Aprèn - Guillermo Velasco Quesada

En el present treball es pot distingir dues parts, la primera part és en essència una recerca teòrica sobre la tecnologia de gasificació, els elements presents en aquesta i els seu paràmetres. La segona part, utilitza els coneixements adquirits en la primera per dissenyar un sistema de gasificació a partir de closca d'ametlla. En la primera part s'indaga en què és el SYNGAS, les seves etapes i les reaccions químiques que es donen en aquestes, explicant així com es dona la transferència energètica dins del gasificador i com implica en la composició del gas la variació de diferents paràmetres d'aquestes etapes. També es realitza una comparació entre els diferents tipus de gasificador de llit fixe o fluïditzat amb els seus subtipus, analitzant les corbes de temperatura, variàncies en el flux de biomassa respecte l'agent gasificant i el com implica en la qualitat final del gas. Com que per operar aquest tipus de sistema es necessita uns paràmetres concrets i tenir en compte uns valors crítics, es fa l'anàlisi dels aspectes a tenir en compte pel funcionament d'aquest tipus de sistemes: la naturalesa de l'agent gasificant, temperatura al reactor, el rati d'equivalència estequiomètrica i la presència d'humitat en la biomassa. Junt amb el que implica la variació d'aquests paràmetres en la composició del gas i el seu poder calorífic. Degut que la qualitat del SYNGAS, es un dels elements més importants a tenir en compte, es realitza un estudi de les diferents impureses que es poden trobar en la composició del mateix: matèries en suspensió, quitrans i altres compostos orgànics. A partir d'aquestes impureses, s'han determinat diferents mètodes per la seva extracció a diferents temperatures, ciclons, filtres, water scrubbers i catalitzadors. Per acabar la primera part es realitza un estudi de l'aplicació de la gasificació de biomassa en el cas concret de la closca d'ametlla, a partir d'un article en què es realitza mitjançant un procés experimental la gasificació d'aquest subp

El proyecto actual se divide en dos partes, la primera parte es en esencia un estudio teórico sobre la tecnología de gasificación, los elementos presentes en el proceso y sus parámetros. La segunda parte, utiliza los conocimientos adquiridos en la primera para diseñar un sistema de gasificación a partir de cascara de almendra. En la primer parte se indaga en qué es el SYNGAS, sus etapas y las reacciones químicas que se dan en cada una de ellas, explicando así como se realiza la transferencia energética dentro del gasificador y como implica la composición del gas la variación de los diferentes parámetros de estas etapas. También se realiza una comparación entre los distintos tipos de gasificador de cama fija o fluidizante con sus subtipos, analizando las curvas de temperatura, variaciones en el flujo de la biomasa respecto al agente gasificante i el cómo implica en la calidad final del gas. Como que para operar este tipo de sistema se necesita unos parámetros concretos y tener en cuenta unos valores críticos, se hace el análisis de los aspectos a tener en cuenta para el funcionamiento de este tipo de sistemas: la naturaleza del agente gasificante, la temperatura del reactor, el ratio de equivalencia estequiometrica y la presencia de humedad en la biomasa. Junto con el que implica la variación de estos parámetros en la composición del gas y de su poder calorífico. Debido a que la calidad del SYNGAS, es uno de los elementos más importantes a tener en cuenta, se realiza un estudio de las distintitas impurezas que se pueden encontrar en la composición del mismo: materias en suspensión, alquitranes i otros compuestos orgánicos. A partir de estas impurezas se han determinados distintos métodos para su extracción a distintas temperaturas, ciclones, filtros “water scrubbers” y catalizadores. Para finalizar la primera parte se realiza un estudio de la aplicación de la gasificación de biomasa en el caso concreto de la cáscara de almendra, a partir de un artículo en que se re

The current project can be divided into two parts. The first part is essentially a theoretical study on gasification technology, the elements present in the process and its parameters. The second part uses the knowledge acquired in the first part to design a gasification system using almond shells. In the first part, the focus is on what SYNGAS is, its stages and the chemical reactions that occur in each stage, explaining how energy transfer takes place within the gasifier and how the composition of the gas affects the variation of different parameters in these stages. A comparison is also made between the different types of fixed-bed or fluidized gasifiers and their subtypes, analyzing temperature curves, variations in biomass flow with respect to the gasifying agent, and how these factors impact the final gas quality. Since operating this type of system requires specific parameters and critical values must be considered, an analysis is conducted on the aspects to consider for the operation of these systems: the nature of the gasifying agent, reactor temperature, stoichiometric equivalence ratio, and the presence of moisture in the biomass. Additionally, the implications of varying these parameters on the gas composition and its calorific value are discussed. Given that the quality of SYNGAS is one of the most important elements to consider, a study is conducted on the different impurities that may be found in its composition: suspended matter, tars, and other organic compounds. Based on these impurities, various methods for their removal at different temperatures are determined, including cyclones, filters, water scrubbers and catalysts. To conclude the first part, a study is conducted on the application of biomass gasification in the specific case of almond shells, based on an article where the gasification of this by-product is carried out experimentally, evaluating aspects such as the carbonization rate, the calorific value of the obtained gas, and its composit

Comparativa d'una instal·lació fotovoltaica particular amb mòduls convencionals i bifacials

Treball Final de Grau

Ruíz Rega, Mario

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2024

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

El present treball es centra en la comparativa entre dos tipus d'instal·lacions fotovoltaiques: aquelles que utilitzen mòduls solars convencionals i les que utilitzen mòduls bifacials. L'objectiu principal és analitzar i avaluar les diferències en rendiment, eficiència i rendibilitat entre tots dos sistemes. En primer lloc, es presenta un anàlisis sobre els principis de funcionament, disseny i característiques dels mòduls solars convencionals i bifacials. S'examinen les tecnologies, els materials utilitzats i els factors que influeixen en el seu rendiment, com la radiació solar, la reflexió i la inclinació del terreny. A continuació, es descriu la metodologia utilitzada per dur a terme la comparació entre les instal·lacions. Es detallen els paràmetres analitzats i les condicions de prova. Es recopila dades de producció energètica durant un període determinat per a realitzar una avaluació comparativa. Els resultats obtinguts es presenten i analitzen en profunditat, destacant les diferències en eficiència energètica i producció d'energia. S'identifiquen els factors que influeixen en el rendiment de cada sistema i es discuteixen les implicacions pràctiques i econòmiques. Finalment, es donen les conclusions basades en els resultats de l'estudi, destacant les avantatges i els desavantatges de cada tipus d'instal·lació, així com les perspectives futures i les recomanacions per a la seva implementació. Es destaca la importància de considerar les condicions específiques de cada projecte i les necessitats del client al triar entre mòduls solars convencionals i bifacials.

El presente trabajo se centra en la comparativa entre dos tipos de instalaciones fotovoltaicas: aquellos que utilizan módulos solares convencionales y los que utilizan módulos bifaciales. El objetivo principal es analizar y evaluar las diferencias en rendimiento, eficiencia y rendimiento entre todos los sistemas. En primer lugar, se presenta un análisis sobre los principios de funcionamiento, diseño y características de los módulos solares convencionales y bifaciales. Se examinan las tecnologías, los materiales utilizados y los factores que influyen en su rendimiento, como la radiación solar, la reflexión y la inclinación del terreno. A continuación, se describe la metodología utilizada durante el tiempo para comparar las instalaciones. Se detallan los parámetros analizados y las condiciones de prueba. Es recopilada datos de producción energética durante un período determinado para realizar una evaluación comparativa. Los resultados obtenidos se presentan y analizan en profundidad, destacando las diferencias en eficiencia energética y producción de energía. Se identifican los factores que influyen en el rendimiento de cada sistema y se discuten las implicaciones prácticas y económicas. Finalmente, se hacen las conclusiones basadas en los resultados del estudio, destacando las ventajas y desventajas de cada tipo de instalación, además de las perspectivas futuras y las recomendaciones para la implementación. Se destaca la importancia de considerar las condiciones específicas de cada proyecto y las necesidades del cliente al probar entre módulos solares convencionales y bifaciales.

This paper focuses on the comparison between two types of photovoltaic installations: those that use conventional solar modules and those that use bifacial modules. The main objective is to analyze and evaluate the differences in performance, efficiency and rendibility between all two systems. First of all, an analysis is presented on the principles of operation, design and characteristics of conventional and bifacial solar modules. The technologies, the materials used and the factors that influence its performance, such as solar radiation, reflection and the inclination of the land, are examined. Next, the methodology used for the duration of the comparison between the installations is described. The analyzed parameters and testing conditions are detailed. It is a compilation of energy production over a specific period to carry out a comparative assessment. The results obtained are presented and analyzed in depth, highlighting the differences in energy efficiency and energy production. The factors that influence the performance of each system are identified and the practical and economic implications are discussed. Finally, conclusions based on the results of the study are drawn, highlighting the advantages and disadvantages of each type of installation, along with future perspectives and recommendations for further implementation. The importance of considering the specific conditions of each project and the client's needs when choosing between conventional and bifacial solar modules is highlighted.

Estudi comparatiu de la viabilitat energètica de dues instal·lacions fotovoltaiques amb panells monofacials i bifacials

Treball Final de Grau

Luque Fulla, Laia

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2024

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Accés al text complet

Dimensionament i viabilitat econòmica de dos escenaris entorn del consum d'una comunitat de veïns d'un bloc de pisos

Treball Final de Grau

Martin Helbert, Sofía Delfina

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Resum L'objectiu d'aquest projecte és comprovar la viabilitat econòmica de dos escenaris creats entorn del consum d'una comunitat i l'espai disponible. Primer es contempla un escenari on es dimensiona per cobrir una part del consum comunitari i un segon on es busca abastir la seva totalitat utilitzant tot l'espai disponible per veure com afecta rendibilitzar la venda d'energia a la xarxa elèctrica en ambdós casos. Amb aquesta finalitat, es fa un dimensionament considerant les corbes horàries de consum de la comunitat a través de les seves factures elèctriques, s'extreuen dues instal·lacions fotovoltaiques amb potencies diferents, un primer cas de 6,15 kWp/ 6 kWn i un segon cas de 8,2 kWp/ 8kWn. El dimensionament té en compte la utilització de panells fotovoltaics, bateries i punts de recàrrega de cotxes elèctrics. A més de cercar els elements que més s'adaptin a les característiques de consum definides. Per tal de veure com funcionarien els sistemes es realitzen simulacions amb un programari solar que permet introduir tots els elements que contenen ambdues instal·lacions. Un cop fet això, es du a terme una anàlisi econòmica d'ambdues instal·lacions on es veu que és molt més rendible la instal·lació més gran perquè aconsegueix uns paràmetres econòmics que ho determinen mentre que el cas més petit mai no arriba a amortitzar-se.

El objetivo de este proyecto es comprobar la viabilidad económica de dos escenarios creados entorno al consumo de una comunidad y el espacio disponible. Primero se contempla un escenario donde se dimensiona para cubrir una parte del consumo comunitario y un segundo donde se busca alcanzar su totalidad utilizando todo el espacio disponible para ver como afecta rentabilizar la venta de energía en la red eléctrica en ambos casos. Con cuyo objeto, se hace un dimensionado considerando las curvas horarias de consumo de la comunidad a través de sus facturas eléctricas, se extraen dos instalaciones fotovoltaicas con potencias diferentes, un primer caso de 6,15 kWp/ 6 kWn y un segundo caso de 8,2 kWp/ 8kWn. El dimensionado tiene en cuenta la utilización de paneles fotovoltaicos, batería y punto de recarga de coches eléctricos. Además de buscar los elementos que más se adapten a las características de consumo definidas. Para ver como funcionarían los sistemas se realizan simulaciones con un software solar que permite introducir todos los elementos que contienen ambas instalaciones. Una vez hecho esto, se realiza un análisis económico de ambas instalaciones donde se ve que se mucho mes rentable la instalación mas grande porque consigue unaos parámetros económicos que lo determinan mientras que el caso mas pequeño nunca llega a amortizarse.

The objective of this project is to verify the economic viability of two scenarios created around the consumption of a community and the available space. First, a scenario is contemplated where it is sized to cover a part of the community consumption, and a second where it seeks to achieve its entirety using all the available space to see how it affects making the sale of energy in the electrical grid profitable in both cases. For this purpose, a dimensioning is made considering the hourly consumption curves of the community through its electricity bills, two photovoltaic installations with different powers are extracted, a first case of 6.15 kWp/ 6 kWn and a second case of 8 .2 kWp/ 8kWn. The sizing takes into account the use of photovoltaic panels, batteries and electric car charging points. In addition, to looking for the elements that best adapt to the defined consumption characteristics. To see how the systems would work, simulations are carried out with solar software that allows entering all the elements contained in both installations. Once this is done, an economic analysis of both installations is carried out where it is seen that the largest installation is much more profitable because it achieves economic parameters that determine it, while the smaller case is never amortized.

Disseny de l'autoconsum d'una casa passiva

Treball Final de Grau

Garcia Mas, Daniel

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

L'increment de les instal·lacions fotovoltaiques connectades a la xarxa elèctrica esta sent un gran pas per la transició energètica. Aquest increment és degut a la rendibilitat econòmica que suposa realitzar una instal·lació com aquesta per tal de suplir el consum de les residencies espanyoles. Les ajudes i subvencions que el govern ofereix junt amb la, relativament, baixa inversió inicial, fan que l'amortització d'aquest tipus de sistemes sigui factible per gran part de la població. En aquest Treball de Fi de Grau es pretén realitzar un anàlisi de l'energia consumida per una casa construïda a partir d'estratègies passives, junt amb el disseny d'un sistema de plaques fotovoltaiques connectat a la xarxa elèctrica per tal de suplir la demanda energètica de l'habitatge. Finalment, s'ha avaluat la rendibilitat econòmica d'aquest tipus d'instal·lacions. S'ha utilitzat el programa Excel per tal de simular el consum de la casa i per tal de calcular la generació d'energia produïda per les plaques fotovoltaiques.

El incremento de las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red eléctrica está siendo un gran paso por la transición energética. Este incremento se debe a la rentabilidad económica que supone realizar una instalación como ésta para suplir el consumo de las residencias españolas. Las ayudas y subvenciones que el gobierno ofrece junto a la, relativamente, baja inversión inicial, hacen que la amortización de este tipo de sistemas sea factible para gran parte de la población. En este Trabajo de Fin de Grado se pretende realizar un análisis de la energía consumida por una casa construida a partir de estrategias pasivas, junto con el diseño de un sistema de placas fotovoltaicas conectado a la red eléctrica para suplir la demanda energética de la vivienda. Por último, se ha evaluado la rentabilidad económica de este tipo de instalaciones. Se ha utilizado el programa Excel para simular el consumo de la casa y calcular la generación de energía producida por las placas fotovoltaicas.

The increase in photovoltaic installations connected to the electricity grid is being a great step in the energy transition. This increase is due to the economic profitability of carrying out an installation like this to supply the consumption of Spanish residences. The aid and subsidies that the government offers, together with the relatively low initial investment, make the amortization of this type of system feasible for a large part of the population. In this Final Degree Project, we intend to carry out an analysis of the energy consumed by a house built from passive strategies, together with the design of a system of photovoltaic panels connected to the electrical network to supply the energy demand of the house. Finally, the economic profitability of this type of facilities has been evaluated. The Excel program has been used to simulate the consumption of the house and calculate the generation of energy produced by the photovoltaic panels.

Reconfigurable photovoltaic systems. Practical approach to TEAM systems

Projecte Final de Màster Oficial

Afzali, Roohollah

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Although solar energy plays a vital role in pursuing sustainable development and addressing climate change, several challenges hinder its widespread development. Solar power generation relies on sunlight availability, making it intermittent and dependent on weather conditions. Additionally, the initial cost, integration into power grids, and storage of surplus energy present serious challenges. However, ongoing research and development efforts aim to overcome these obstacles and enhance the efficiency, affordability, and reliability of solar energy systems. Accordingly, the objective of this thesis is to explore the efficiency of grid-connected photovoltaic (GCPV) systems. The significance lies in the fact that even a slight improvement in efficiency can have a profound impact, making solar energy more accessible and cost-effective. In this regard, a numerical method is used to evaluate the energy flows in the system and the plantoriented (PO) configuration is selected as the architecture of GCPV systems. Arduino, relay, solar array simulator, power meter, ports, inverters, and MATLAB form a GCPV system. Fixed and team systems which are arrangements of inverters and PV arrays are selected to be emulated. Fixed systems are working with two parallel inverters and team systems are able to select working with one or two inverters. In this case, some calculations are done to find the best switching points. Additionally, a switching problem arises which has been addressed in the report. The emulation of total energy capturing and processing processes have been conducted and the results are compared. It is worth mentioning that these emulations are performed according to several weather conditions or irradiation levels. Finally, the results of these real-time emulations show the disparity in the energies delivered to the grid that proves the effect of the configuration on efficiency.

Encara que l'energia solar juga un paper vital en la recerca de desenvolupament sostenible i en l'abordatge del canvi climàtic, diversos reptes dificulten el seu desenvolupament generalitzat. La generació d'energia solar depèn de la disponibilitat de llum solar, la qual cosa la fa intermitent i dependent de les condicions climàtiques. A més, el cost inicial, la integració en les xarxes elèctriques i l'emmagatzematge de l'excedent d'energia presenten reptes importants. No obstant això, els esforços continus de recerca i desenvolupament tenen com a objectiu superar aquests obstacles i millorar l'eficiència, l'accessibilitat i la fiabilitat dels sistemes d'energia solar. En conseqüència, l'objectiu d'aquesta tesi és explorar l'eficiència dels sistemes fotovoltaics connectats a la xarxa (GCPV, per les seves sigles en anglès). La importància rau en el fet que fins i tot una lleugera millora en l'eficiència pot tenir un gran impacte, fent que l'energia solar sigui més accessible i rendible. En aquest sentit, s'utilitza un mètode numèric per avaluar els fluxos d'energia en aquests sistemes i es selecciona la configuració orientada a la planta (PO) com l'arquitectura dels sistemes GCPV. Controladors Arduino, commutadors controlats, simuladors de generadors fotovoltaics, mesuradors d'energia i inversors fotovoltaics de connexió a la xarxa formaran part dels sistemes GCPV a provar, utilitzant MATLAB com a programari de control. Es simularan sistemes fotovoltaics de configuració estàtica i sistemes fotovoltaics de configuració dinàmica del tipus TEAM. Els sistemes de configuració estàtica funcionen amb dos inversors en paral·lel i els sistemes TEAM poden seleccionar treballar amb un o dos inversors. En aquest cas, es realitzen alguns càlculs per trobar els millors punts de commutació. A més, sorgeix un problema de commutació que s'aborda en l'informe. S'han dut a terme les simulacions dels processos totals de captura i processament d'energia i s'han comparat els resultats. Val la pena destacar que aquestes simulacions es realitzen segons diferents condicions climàtiques o nivells de radiació. Finalment, els resultats d'aquestes simulacions en temps real mostren la disparitat en les energies lliurades a la xarxa, la qual cosa demostra l'efecte de la reconfiguració en l'eficiència.

Aunque la energía solar desempeña un papel vital en la búsqueda del desarrollo sostenible y en abordar el cambio climático, varios desafíos dificultan su desarrollo generalizado. La generación de energía solar depende de la disponibilidad de luz solar, lo que la hace intermitente y dependiente de las condiciones climáticas. Además, el costo inicial, la integración en las redes eléctricas y el almacenamiento del excedente de energía presentan desafíos importantes. Sin embargo, los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo tienen como objetivo superar estos obstáculos y mejorar la eficiencia, la accesibilidad y la confiabilidad de los sistemas de energía solar. En consecuencia, el objetivo de esta tesis es explorar la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red (GCPV, por sus siglas en inglés). La importancia radica en el hecho de que incluso una ligera mejora en la eficiencia puede tener un gran impacto, haciendo que la energía solar sea más accesible y rentable. En este sentido, se utiliza un método numérico para evaluar los flujos de energía en estos sistemas y se selecciona la configuración orientada a la planta (PO) como la arquitectura de los sistemas GCPV. Controladores Arduino, conmutadores controlados, simuladores de generadores fotovoltaicos, medidores de energía, inversores fotovoltaicos de conexión a red formarán parte de los sistemas GCPV a ensayar, utilizándose MATLAB como software de control. Se emularán sistemas fotovoltaicos de configuración estática y sistemas fotovoltaicos de configuración dinámica del tipo TEAM. Los sistemas de configuración estática funcionan con dos inversores en paralelo y los sistemas TEAM pueden seleccionar trabajar con uno o dos inversores. En este caso, se realizan algunos cálculos para encontrar los mejores puntos de conmutación. Además, surge un problema de conmutación que se aborda en el informe. Se han llevado a cabo las emulaciones de los procesos totales de captura y procesamiento de energía, y se han comparado los resultados. Vale la pena mencionar que estas emulaciones se realizan de acuerdo a varias condiciones climáticas o niveles de radiación. Finalmente, los resultados de estas emulaciones en tiempo real muestran la disparidad en las energías entregadas a la red, lo que demuestra el efecto de la reconfiguración en la eficiencia.

Diseño de una instalación solar térmica y fotovoltaica mediante el uso de colectores solares híbridos

Treball Final de Grau

Castañe Portales, Eric

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Dimensionament d'un habitatge unifamiliar comparant captadors convencionals amb panells fotovoltaics híbrids

Treball Final de Grau

Chraibi Beidouri, Mustapha

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

El canvi climàtic és un dels reptes més urgent que enfronta la nostra societat actualment. Una de les principals causes del canvi climàtic és l'emissió excessiva de gasos d'efecte hivernacle, especialment el diòxid de carboni (CO2), resultat de la combustió de combustibles fòssils com el carbó, el petroli i l gas natural per a la generació d'energia. Aquestes emissions estan provocant un augment de la concentració de gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera, la qual cosa, genera una major retenció del calor del sol i l'escalfament global. Aquest projecte enfronta aquesta problemàtica mitjançant el dimensionament de tres propostes per l'autoconsum d'aigua calenta sanitària i electricitat d'un habitatge unifamiliar de nova construcció ubicat al municipi de Muntanyola. El dimensionament sempre es realitzarà respectant les normatives vigents. Les propostes es faran utilitzant captadors solars tèrmics i fotovoltaics, panells híbrids i també es farà una proposta amb un equip compacte d'aerotèrmia. Aquestes tres opcions seran comparades i valorades econòmicament i funcionalment per ser presentades al client. D'aquesta manera, la inversió en l'autoconsum d'aquest habitatge contribuirà en reduir els costos econòmics en la factura de l'energia per escalfar l'aigua i la llum consumida de la xarxa elèctrica a llarg termini mentre que al mateix temps lluita contra el canvi climàtic utilitzant fonts totalment renovables.

El cambio climático es uno de los desafíos más urgentes que enfrenta nuestra sociedad actualmente. Una de las principales causas del cambio climático es la emisión excesiva de gases de efecto invernadero, especialmente el dióxido de carbono (CO2), resultado de la combustión de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural para la generación de energía. Estas emisiones están provocando un aumento en la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, lo que genera una mayor retención del calor del sol y el calentamiento global. Este proyecto aborda esta problemática mediante el dimensionamiento de tres propuestas para el autoconsumo de agua caliente sanitaria y electricidad en una vivienda unifamiliar de nueva construcción ubicada en el municipio de Muntanyola. El dimensionamiento siempre se realizará respetando las normativas vigentes. Las propuestas se realizarán usando captadores solares térmicos y fotovoltaicos, paneles híbridos y también se realizará una propuesta con un equipo compacto de aerotermia. Estas tres opciones serán comparadas y valoradas económicamente y funcionalmente para ser presentadas al cliente. De esta manera, la inversión en el autoconsumo de esta vivienda contribuirá a reducir los costos económicos en la factura de la energía para calentar el agua y la luz consumida de la red eléctrica a largo plazo y al mismo tiempo que combate el cambio climático utilizando fuentes totalmente renovables.

Climate change is one of the most urgent challenges facing our society today. One of the main causes of climate change is the excessive emission of greenhouse gases, especially carbon dioxide (CO2), resulting from the combustion of fossil fuels such as coal, oil, and natural gas for energy generation. These emissions are causing an increase in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere, which leads to greater retention of solar heat and global warming. This project addresses this issue by designing three proposals for self-consumption of hot water and electricity in a newly constructed single-family home located in the municipality of Muntanyola. The design will always comply with current regulations. The proposals will involve the use of thermal and photovoltaic solar collectors, hybrid panels, and a proposal with a compact air-to-water heat pump system. These three options will be compared and evaluated economically and functionally to be presented to the client. In this way, investing in the self-consumption system for this home will contribute to reducing long-term economic costs in the energy bill for heating water and consuming electricity from the grid while simultaneously combating climate change using fully renewable sources.

Anàlisi de la viabilitat de noves tendències en instal·lacions fotovoltaiques a partir de dades reals

Treball Final de Grau

Solagran Jufré, Marc

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

En aquest treball s'analitza una àmplia majoria de les tecnologies fotovoltaiques presents al mercat avui dia per tal d'extreure conclusions que permetin optimitzar el disseny i manteniment d'instal·lacions fotovoltaiques en diferents condicions. En un primer bloc, es fa una recerca d'estudis presents a la literatura sobre les diferents variables que poden afectar l'optimització d'aquestes instal·lacions i serveix com a punt de partida per planificar les proves a realitzar. Posteriorment, es posa a prova l'aplicabilitat de les conclusions dels diferents estudis a les instal·lacions de les quals es disposa. Es tracta dos camps fotovoltaics on hi ha present una àmplia varietat de tecnologies que s'han analitzat per comprovar-hi els efectes de les diferents variables analitzades i sobre els quals s'hi ha fet proves de neteges, temperatura i creació de punts calents. A partir de les dades reals, es descriuen els factors que afecten l'acumulació de brutícia en els panells i com afecta aquesta a la seva producció i vida útil, proposant guies per decidir la periodicitat de les neteges així com l'efectivitat i durabilitat d'aplicar el recobriment SurfaShield. També es descriu el guany dels panells bifacials en quatre tipus d'estructures diferents, la degradació d'una instal·lació de quinze anys d'antiguitat, la producció de panells en diferents orientacions, el rendiment real en condicions de treball tant d'inversors com de panells i els beneficis d'utilitzar dispositius com optimitzadors i microinversors. Finalment, es realitza un estudi econòmic i ambiental per les diferents mesures analitzades.

En este trabajo se analiza una amplia mayoría de las tecnologías fotovoltaicas presentes al mercado hoy en día para extraer conclusiones que permitan optimizar el diseño y mantenimiento de instalaciones fotovoltaicas en diferentes condiciones. En un primer bloque, se hace una investigación de estudios presentes a la literatura sobre las diferentes variables que pueden afectar la optimización de estas instalaciones y sirve como punto de partida para planificar las pruebas a realizar. Posteriormente, se pone a prueba la aplicabilidad de las conclusiones de los diferentes estudios a las instalaciones de las cuales se dispone. Se trata dos campos fotovoltaicos donde hay presente una amplia variedad de tecnologías que se han analizado para comprobar los efectos de las diferentes variables analizadas y sobre los cuales se ha hecho pruebas con relación a limpiezas, temperatura y creación de puntos calientes. A partir de los datos reales, se describen los factores que afectan la acumulación de suciedad en los paneles y como afecta esta a su producción y vida útil, proponiendo guías para decidir la periodicidad de las limpiezas, así como la efectividad y durabilidad de aplicar el recubrimiento SurfaShield. También se describe la ganancia de los paneles bifaciales en cuatro tipos de estructuras diferentes, la degradación de una instalación de quince años de antigüedad, la producción de paneles en diferentes orientaciones, el rendimiento real en condiciones de trabajo tanto de inversores como de paneles y los beneficios de utilizar dispositivos como optimitzadores y microinversores. Finalmente, se realiza un estudio económico y ambiental por las diferentes medidas analizadas.

This work analyses a large majority of the photovoltaic technologies present on the market today in order to draw conclusions that allow optimizing the design and maintenance of photovoltaic facilities under different conditions. In a first block, research of studies available in the literature on the different variables that can affect the optimization of these installations is made and serves as a starting point to plan the tests to be performed. Subsequently, the applicability of the conclusions of the different studies to the available installations is tested. These are two photovoltaic fields where a wide variety of technologies are present, have been analysed and on which cleaning, temperature and hot spot creation tests have been carried out. Based on the actual data, we describe the factors that affect the accumulation of dirt on the panels and how this affects their production and service life, proposing guidelines for deciding the periodicity of cleaning, as well as the effectiveness and durability of applying the SurfaShield coating. It also describes the gain of bifacial panels in four different types of structures, the degradation of a fifteen-year-old installation, the energy production of panels in different orientations, the actual efficiency under working conditions of both inverters and panels and the benefits of using devices such as power optimizer and microinverters. Finally, an economic and environmental study is carried out for the different measures analysed.

Estudio de alternativas para la climatización de un distrito

Treball Final de Grau

El-Asri Chriyaa, Youssef

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2023

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Rehabilitació energètica d'una fàbrica tèxtil amb la implementació d'energies renovables

Treball Final de Grau

Brugat Luque, Marina

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo; Grau Barceló, Joan

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Amb l'aprovació la Llei 24/2013, en els últims anys s'ha anat adaptant el mix energètic espanyol per a poder complir amb els objectius mediambientals esperats per a mitjans de segle, derivant en la impulsió de les energies renovables, majoritàriament l'eòlica i la solar fotovoltaica. Pel projecte s'ha fet el disseny d'una central fotovoltaica productora d'energia de 407 kWp instal·lats que estarà col·locada a la coberta d'una antiga fàbrica tèxtil, excloent els càlculs elèctrics. Per a fer el disseny de la instal·lació s'ha hagut de fer un estudi del mercat espanyol fotovoltaic per a seleccionar la marca i model dels elements que la conformaran, i s'han obtingut les dades del recurs solar en l'emplaçament. Un cop escollits tots els dispositius, s'ha dut a terme la simulació amb el programa PVsyst, a partir de la qual es pot conèixer l'energia produïda pel sistema. I, coneixent el potencial productiu, s'ha determinat la seva viabilitat energètica, econòmica i l'impacte mediambiental. També s'ha dimensionat un sistema d'emmagatzematge mitjançant bateries i se n'ha estudiat la viabilitat econòmica. A l'edifici ja hi ha una antiga central minihidràulica que requereix una actualització immediata. Per això es presenta una proposta de millora després de fer una anàlisi del recurs hídric disponible.

Con la aprobación la Ley 24/2013, en los últimos años se ha ido adaptando el mix energético español para poder cumplir con los objetivos medioambientales esperados para mediados de siglo, derivando en la impulsión de las energías renovables, mayoritariamente la eólica y la solar fotovoltaica. Por el proyecto se ha hecho el diseño de una central fotovoltaica productora de energía de 407 kWp instalados que estará colocada a la cubierta de una antigua fábrica textil, excluyendo los cálculos eléctricos. Para hacer el diseño de la instalación se ha hecho un estudio del mercado español fotovoltaico para seleccionar la marca y modelo de los elementos que la conformarán, y se han obtenido los datos del recurso solar en el emplazamiento. Una vez escogidos todos los dispositivos, se ha llevado a cabo la simulación con el programa PVsyst, a partir de la cual se puede conocer la energía producida por el sistema. Conociendo el potencial productivo, se ha determinado su viabilidad energética, económica y el impacto medioambiental. También se ha dimensionado un sistema de almacenamiento mediante baterías y se ha estudiado su viabilidad económica. En el edificio ya hay una antigua central minihidráulica que requiere una actualización inmediata. Por eso se presenta una propuesta de mejora después de realizar un análisis del recurso hídrico disponible.

With the aproval of Law 24/2013, in recent years the Spanish energy mix has been adapted to meet the expected environmental objectives by the middle of the century, leading to the promotion of renewable energies, mostly wind and photovoltaic. The project has designed a 407 kWp power-producing photovoltaic power plant that will be placed on the roof of an old textile factory, excluding electrical calculations. To design the facility, a photovoltaic Spanish market study was required to select the brand and model of the elements that will make it, and the solar resource data was obtained on the site. Once all devices have been chosen, simulation has been performed with the PVsyst program, from which the power produced by the system can be known. And, knowing the productive potential, its energy and economic viability and its environmental impact have been determined. A battery-based storage system has also been designed and its economic viability has been studied. There is already an old mini-hydraulic power station in the building which requires an immediate upgrade. A proposal for improvement is therefore presented after an analysis of the available water resource.

Energy approach to new reconfigurable PV systems: the Team system

Treball Final de Grau

Orticoni, Sara

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Proyecto sistema de ensayos para análisis de equipos

Treball Final de Grau

Toro Roll, Alejandro

Tutor/a - Director/a: Matesanz Pastor, Santiago; Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Estudi de la instal·lació de carregadors de cotxes alimentats amb plaques fotovoltaiques

Treball Final de Grau

Boté Mayer, Sara

Tutor/a - Director/a: Pantoja Ludeña, Isabel; Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

El procés de recàrrega d'un vehicle elèctric té com a objectiu principal, donar autonomia a un vehicle per poder circular. Aquest ha de ser eficient i optimitzar al màxim tota mena de recursos per poder donar un servei de qualitat. Aquest projecte neix de la proposta d'un departament de l'empresa EDAG Engineering Spain a Martorell. Consisteix a crear un sistema de punts de recàrrega que, a més de poder dur a terme la recàrrega unidireccional, també es pugui realitzar la descàrrega de vehicles amb un carregador bidireccional. Per un altre costat, a més de disposar injecció de la xarxa, disposi també d'injecció d'energia solar i. Per un altre costat, que tingui mòduls de bateries que serveixin com a sistema d'emmagatzematge d'energia. D'aquesta manera, donar una segona vida a les bateries dels vehicles híbrids i elèctrics que, per especificacions del fabricant ja no són aptes per a l'ús en automòbils. Els pilars fonamentals en què es basa aquest projecte són, per un costat incentivar l'ús de vehicles elèctrics i híbrids i, per tant, fer el canvi cap a una mobilitat més sostenible. Per un altre costat, ser un punt apte per a fer proves de validació i integració per part de l'equip de càrrega de l'empresa, del departament d'”Electrics & Electronics”. D'aquesta manera es podran habilitar funcions fins ara no establertes a Espanya, com és la descàrrega d'un vehicle elèctric o híbrid amb el mateix carregador amb què es duu a terme la recàrrega. Amb tot això, es pretén fer un estudi sobre la funcionalitat principal del sistema, així com de l'elecció dels diferents components que l'integrin. Finalment, es durà a terme un estudi econòmic per tal de determinar la viabilitat del projecte.

El proceso de recarga de un vehículo eléctrico tiene como objetivo principal, dar autonomía a un vehículo para poder circular. Este tiene que ser eficiente y optimizar al máximo todo tipo de recursos para poder dar un servicio de calidad. Este proyecto nace de la propuesta de un departamento de la empresa EDAG Engineering Spain en Martorell. Consiste a crear un sistema de puntos de recarga que, en los que además de poder llevar a cabo la recarga unidireccional, también se pueda realizar la descarga de vehículos con un cargador bidireccional. Por otro lado, además de disponer inyección de la red, que disponga de inyección de energía solar. Por otro lado, que también tenga módulos de las baterías que sirvan como sistema de almacenamiento de energía. De este modo, dar una segunda vida a las baterías de los vehículos híbridos y eléctricos que, por especificaciones del fabricante ya no son aptos para el uso en automóviles. Los pilares fundamentales en que se basa este proyecto son, por un lado, incentivar el uso de vehículos eléctricos y híbridos y, por lo tanto, hacer el cambio hacia una movilidad más sostenible. Por otro lado, ser un punto apto para hacer pruebas de validación e integración por parte del equipo de carga de la empresa, del departamento de Electrics & Electronics. De este modo se podrán habilitar funciones hasta ahora no establecidas en España, como es la descarga de un vehículo eléctrico o híbrido con el mismo cargador con que se lleva a cabo la recarga. Con todo esto, se pretende hacer un estudio sobre la funcionalidad principal del sistema, así como de la elección de los diferentes componentes que lo integren. Finalmente, se llevará a cabo un estudio económico para determinar la viabilidad del proyecto.

The main objective of the recharging process of an electric vehicle is to give autonomy to a vehicle to be able to circulate. This must be efficient and optimize all kinds of resources to the maximum in order to provide a quality service. This project was born from the proposal of a department of the company EDAG Engineering Spain in Martorell. It consists of creating a system of recharging points that, in addition to being able to carry out unidirectional recharging, can also perform the unloading of vehicles with a bidirectional charger. On the other hand, in addition to having grid injection, it must also have solar energy injection. On the other hand, it should also have battery modules that serve as an energy storage system. In this way, to give a second life to the batteries of hybrid and electric vehicles that, due to manufacturer specifications, are no longer suitable for use in automobiles. The fundamental pillars on which this project is based are, on the one hand, to encourage the use of electric and hybrid vehicles and, therefore, to make the change towards a more sustainable mobility. On the other hand, to be a suitable point for validation and integration tests by the company's charging team, from the Electrics & Electronics department. In this way, it will be possible to enable functions not yet established in Spain, such as the unloading of an electric or hybrid vehicle with the same charger used for recharging. With all this, it is intended to carry out a study on the main functionality of the system, as well as the choice of the different components that integrate it. Finally, an economic study will be carried out to determine the feasibility of the project.

Potencial fotovoltaic del municipi de Sant Adrià de Besòs

Treball Final de Grau

Cañamaque Hidalgo, Marta

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Es considera l'equipament municipal de la ciutat de Sant Adrià de Besòs per analitzar el recurs solar disponible. D'aquesta forma, s'estudien les ubicacions òptimes per instal·lar mòduls fotovoltaics, que aniran connectats a la xarxa elèctrica espanyola. Es tenen en consideració la normativa i restriccions existents per aquest tipus d'instal·lació, de caràcter voluntari. Per poder desenvolupar aquest projecte s'utilitzen els programes informàtics ArcGIS Pro, per poder trobar les ubicacions més adients i PVSyst, per dimensionar les instal·lacions amb la superfície aprofitable dels llocs d'interès. Els resultats obtinguts, després de la selecció dels edificis seguint una sèrie de restriccions, són la generació anual de cada instal·lació juntament amb altres dades d'utilitat per a totes aquelles ubicacions que s'han acceptat com potencialment acceptables pel que fa a radiació solar. Es pot concloure que realitzar aquestes instal·lacions, a part de ser viable, contribueix en un gran estalvi energètic, per reduir la demanada d'energia a xarxa; econòmic, a causa de l'autogeneració i consum d'energia; i mediambiental, per la quantitat d'emissions de diòxid de carboni que s'estalvien.

Se considera el equipamiento municipal de la ciudad de Sant Adrià de Besòs para analizar el recurso solar disponible. De esta forma, se estudian las ubicaciones óptimas para instalar paneles fotovoltaicos, que irán conectados en la red eléctrica española. Se tienen en cuenta la normativa y restricciones existentes para este tipo de instalación, de carácter voluntario. Para poder desarrollar este proyecto se utilizan los programas informáticos ArcGIS Pro, para poder encontrar las ubicaciones más adecuadas y PVSyst, para dimensionar las instalaciones con la superficie aprovechable de los lugares de interés. Los resultados obtenidos, después de la selección de los edificios siguiendo una serie de restricciones, son la generación anual de cada instalación junto con otros datos de utilidad para todas aquellas ubicaciones que se han aceptado como potencialmente aceptables en cuanto a radiación solar. Se puede concluir que realizar estas instalaciones, aparte de ser viable, contribuye en un gran ahorro energético, para reducir la energía demandada a red; económico, a causa de la autogeneración y consumo de energía; y medioambiental, por la cantidad de emisiones de dióxido de carbono que se ahorran.

Municipal facilities of the city of Sant Adrià de Besòs are considered for the study of the available solar resource. In this way, optimal locations are studied to install photovoltaic modules, which will be connected to the (public) electrical grid. Existing regulations and restrictions on this type of voluntary installation are taken into consideration. ArcGIS Pro and PVSyst are the computer programs used to develop this project: ArcGIS Pro to find suitable locations and PVSyst to scale the facilities with the useful surface. After selecting buildings and following a series of restrictions, the results obtained are the annual generation of each installation along with other useful data for all locations accepted as potentially acceptable in terms of solar radiation. It can be concluded that performing these photovoltaic systems is not only economically viable and contributes to a large energy-saving, reducing the demand for energy on the grid; economic, due to self-generation and energy consumption; and environmental, caused by the amount of carbon dioxide emissions that are saved.

Desenvolupament d'una aplicació basada en Arduino per a la monitorització i registre de les dades de producció energètica d'una instal·lació solar fotovoltaica

Treball Final de Grau

Palau Sevilla, Moisés

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

El present document pretén plasmar el procediment realitzat per a la confecció d'una aplicació de monitorització i registre de dades sobre el comportament d'una placa fotovoltaica a nivell de consum elèctric. El desenvolupament d'aquesta aplicació es dur a terme mitjançant la programació amb IDE de la placa ELEGOO Mega2560 R3, la qual és un equivalent de la placa Arduino Mega 2560, establint una via de comunicació sèrie RS-485 basada en MODBUS amb l'analitzador de xarxa elèctrica Circutor CVM-SPRS485-C25A. La connexió física del sistema es realitza connectant d'una banda l'analitzador de xarxa entre el convertidor DC/AC de la placa fotovoltaica i la connexió a xarxa elèctrica per a que de manera simultània s'alimenti elèctricament i pugui captar les dades de consum. D'altra banda la connexió amb el nostre microcontrolador es dur mitjançant cablejat des del port RS-485 de l'analitzador al mòdul de comunicació connectat al nostre microcontrolador per a poder establir a la comunicació. Les funcionalitats disponibles per a aquest desenvolupament són: - Monitorització de dades del sistema connectat a xarxa elèctrica. - Registre periòdic variable de les dades anteriors en mòdul SD. Les dades obtingudes seran tots aquells valors de consum energètic disponibles amb la connexió del Circutor, ja que posteriorment, amb l'explotació d'aquestes dades es podran discriminar aquells valors de l'anàlisi que no siguin d'interès. Aquest projecte analitzarà, a més a més de les dades anteriors, l'impacte ambiental d'una instal·lació d'aquest tipus.

El presente documento pretende plasmar el procedimiento realizado para la confección de una aplicación de monitorización y registro de datos sobre el comportamiento de una placa fotovoltaica a nivel de consumo eléctrico. El desarrollo de la aplicación se lleva a cabo mediante la programación con IDE de la placa ELEGOO Mega2560 R3, la cual es un equivalente de la placa Arduino Mega2560, estableciendo una vía de comunicación serie RS-485 basada en MODBUS con el analizador de red eléctrica Circutor CVM-SPRS485-C25A. La conexión física del sistema se realiza conectando por un lado el analizador de red entre el convertidor DC/AC de la placa fotovoltaica y la conexión a red eléctrica, para que de manera simultánea se alimente eléctricamente y pueda captar los datos de consumo. Por otro lado, la conexión con el microcontrolador se realiza mediante el cableado desde el puerto RS-485 del analizador de red al módulo de comunicación conectado a nuestro microcontrolador para poder establecer la comunicación. Las funcionalidades disponibles para el desarrollo son: - Monitorización de datos del sistema conectado a red eléctrica. - Registro periódico variable de los datos anteriores en módulo SD. Los datos obtenidos serán todos aquellos valores de consumo energético disponibles con la conexión del Circutor, ya que posteriormente, con la explotación de estos datos se podrán discriminar aquellos valores de análisis que no sean de interés. Este proyecto analizará, además de los datos anteriores, el impacto ambiental de una instalación de este tipo.

This document pretends to show the realized procedure of the confection of a monitoring and data logs application according to the behavior of a solar panel in consideration of electric supply. The application development is done by the programming of ELEGOO Mega2560 R3 shield, which is an equivalent shield of Arduino Mega2560, stablishing a based MODBUS Serial communication done by the RS-485 interface with Circutor CVM-SP-RS485-C25A electric net analyzer. The physical connection of the system is done by connecting the electric net analyzer between DC/AC converter of the solar panel and the connection to the net, to have, at the same time, voltage feeding and data capturing. In another way, the connection with the microcontroller is done by the wiring of the RS-485 port of CIRCUTOR's analyzer to the communication module that is connected to the shield. The available functionalities of the present development are: - Data monitoring of the system which is connected to the electric net. - Periodic and variable data log of the previous data through SD module. Obtained data will be all available electric values of power consumption in the Circutor connection, because, later, with data mining we will filter these values which are not of interest. This project will analyze, in addition, the environmental impact of this kind of installation.

Energy efficiency study of the public lighting of the municipality of Vilanova i la Geltrú

Treball Final de Grau

Madorell Taulats, Ariadna

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Aquest treball de final de grau es basa en realitzar un estudi tècnic dividit en dues etapes: presa de dades d'enllumenat i estudi d'eficiència energètica de l'enllumenat públic al municipi de Vilanova i la Geltrú. El contingut del treball inclou el mapa lumínic actual (realitzat amb vehicle) i mapa de compliment amb els valors normatius, l'estudi d'eficiència energètica d'enllumenat públic, amb una avaluació de l'estat actual i propostes d'actuació, el mapa de classificació de vies i el catàleg de llumeneres completat. Tot això per tal d'impulsar les mesures enfocades a promoure la sostenibilitat energètica local en la lluita contra el canvi climàtic.

Este trabajo de fin de grado se basa en realizar un estudio técnico dividido en dos etapas: toma de datos de iluminación y alumbrado y estudio de eficiencia energética del alumbrado público en el municipio de Vilanova i la Geltrú. El contenido del trabajo incluye el mapa lumínico actual (realizado con vehículo) y mapa de cumplimiento con los valores normativos, el estudio de eficiencia energética de alumbrado público, con una avaluación del estado actual y propuestas de actuación, el mapa de clasificación de vías y el catálogo de luminarias completado. Todo esto para impulsar las medidas enfocadas a promover la sostenibilidad energética local en la lucha contra el cambio climático.

This final degree project is based on carrying out a technical study divided into two stages: taking data lighting and studying the energy efficiency of public lighting in the municipality of Vilanova i la Geltrú. The content of the work includes the current lighting map (done with a vehicle) and map of compliance with regulatory values, the study of energy efficiency of public lighting, with an assessment of the current state and proposals for action, the map of road classification and the catalog of lights fully completed. All this in order to promote measures aimed at promoting local energy sustainability in the fight against climate change.

Aplicació de tecnologies energètiques sostenibles a una cooperativa agrícola

Treball Final de Grau

Casanovas Revilla, Vicenç

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2022

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

El projecte d'Aplicació de Tecnologies Energètiques Sostenibles a la Cooperativa Agrícola Empordàlia té com a finalitat la proposta d'una sèrie de mesures energètiques i d'eficiència, que contribuiran a reduir l'impacte ambiental de les activitats desenvolupades per Empordàlia i repercutiran de manera positiva en la implementació d'un nou model energètic basat en fonts renovables. Cal destacar que Empordàlia es dedica principalment a l'elaboració de vins i olis. A partir de l'estudi d'anàlisi d'eficiència, s'han detectat mancances principalment en lluminàries i en l'àmbit del consum de reactiva. Per pal·liar aquests dèficits energètics, s'han proposat un paquet de mesures energètiques que permetrien la reducció dràstica del consum de reactiva per mitjà de la instal·lació d'un compensador estàtic de reactiva, assolint factors de potència superiors a 0,95 en tots els mesos de l'any, i millorar en eficiència d'il·luminació i hàbits energètics. D'altra banda, s'ha proposat la implementació d'un camp fotovoltaic en coberta de les instal·lacions per a l'autoconsum energètic, que permetria assolir un factor solar efectiu del 27 % tenint en compte el perfil de demanda actual. El factor solar podria incrementar-se fins el 37 % mitjançant estratègies energètiques com el Load Shedding i el Load Shifting. Les mesures energètiques proposades a implementar han resultat ser benefisioses en l'àmbit energètic (estalvi energètic), mediambiental (reducció d'emissió de gasos GEI) i econòmic (períodes de retorn molt per sota de la vida útil dels sistemes).

The project of Application of Sustainable Energy Technologies to the Empordàlia Agricultural Cooperative aims to propose a series of energy and efficiency measures, which will help reduce the environmental impact of the activities carried out by Empordàlia and will have a positive in the implementation of a new energy model based on renewable sources. It should be noted that Empordàlia is mainly dedicated to the production of wines and oils. From the efficiency analysis, deficiencies have been detected mainly in luminaires and consumption of the reactive energy. To alleviate these issues, a package of measures has been proposed. These would reduce significantly in the consumption of reactive power, which will allow to reach, by means of the installation of a reactive energy compensator, power factors greater than 0.95 on all months of the year, and improving efficiency through lighting and energy consumption habits. On the other hand, it has been proposed to implement a photovoltaic field on the roof of the facilities for self-consumption of energy, which would achieve an effective solar factor of 27% taking into account the current demand profile. The solar factor could be increased by up to 37% through energy strategies such as Load shedding and Load Shifting. The energy measures proposed have proved to be profitable in terms of energy consumption (energy savings), environmental impact (reduction of GHG emissions) and economic impact (return periods well below the useful life of the systems).

Desenvolupament d'una aplicació amb Arduino per al monitoratge i registre de les dades de producció energètica de la instal·lació solar fotovoltaica de l'EEBE

Treball Final de Grau

Martori Cambray, David

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2021

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Aquest treball de fi de grau, consisteix en el disseny d'una aplicació amb Arduino que permeti monitorar i registrar les dades obtingudes de la instal·lació solar fotovoltaica de l'EEBE. Es realitzarà, per tant, la connexió necessària entre la xarxa elèctrica provinent de les plaques solars i la placa d'Arduino, la qual es programarà per tal de rebre i entendre el codi en el format que prové del MODBUS i que a la vegada és provinent de l'analitzador de xarxa. Aquestes dades com poden ser la tensió, corrent, potència activa, energia activa, etc. s'enregistraran a una targeta MicroSD, la qual estarà connectada a la placa Arduino. I també s'enviaran simultàniament, o més ben dit, de forma intercalada, ja que no es poden realitzar els dos processos a la vegada, a un servidor IP i per tant a una pàgina web a la qual es podrà accedir des del navegador, únicament coneixent l'adreça IP de l'internet de la universitat. Així doncs qualsevol persona que estigués interessada en observar i conèixer els valors obtinguts de les plaques solars podrà fer-ho. I finalment cal destacar també que tot el registre de dades obtingut quedarà guardat a la targeta SD, de tal forma que podrà ser exportat per exemple a l'Excel i així posteriorment fer un estudi per tal de millorar el consum i l'ús de les plaques si fos necessari.

Este trabajo de fin de grado, consiste en el diseño de una aplicación con Arduino que permita monitorizar y registrar los datos obtenidos de la instalación solar fotovoltaica de la EEBE. Se realizará, por tanto, la conexión necesaria entre la red eléctrica proveniente de las placas solares y la placa de Arduino, la cual se programará para recibir y entender el código en el formato que proviene del MODBUS y a su vez este proviene del analizador de red. Estos datos como por ejemplo la tensión, corriente, potencia activa, energía activa, etc. Se registrarán a una tarjeta MicroSD, la cual está conectada directamente a la placa Arduino. También de forma intercalada con el envío a la tarjeta, se realizará el envío a un servidor IP y por tanto página web, a la cual se podrá acceder desdel navegador, únicamente conociendo la dirección IP del internet de la universidad. Por tanto, cualquier persona con conocimiento de la dirección IP podrá acceder, observar y conocer los valores obtenidos de las placas solares. También hay que destacar, que el registro de datos quedara totalmente guardado a la tarjeta SD, y por tanto podrá ser exportado a Excel para así poder realizar un estudio para mejorar el consumo y el uso de las placas solares si fuera necesario.

This final degree project consists of the design of an application with Arduino that allows monitoring and recording data obtained from the EEBE solar photovoltaic station. The connection between the electrical network from the solar panels and the Arduino board will be made. The board will be programmed to receive and understand the code from the network analyzer sent via the MODBUS protocol. Data such as voltage, current, active power or active energy will be registered in a MicroSD card, directly connected to the Arduino board. This information will be sent interspersedly to an IP server and will be displayed in a webpage, which will be accessible from a generic browser using the IP address of the university's internet. Therefore, anyone with the IP address will be granted access to the data obtained from the solar panels. It is worth mentioning that the recorded information will be fully saved in the SD card in a format easily exportable to data management software such as Excel. This will help studying the consumption of the solar panels, which may bring some improvements in the near future.

Potencial fotovoltaico del municipio de Badalona

Treball Final de Grau

Calzon Molina, Sergio

Tutor/a - Director/a: Velasco Quesada, Guillermo

Data de publicació: 2021

Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE)

Veure detall Accés al text complet

Anàlisi del recurs solar disponible en terrats i cobertes dels edificis d'administració pública del municipi de Badalona amb la intenció d'instal·lar panells fotovoltaics connectats a la Xarxa Elèctrica d'Espanya. Per tal de valorar els edificis adequats s'han seguit les recomanacions i instruccions de la normativa vigent estipulada al Codi Tècnic d'Edificació, així com les restriccions pertinents. El desenvolupament principal del projecte s'ha dut a terme emprant el software ArcGIS Pro versió 2.8 per tal de computar els càlculs de l'energia captada per les diferents superfícies d'interès. El resultat final és la suma de la irradiància captada de forma individual pels edificis que compleixen amb la normativa i que tenen un potencial solar acceptable. Es conclou que la instal·lació de panells fotovoltaics per explotar el recurs solar és viable en els edificis especificats com a aptes, contribuint d'aquesta manera a una descentralització de la producció energètica al mateix temps que s'augmenta l'índex de penetració de l'energia solar.

Análisis del recurso solar disponible en azoteas y cubiertas de los edificios e instalaciones de administración pública del municipio de Badalona con la intención de instalar paneles fotovoltaicos conectados a la Red Eléctrica de España. Con tal de valorar los edificios adecuados se han seguido las recomendaciones e instrucciones de la normativa vigente estipulada en el Código Técnico de Edificación, así como las restricciones pertinentes. El desarrollo principal del proyecto se ha llevado a cabo empleando el software ArcGIS Pro versión 2.8. con el fin de computar los cálculos de la energía captada por las diferentes superficies de interés. El resultado final es la suma de la irradiancia captada de forma individual por los edificios que cumplen con la normativa y que tienen un potencial solar aceptable. Se concluye que la instalación de paneles fotovoltaicos para explotar el recurso solar es viable en los edificios especificados como aptos, contribuyendo de este modo a una descentralización de la producción energética al mismo tiempo que se aumenta el índice de penetración de la energía solar.

Analysis of the solar resource available on rooftops and coverings of public administration buildings in the municipality of Badalona with the intent of installing photovoltaic panels connected to the Spanish Electricity Network. In order to assess the appropriate buildings, the recommendations and instructions of the current regulations stipulated in the Technical Building Code, as well as the pertinent restrictions, have been followed. The main development of the project has been carried out using the software ArcGIS Pro Version 2.8 in order to compute the calculations of the energy captured by the different surfaces of interest. The end result is the sum of the irradiance captured individually by the buildings that comply with the regulations and have an acceptable solar potential. It is concluded that the installation of photovoltaic panels to exploit the solar resource is viable in those buildings specified as suitable, thus contributing to a decentralization of energy production while increasing the penetration rate of solar energy.