Aprèn - José María Salla Tarragó

The aim of this project is to study the viability of a 1MW waste heat power plant. There is a lot of waste heat available in the port of Rotterdam and it is usually released into the environment. Alternatively, it is used for a District Heating network. If we can manage to produce electricity (with profits), we then have a CO2-free power plant. The design conditions are: a hot source of 100ºC temperature and the ocean as cold source. The temperatures of the ocean change throughout the year so we will use 2 models: one for summer and the other for winter. The two most suitable technologies are Rankine cycle (using organic fluids) and the Kalina cycle. The first is also called Organic Rankine Cycle (ORC) and it uses organic fluids with lower boiling points (compared to water) which is appropriate for this application. The working fluid for the Kalina cycle is a water/ammonia mixture and this is the key to its superior performance: its adjustable boiling point allows for a better exchange of heat, both in the condenser and the heat exchanger. Regarding the ORC working fluids, we were left with three potential candidates after eliminating the compounds with non-suitable boiling points and the candidates that can damage the environment. The three candidates were R123, isopentane and pentane, in decreasing order of efficiency. However, we chose the second best (isopentane) because it contributes 7 times less to global warming. We achieved similar results with the thermodynamic analysis: less than 10% thermal efficiency and around 35% exergetic efficiency. It is important to use the concept of exergy because it allows us to compare magnitudes of different quality: electricity is first-grade energy while heat is second-grade energy. The economic methodology that was used was estimation from prior projects or other studies. Both ORC and Kalina systems achieved similar results: 6% IRR and around 200 k€ of NPV. The analysis was performed using 85 €/MWh as the price of electricity but we also found that we could sell it cheaper, up to 82 €/MWh. The idea of selling electricity close to the generation site is aligned with a decentralized generation strategy that seems to be the trend for the future. In conclusion, this project is profitable and it would save around 2500 tons of CO2 per year.

Implementació d'un tractament d'aigües residuals urbanes mitjançant un reactor biològic amb membranes per a un cabal de 2250 m2/dia

Projecte/Treball Final de Carrera

Armengou Basil, Manuel

Tutor/a - Director/a: Salla Tarragó, José María

Data de publicació: 2010

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Optimització energètica d'edificis mitjançant la utilització d'un formigó que conté PCM

Projecte/Treball Final de Carrera

Oliva Pau, Òscar

Tutor/a - Director/a: Salla Tarragó, José María

Data de publicació: 2007

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

En aquest projecte s'ha volgut estudiar un nou material de construcció que consisteix en un formigó al qual se li afegeix un PCM microencapsulat, com si es tractés d'un additiu. Els aspectes a estudiar d'aquest formigó concretament han estat quatre: el seu comportament tèrmic incloent una anàlisi de la seva conductivitat tèrmica, la seva influència en el confort tèrmic en edificis, el seu efecte sobre un possible estalvi energètic en aire condicionat i, com a últim aspecte, la viabilitat econòmica del seu ús. La realització de l'estudi s'ha basat en l'anàlisi de les dades recollides durant l'any 2005 i 2006 per una instal·lació experimental que es va construir. Concretament aquesta instal·lació consisteix en dues minicasetes (dos cubicles) de dimensions 2,4 × 2,4 × 2,4 m construïts en un terreny a l'aire lliure. Un cubicle està construït amb el formigó amb PCM, mentre que l'altre està construït amb formigó convencional. Els dos cubicles estan instrumentats amb diferents sensors de mesura i van enregistrant cada 5 minuts valors per a cada una de les magnituds mesurades (bàsicament temperatures de les parets i l'aire). Pel que fa al comportament tèrmic del formigó, s'observa experimentalment com augmenta molt la seva capacitat calorífica i, per tant, la seva inèrcia tèrmica mentre es produeix el canvi de fase. La variació de temperatura de les parets que tenen PCM es fa quasi nul·la mentre té lloc la fusió o la solidificació del PCM. Pel que fa a la conductivitat, amb els resultats experimentals no s'ha pogut determinar un comportament clar. També s'ha comprovat experimentalment que aquest formigó augmenta, en determinades condicions climàtiques, el temps de confort tèrmic dintre el cubicle amb PCM respecte el cubicle sense PCM. Concretament el millor comportament és, pel clima de Catalunya, en mesos de primavera o tardor. Els mesos purament estivals resulten massa càlids. Si es combina l'efecte del PCM amb aire condicionat, llavors es comprova que el PCM permet estalviar energia. S'obté concretament un estalvi energètic del 5% en consum d'energia durant l'estiu que, tot i no ser una xifra espectacular, tenint en compte que el contingut en PCM del formigó és també de només un 5%, sí és una xifra a tenir en compte. L'inconvenient d'aquest nou material de construcció és el preu actual del PCM, que fa que la solució sigui econòmicament inviable amb els actuals preus de l'energia elèctrica.