Instalación de trigeneración en un centro comercial con autosuficiencia energética generada a partir de la combustión de hidrógeno

En la búsqueda de nuevos modelos energéticos, el Hidrógeno, como vector energético, se perfila como una alternativa real poderosa, de futuro y presente. Durante el proyecto se resumirán y analizarán alguna de las posibilidades de este nuevo combustible. Para su estudio y comparativa se ha propuesto su utilización en una instalación convencional como las instalaciones de trigeneración. De esta forma se muestra uno de sus posibles usos principales, la combustión en motores de combustión interna de alta potencia, tecnología sobre la que se vislumbra gran potencial, pero a la que no se ha dado tanta difusión como a otras, como la pila de combustible. En un principio se estudiará un caso hipotético extremo, donde debe cubrirse toda la demanda energética del recinto a partir de hidrógeno obtenido con electricidad de renovables, sin conexión con otras fuentes, estudiando si esta opción es posible o no. Primeramente se recopila toda la información existente sobre estos nuevos motores, que en la actualidad no es demasiado extensa. A continuación se procederá a dimensionar, configurar y seleccionar una instalación de trigeneración a partir de motores de hidrógeno. Esta debe tener una instalación de generación de hidrógeno que suministre el combustible a los motores, dado que no hay red de distribución, por lo que también se dimensionará y mostrará su conexión. Finalmente se realizará un amplio análisis crítico de los resultados arrojados por el estudio, analizando posibles escenarios de utilización de esta tecnología en este tipo de instalaciones, comparándola con tecnologías que utilizan fuentes energéticas convencionales, así como mostrar su tendencia, sustitutos, puntos fuertes y débiles, etc

Análisis multicriterio de motores de combustión interna alimentados por combustibles alternativos.

Partiendo de datos procedentes de fuentes secundarias, este estudio persigue los siguientes objetivos: • Analizar el comportamiento de los principales combustibles alternativos (hidrógeno, biodiesel, bioetanol, gas natural comprimido y gas natural licuado) en motores de combustión interna (MACI`s) en cuanto a sus emisiones (CO2, CO, NOX e hidrocarburos totales) y principales parámetros de funcionamiento (rendimiento y régimen de giro). • Identificar las modificaciones necesarias de los motores alternativos de combustión interna convencionales para el uso de combustibles alternativos. • Establecer métodos para normalizar los resultados obtenidos en pruebas bajo diferentes condiciones a una referencia común y para el cálculo de las variables no medidas. • Hacer una clasificación de los principales combustibles alternativos en función de diferentes criterios medioambientales y económicos. • Definir un único indicador que permita categorizar los combustibles según su idoneidad ante diferentes escenarios. El estudio se centra en MACI´s convencionales (tanto de encendido provocado, como de encendido por compresión) y de aspiración natural que en ocasiones han sido modificados para su adaptación a cada tipo de combustible alternativo. Por medio de 2 indicadores económicos y 4 indicadores medioambientales se analiza el comportamiento de un total de 30 carburantes, entre los que se incluyen combustibles puros, mezclas y combustibles duales, utilizando como herramienta visual un conjunto de diagramas radiales. Para 8 escenarios diferentes se implementa el método analítico-jerárquico (AHP) obteniendo un ranking de carburantes más adecuados para cada escenario

Evaluación del empleo involucrado a lo largo de la cadena de suministro de una instalación fotovoltaica

Este proyecto examina uno de los beneficios más importantes de las energías renovables, el empleo involucrado. Para ello se creará una metodología estándar capaz de realizar un informe riguroso incorporando los aspectos específicos de cada industria ante la inexistencia de monotemáticos en el empleo como éste. El presente estará referenciado para la energía fotovoltaica. Para poder cuantificar el empleo involucrado a lo largo de toda la cadena de suministro, se analiza en primer lugar la tecnología actual, las posibles variantes, la evolución del sector a través de las diferentes normativas y las ventajas asociadas a su uso. Diferentes métodos analíticos de fuentes primarias y secundarias se realizarán para dar un estudio exhaustivo a las empresas del sector, las horas-hombre de trabajo necesarias para cada actividad, las categorías ocupacionales más demandadas y la cualificación del personal involucrado. En último lugar se realizará una comparativa entre las diferentes fuentes de generación eléctrica y se desarrollará una aplicación capaz de calcular introduciendo 17 variables que afectan al proceso el número de personal involucrado en el sector fotovoltaico en la actualidad y en el futuro

Elaboración de un modelo simplificado para el análisis del funcionamiento de un motor de encendido provocado con gas natural

Este Trabajo Fin de Grado pretende obtener las variables necesarias (temperatura, presión, flujo másico y composición de los gases de escape) para el estudio de un sistema de captura de CO2 en motores funcionando con gas natural sintético como combustible además de otras variables representativas del funcionamiento del motor de estudio y que sirvan para establecer su balance energético. En definitiva, el modelo se ha desarrollado como apoyo para un estudio enfocado en la optimización energética de sistemas auxiliares integrados en este tipo de motores y en concreto para obtener los parámetros que permitan identificar los diferentes flujos de energía de un motor dado a partir de sus parámetros de diseño y sus curvas características de potencia y consumo específico. <br /

Estudio técnico y económico de alternativas en el uso de la energía geotérmica y solar térmica de baja temperatura como climatización y A.C.S. en una vivienda

El presente proyecto tiene como finalidad el estudio técnico y económico de lo que supone la instalación de la energía geotérmica o energía solar de baja temperatura en una vivienda como medio para satisfacer las necesidades energéticas que ésta presenta. Se ha comenzado describiendo las características más importantes del edificio y definiendo los cerramientos que componen la envolvente térmica de éste, para más tarde calcular las demandas de calefacción, regrigeración y A.C.S. Para ello se ha efectuado el cálculo de cargas térmicas considerando las condiciones más desfavorables. Una vez conocida la demanda térmica del edificio se han estudiado las distintas alternativas renovables propuestas, tanto en lo referido a la instalación como a sus correspondientes equipos. Tanto los equipos elegidos como las redes diseñadas cumplen con las distintas especificaciones técnicas impuestas por el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE) y por otros reglamentos aplicables. Para finalizar se ha realizado un estudio económico y medioambiental para dilucidar cual de las dos alternativas propuestas resulta más atractiva económicamente hablando

Planteamiento y evaluación de instalaciones térmicas para la mejora del etiquetado energético en una vivienda de alquiler

En una vivienda unifamiliar alquilada con un sistema de calefacción que se vale de propano como combustible, el arrendatario no es capaz de hacer frente a los gastos derivados de su uso. Se planteará la implementación de distintas opciones de mejora y se estudiará cómo afectarían económicamente a arrendador y a arrendatario

Estudio para la valorización energética de fangos y predimensionado de un digestor anaerobio en la EDAR de Barbastro (Huesca)

Se trata de un estudio técnico y económico para la valorización energética de los fangos producidos durante los procesos de depuración en la estación depuradora de aguas residuales de Barbastro (Huesca). También incluye un predimensionado de un digestor anaerobio, explicándose los pasos y los aspectos mas importantes para su diseño y funcionamiento. Finalmente se realiza un pequeño estudio económico para comprobar la viabilidad y rentabilidad de la instalación

Investment determinants in self-consumption facilities: characterization and qualitative analysis in Spain

Self-consumption energy facilities are presented as viable and sustainable solutions in the energy transition scenario in which many countries are immersed. However, they rely on dispersed and private investments in the territory. Given the uneven growth in the number of self-consumption facilities in Europe, the main objective of this study is to identify and measure the investment determinants in self-consumption facilities. To this end, the main influential incentives and barriers are identified through the aggregate analysis of the regulatory framework for self-consumption in several European countries, and the empirical characterization of Spanish facilities as a multiple case study, to define the common features of the investments made. The technical, economic, and financial characterization of real self-consumption facilities in climatic zones of southern Europe is a significant contribution of the present work. There are few samples of this type in the studies published to date, which have mainly been prepared from case studies or statistical data without identifying particular facilities. Cost-related variables have been identified as the most important variables in private investment decisions, and potential influential factors on these variables that could be regulated have been pointed out as relevant. It is also worth highlighting the elaboration of an analytical framework based on this conceptual approach, which has been proven to be useful to depict regulatory scenarios and to compare the positioning for the development of self-consumption systems in different countries. A model that transfers the influence of the determining factors to the deployment of self-consumption under specific regulatory scenarios has been developed and applied to the case of Spain. As a general reflection, to increase the adoption of this kind of technology and encourage consumers to make private investments, policies for renewable energy must consider self-consumption and microgeneration as the main axis, by increasing the availability of energy when necessary. For instance, the promotion of energy storage from these kinds of facilities could receive priority treatment, as well as rewarding the electricity surplus in the interests of security of supply in a period of energy transition towards a new, more sustainable model. Incentive schemes, aids to compensate for the additional costs resulting from the battery storage or easing restrictions in terms of contracted power would foreseeably increase the rates of adoption of the technology, favoring its faster development in terms of research and development and product innovation

Modelo de redes neuronales para la predicción de parámetros de funcionamiento y de emisiones de motores de combustión interna alternativos (MCIA) alimentados con combustibles alternativos

El trabajo consiste en el desarrollo de las redes neuronales artificiales como herramienta de predicción de las emisiones (NOx, CO, HC, CO2) de motores de combustión interna alternativos para diferentes parámetros de operación

Design of methodologies and empirical application for the characterization of social housing and approach for energy vulnerability reduction

La pobreza energética es un problema común en las viviendas sociales en toda Europa, con un impacto más fuerte en los países del sur de Europa. En Europa, la proporción de viviendas sociales es alta, y dichas viviendas tienden a estar habitadas por unidades familiares con ingresos por debajo de la media, que son particularmente vulnerables a la pobreza energética. La primera parte de la investigación propone un nuevo enfoque metodológico para definir un índice multicriterio que permita realizar una evaluación de la vulnerabilidad energética de los hogares. Este método se puede utilizar para mejorar la gestión de la vivienda social y priorizar soluciones y acciones de mitigación de la pobreza energética. La segunda parte de este trabajo de investigación tiene como objetivo proporcionar una reflexión sociopolítica del papel desempeñado por los trabajadores sociales y las políticas regionales, así como de las necesidades reales de los hogares afectados por la pobreza energética. La investigación también examina el impacto que tiene la formación técnica especializada de los trabajadores sociales en la prevención y mitigación de las condiciones de pobreza energética en los hogares europeos. Además, las políticas regionales que apuntan a mitigar la pobreza energética de los hogares se examinan desde la perspectiva profesional de los trabajadores sociales.La tercera parte del trabajo tiene como objetivo caracterizar la pobreza energética de un conjunto de hogares representativos de quienes residen en viviendas sociales en modo de alquiler, específicamente en bloques de apartamentos en el sur de Europa. Se analizaron las principales variables que afectan el consumo y los costes de la energía, así como los modelos desarrollados para las simulaciones energéticas por ordenador, que se aplican para predecir el consumo de energía en la vivienda social. Los resultados demuestran que en este tipo de vivienda se encuentra generalmente a una temperatura por debajo del nivel de confort térmico promedio. Se advierte que tomar un nivel de confort térmico estándar para simulaciones puede generar diferencias significativas entre la simulación energética de la vivienda y los datos de consumo real, que está entre 40% y 140% por debajo del consumo simulado. Este hecho es de gran importancia, ya que la simulación energética por ordenador es una herramienta comúnmente utilizada para predecir el comportamiento energético de cualquier tipo de edificio.La cuarta parte de la investigación leva a cabo un análisis exhaustivo de las posibles medidas de eficiencia energética en los edificios de viviendas sociales, caracterizando las medidas por el ahorro energético y económico y por la inversión necesaria adaptadas a un caso de estudio de vivienda social, y proponiendo diferentes métodos de priorización. Se ofrece un enfoque racional de priorización de las medidas de eficiencia que mejor se adaptan a este tipo particular de vivienda, con el objetivo de aumentar el confort térmico de los residentes y mitigar el problema de la pobreza energética. Los resultados muestran que existe una amplia gama de medidas de eficiencia para ser aplicadas en este tipo de viviendas con un coste nulo o muy bajo, lo que representa un ahorro anual por vivienda promedio de alrededor del 55% del coste inicial de la energía, incluyendo medidas aplicables a cada vivienda individual, y al edificio en su conjunto, con un periodo de retorno simple de las inversiones de aproximadamente 1,5 años.<br /