34,72 \hspace{1mm} l/s$

# ## Rendiment total de la planta de cogeneració

# Si ens preguntem quin és el rendiment total, primer podríem calcular l'energia total aprofitada, tant en producció elèctrica com en l'escalfament de l'aigua
# 
# $E_{util} = E_{elèc} + Q_{u} = Q{c} \cdot \eta_{elèc} + Q{c} \cdot (1 - \eta_{elèc}) \cdot \eta_{tèrmic}$
# 
# dividint per la calor consumida obtenim el rendiment total:
# 
# $\eta_{} = \eta_{elèc} + (1 - \eta_{elèc}) \cdot \eta_{tèrmic}$
# 
# en el nostre cas

# In[14]:


eta = etaelec+(1-etaelec)*etatermic
eta


# Arrodonint, tenim un rendiment total $\eta = 83,12 \%$

# In[ ]: