APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

El treball analitza la viabilitat tècnica i econòmica d'implementar un sistema fotovoltaic i un d'aerotèrmia en un habitatge unifamiliar, a la població d'Alzazula, Navarra, amb l'objectiu de millorar l'eficiència energètica i reduir costos i emissions ambientals. El cas pràctic, inclou un sistema fotovoltaic de 8,4 kWp i una instal·lació d'aerotèrmia amb 32 kW per a climatització i ACS. El document inclou una revisió teòrica sobre els fonaments dels sistemes fotovoltaics i d'aerotèrmia, abordant els factors que influencien el rendiment, com la radiació solar, ombres i temperatura, així com una comparativa de materials i tecnologies emprades. També es detallen els components tècnics necessaris, com panells, inversors, estructures i reguladors. Així com la part legislativa. L'anàlisi pràctica avalua el rendiment estimat, costos de la implementació, i l'impacte ambiental del projecte. Els resultats mostren una disminució significativa de la dependència energètica i dels costos d'explotació, amb un retorn econòmic favorable en el temps i una contribució a la sostenibilitat. Les conclusions ressalten la viabilitat i efectivitat de la combinació d'aquestes tecnologies en edificis residencials, promovent un model energètic més net i eficient. El projecte presentat pot ser útil per a professionals i interessats en energies renovables i projectes sostenibles.

El trabajo analiza la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema fotovoltaico y uno de aerotermia en una vivienda unifamiliar, con el objetivo de mejorar la eficiencia energética y reducir costes y emisiones ambientales. Utiliza un enfoque práctico basado en un caso real, incluyendo un sistema fotovoltaico de 8,4 kWp y una instalación de aerotermia con 32 kW para climatización y ACS. El documento incluye una revisión teórica sobre los cimientos de los sistemas fotovoltaicos y de aerotermia, abordando los factores que influencian el rendimiento, como la radiación solar, sombras y temperatura, así como una comparativa de materiales y tecnologías empleadas. También se detallan los componentes técnicos necesarios, como paneles, inversores, estructuras y reguladores. El análisis práctico evalúa el rendimiento estimado, costes de la implementación, y el impacto ambiental del proyecto. Los resultados muestran una disminución significativa de la dependencia energética y de los costes de explotación, con un retorno económico favorable en el tiempo y una contribución a la sostenibilidad. Las conclusiones resaltan la viabilidad y efectividad de la combinación de estas tecnologías en edificios residenciales, promoviendo un modelo energético más limpio y eficiente. Se recomienda para profesionales e interesados en energías renovables y proyectos sostenibles.

Aquest treball es proposa dimensionar una instal·lació fotovoltaica d'autoconsum per a una comunitat de veïns i utilitzant el concepte de bateria virtual. Per fer-ho s'ha creat un model amb el Matlab per simular el comportament de la instal·lació i l'efecte que genera energèticament a la comunitat. S'han estudiat els consums energètics de la comunitat, i a partir d'aquests es dimensiona la potència que ha de tenir la instal·lació per tal d'aprofitar el concepte de bateria virtual i estalviar econòmicament el màxim. També es definirà el tipus d'autoconsum de la instal·lació estudiant les característiques de la comunitat: La xarxa elèctrica que tenen, els punts de connexió, i els patrons de consum energètic de cadascú, entre d'altres. Per tal que el lector pugui comprendre correctament el dimensionament i el funcionament de la instal·lació fotovoltaica, la seva integració en la xarxa elèctrica de distribució, i el funcionament de la bateria virtual i del mercat elèctric, es fa una explicació de tots aquests conceptes en el marc teòric del treball.

Este trabajo se propone dimensionar una instalación fotovoltaica de autoconsumo para una comunidad de vecinos y utilizando el concepto de batería virtual. Para hacerlo se ha creado un modelo con el Matlab para simular el comportamiento de la instalación y el efecto que genera energéticamente en la comunidad. Se han estudiado los consumos energéticos de la comunidad, y a partir de estos se dimensiona la potencia que debe tener la instalación para aprovechar el concepto de batería virtual y ahorrar económicamente el máximo. También se definirá el tipo de autoconsumo de la instalación estudiando las características de la comunidad: La red eléctrica que tienen, los puntos de conexión, y los patrones de consumo energético de cada vivienda, entre otros. Para que el lector pueda comprender correctamente el dimensionado y el funcionamiento de la instalación fotovoltaica, su integración en la red eléctrica de distribución, y el funcionamiento de la batería virtual y del mercado eléctrico, se hace una explicación de todos estos conceptos en el marco teórico del trabajo.

El present projecte té com a objectiu descriure tots els passos a realitzar per instal·lar una planta fotovoltaica per autoconsum a l'aparcament d'un supermercat industrial. En aquest cas, els panells es col·locaran sobre una estructura de pèrgoles. El projecte es divideix en quatre parts, una memòria constructiva, un apartat de càlculs, plànols i pressupost. La memòria constructiva consisteix en descriure en detall la instal·lació fotovoltaica i els seus components, així com el disseny de la instal·lació d'enllumenat de les pèrgoles i els treballs d'obra civil necessaris. Posteriorment s'exposen els càlculs que permeten justificar els resultats del dimensionament de la instal·lació i el contingut de la memòria constructiva, i al mateix temps serveixen per poder realitzar un pressupost acurat. Un cop realitzats els càlculs, es mostren els plànols, realitzats amb el programa d'Autocad, els quals permeten fer-se una visió gràfica de tota la instal·lació. Després es detalla un pressupost de tot el projecte executiu. Per acabar, es mostra un diagrama de Gantt, que permet visualitzar el pla de treball de l'execució de tot el projecte, amb els tempos per a cada fase de l'obra. Un cop finalitzada la redacció del projecte, es fan unes conclusions on s'analitzen els resultats obtinguts, fent èmfasi a la viabilitat econòmica de la instal·lació i a l'estalvi i l'eficiència energètica, així com una valoració del treball, tenint en compte les limitacions, l'assoliment dels objectius proposats i els possibles àmbits de millora.

El presente proyecto tiene como objetivo describir todos los pasos a realizar para instalar una planta fotovoltaica por autoconsumo en el aparcamiento de un supermercado industrial. En este caso, los paneles se colocarán sobre una estructura de pérgolas. El proyecto se divide en cuatro partes, una memoria constructiva, un apartado de cálculos, planos y presupuesto. La memoria constructiva consiste en describir detalladamente la instalación fotovoltaica y sus componentes, así como el diseño de la instalación de alumbrado de las pérgolas y los trabajos de obra civil necesarios. Posteriormente se exponen los cálculos que permiten justificar los resultados del dimensionamiento de la instalación y el contenido de la memoria constructiva, y al mismo tiempo sirven para poder realizar un presupuesto esmerado. Una vez realizados los cálculos, se muestran los planos, realizados con el programa de Autocad, que permiten realizarse una visión gráfica de toda la instalación. Luego se detalla un presupuesto de todo el proyecto ejecutivo. Por último, se muestra un diagrama de Gantt, que permite visualizar el plan de trabajo de la ejecución de todo el proyecto, con los tempos para cada fase de la obra. Una vez finalizada la redacción del proyecto, se hacen unas conclusiones donde se analizan los resultados obtenidos, haciendo énfasis en la viabilidad económica de la instalación y en el ahorro y la eficiencia energética, así como una valoración del trabajo, teniendo en cuenta las limitaciones, la consecución de los objetivos propuestos y los posibles ámbitos de mejora.

Aquest document consta de dues parts principals: el marc teòric i el marc pràctic. Finalment, s'exposa l'anàlisi ambiental conjuntament amb les conclusions de l'estudi i l'anàlisi econòmica. El marc teòric presenta i defineix la instal·lació d'estudi des d'un punt de vista conceptual. Així doncs, es contemplen totes les parts i elements que la conformen puntualitzant les diferents característiques que es consideren interessants a destacar. Addicionalment, es parla sobre el marc legal aplicable al conjunt energètic fent èmfasi en les primeres normatives existents en l'àmbit elèctric fins a les darreres modificacions als sistemes captadors fotovoltaics. Seguidament, es presenta el pla de compensació econòmic que s'adhereix la instal·lació en qüestió. Finalment, amb les dades necessàries i proporcionades pel tècnic instal·lador es defineix conceptualment el sistema captador i es presenten les dades principals que la caracteritzen. Un cop s'arriba a aquest punt de l'informe el lector serà capaç d'entendre, en termes conceptuals, de quin tipus d'instal·lació es tracta, el principalment bàsic funcionament de la conversió energètica i les característiques principals del sistema generador fotovoltaic enfocat a l'autoconsum. El marc pràctic, amb la definició prèvia del sistema, fa ús de la informació inicial d'estudi per realitzar una primera aproximació dels paràmetres finals de l'estudi energètic dels captadors solars. Mitjançant teoremes i equacions es calculen aquests resultats energètics. Seguidament, amb l'ajut de dos programaris, PVGIS i PVSyst, es simula la situació inicial d'estudi per comprovar el resultat proporcionat per l'empresa instal·ladora del sistema captador. A causa de diferents comprovacions i estudis es torna a simular presentant diferents escenaris deguts a fenòmens externs al conjunt energètic, com la inclinació reial dels captadors fotovoltaics o l'efecte d'ombreig sobre les plaques. Amb les primeres simulacions on s'estudia el comportament energètic s'analitza i es dimensiona dues possibles millores sobre la instal·lació solar fotovoltaica. Dues propostes amb la intenció d'aconseguir uns resultats energètics més favorables. La primera proposta es plantejada, però no es duu a terme per la seva indisposició (panells solars fotovoltaics instal·lats en una superfície vertical). La segona proposta, un sistema d'emmagatzematge elèctric o bateries, plantejada és aplicable i es dimensiona el sistema corresponent. El resultat és una estimació del comportament energètic mitjançant la simulació plantejant diferents perfils de consum en l'oficina tècnica. Finalment, es presenta l'impacte mediambiental tenint en compte totes les situacions d'estudi. El resultat permetrà quantificar en emissions de CO2 equivalents de les diferents mesures aplicables. Per últim punt s'estudia l'anàlisi econòmica corresponent sobre l'activitat energètica contemplant dos possibles escenaris: sistema fotovoltaic amb i sense sistema d'emmagatzematge elèctric.

Este documento consta de dos partes principales: el marco teórico y el marco práctico. Finalmente, se expone el análisis ambiental juntamente con las conclusiones del estudio y el análisis económico. El marco teórico presenta y define la instalación de estudio desde un punto de vista conceptual. Así pues, se contemplan todas las partes y elementos que la conforman, puntualizando las diferentes características que se consideran interesantes. Adicionalmente, se habla sobre el marco legal aplicable al conjunto energético, haciendo énfasis en las primeras normativas existentes en el ámbito eléctrico hasta las últimas modificaciones a los sistemas fotovoltaicos. Seguidamente, se presenta el plan de compensación económica que se adhiere a la instalación en cuestión. Finalmente, con los datos proporcionados por el técnico instalador, se define conceptualmente el sistema captador. Una vez alcanzado este punto del informe, el lector será capaz de entender, en términos conceptuales, de qué tipo de instalación se trata, el funcionamiento principal básico de la conversión energética y las características principales del sistema generador fotovoltaico enfocado al autoconsumo. El marco práctico, con la definición previa del sistema, hace uso de la información inicial de estudio para realizar una primera aproximación de los parámetros finales del estudio energético de los captadores solares. Mediante teoremas y ecuaciones se calculan estos resultados energéticos. A continuación, con la ayuda de dos programas, PVGIS y PVSyst, se simula la situación inicial de estudio para comprobar el resultado proporcionado por la empresa instaladora del sistema captador. A partir de diferentes comprobaciones y estudios se llega a simular presentando diferentes escenarios a partir de fenómenos externos al conjunto energético, como la inclinación real de los captadores fotovoltaicos o el efecto de sombreado sobre las placas. Con las primeras simulaciones se estudia el comportamiento energético y se analizan dos posibles mejorassobre la instalación solar fotovoltaica. Dos propuestas con la intención de conseguir resultados energéticamente más favorables. La primera propuesta es planteada pero no se alcanza a realizar por su indisposición (paneles solares fotovoltaicos instalados en una superficie vertical). La segunda propuesta, un sistema de almacenamiento eléctrico o baterías, planteada es aplicable y se dimensiona el sistema correspondiente. El resultado es una estimación del comportamiento energético mediante una simulación, planteando diferentes perfiles de consumo en la oficina técnica. Finalmente, se presenta el impacto medioambiental teniendo en cuenta todas las situaciones de estudio. El resultado permitirá cuantificar en emisiones de CO2 equivalentes de las diferentes medidas aplicables. Por último, se estudia el análisis económico correspondiente sobre la actividad energética, contemplando dos posibles escenarios: sistema fotovoltaico con y sin sistema de almacenamiento eléctrico.

El present Treball de Fi de Grau té com a objectiu principal l'estudi de la viabilitat d'una instal·lació fotovoltaica en un institut públic, situat al municipi de Torrelles de Llobregat. Aquest estudi s'ha estructurat en diverses fases, començant per una revisió exhaustiva de la normativa aplicable a aquest tipus d'instal·lacions, així com dels processos administratius necessaris per a la seva implementació. S'ha analitzat detalladament els components de la instal·lació, seleccionant els més adequats per optimitzar el rendiment i la durabilitat del sistema. A més, s'ha explicat el fenomen de la conversió de l'energia solar en energia elèctrica, fonamental per comprendre el funcionament de la instal·lació. Posteriorment, s'ha realitzat un estudi pràctic mitjançant l'ús del software PVsyst, una eina reconeguda en la indústria, que ha permès simular el comportament de la instal·lació i preveure el seu rendiment. Finalment, l'estudi conclou amb una avaluació econòmica i ambiental de la instal·lació, destacant els beneficis econòmics i la reducció de l'impacte ambiental com a principals atractius de la implementació d'aquesta tecnologia.

El presente Trabajo de Final de Grado tiene como objetivo principal el estudio de la viabilidad de una instalación fotovoltaica en un instituto público, situado en el municipio de Torrelles de Llobregat. Este estudio se ha estructurado en varias fases, comenzando por una revisión exhaustiva de la normativa aplicable a este tipo de instalaciones, así como de los procesos administrativos necesarios para su implementación. Se ha analizado detalladamente los componentes de la instalación, seleccionando los más adecuados para optimizar el rendimiento y la durabilidad del sistema. Además, se ha explicado el fenómeno de la conversión de la energía solar en energía eléctrica, fundamental para comprender el funcionamiento de la instalación. Posteriormente, se realizó un estudio práctico mediante el uso del software PVsyst, una herramienta reconocida en la industria, que ha permitido simular el comportamiento de la instalación y prever su rendimiento. Finalmente, el estudio concluye con una evaluación económica y ambiental de la instalación, destacando los beneficios económicos y la reducción del impacto ambiental como principales atractivos de la implementación de esta tecnología.

L'accés a l'energia permet a una comunitat viure i desenvolupar-se. En aquest Treball s'analitza l'estat energètic de Catalunya, des de l'energia primària consumida, les exportacions fins a l'energia final o la demanda elèctrica. Per aconseguir els objectius de neutralitat d'emissions i la descarbonització de l'economia és imprescindible conèixer el camí de l'energia. Aconseguir sobirania energètica, poder cobrir tota la demanda prevista per l'any 2035 amb energies renovables i poder implementar-les al territori sense afectar la biodiversitat i amb un consens amb la societat actual són objectius d'aquest estudi. Tot i alguns avanços, les energies renovables encara representen una petita part de la producció d'electricitat a Catalunya, destacant la necessitat d'avançar cap a un model més sostenible. Actualment, la demanda elèctrica se sosté gràcies a l'energia nuclear i l'energia fòssil i només el 17,5 % de l'energia consumida prové de fonts renovables. Cal buscar l'escalabilitat en aquestes i poder abastir el país amb energia neta i de proximitat.

Aquest document proposa analitzar la instal·lació elèctrica d'un bloc de pisos amb diferents tipus de consum, mesurant l'energia elèctrica consumida de cada habitatge i establiment. Un cop fet aquest apartat, es dissenyarà una instal·lació fotovoltaica d'autoconsum compartit per reduir la despesa d'electricitat de la comunitat i poder obtenir un edifici energèticament més eficient. Amb la instal·lació fotovoltaica dissenyada, es definirà l'ús de les xarxes elèctriques intel·ligents en l'actualitat i com es pot aplicar a sistemes fotovoltaics, analitzant si és més rendible un sistema de repartiment d'energia comunitari amb coeficients dinàmics, on el veí amb plaques que no estigui consumint en aquell moment, comparteixi la seva electricitat sobrant a altres propietaris que si estiguin fent ús de la xarxa elèctrica de l'edifici o vendre els excedents d'energia a la companyia elèctrica. A més a més dels habitatges del bloc, també es tindrà en compte el consum de dos locals destinats a oficina i restaurant a la planta baixa i el consum que tindria una plaça d'aparcament destinada a cotxe elèctric. Finalment, un cop s'hagi repartit l'energia de la instal·lació, es veurà si l'energia generada per les plaques solars pot millorar la qualificació energètica de l'edifici, reduint les emissions de diòxid de carboni i el consum d'energia primària no renovable, millorant l'impacte mediambiental que genera el bloc de pisos.

Este documento se propone analizar la instalación eléctrica de un bloque de pisos con diferentes tipos de consumo, midiendo la energía eléctrica consumida de cada vivienda y establecimiento. Una vez hecho este apartado, se procederá a diseñar una instalación fotovoltaica de autoconsumo compartido para reducir el gasto de electricidad de la comunidad y poder obtener un edificio energéticamente más eficiente. Con la instalación fotovoltaica diseñada, se definirá el uso de las redes eléctricas inteligentes en la actualidad y el cómo se puede aplicar a sistemas fotovoltaicos, analizando si es más rentable un sistema de reparto de energía comunitario con coeficientes dinámicos, donde el vecino con placas que no esté consumiendo en ese momento, comparta su electricidad sobrante a otros propietarios que si estén haciendo uso de la red eléctrica del edificio o vender los excedentes de energía a la compañía eléctrica. Además de las viviendas del bloque, también se tendrá en cuenta el consumo de dos locales destinados a oficina y restaurante en la planta baja y el consumo que tendría una plaza de aparcamiento destinada a coche eléctrico. Finalmente, una vez se haya repartido la energía de la instalación, se procederá a ver si la energía generada por las placas solares puede mejorar la calificación energética del edificio, reduciendo sus emisiones de dióxido de carbono y el consumo de energía primaria no renovable, mejorando el impacto medioambiental que genera el bloque de pisos.

El meu nom és Ricardo García Tébar, estudiant del Grau d'Enginyeria Elèctrica. Sempre he somiat amb dedicar-me al món de l'enginyeria, concretament tot el relacionat amb les energies renovables. Quan vaig iniciar el meu camí acadèmic per a especialitzar-me en això vaig realitzar dos graus superiors, “Eficiència energètica” i “Desenvolupament de projectes d'instal·lacions tèrmiques i de fluids”. Gràcies a això vaig començar a treballar en un despatx d'enginyeria a Barcelona en el qual compleixo 7 anys en uns mesos. El poder compaginar tant la part acadèmica com la laboral em va fer començar a veure el món amb altres ulls. Els dos primers anys realitzava certificats energètics i cèdules d'habitabilitat, a mesura que va anar augmentant el meu desenvolupament vaig sentir molt d'interès sobretot tipus d'instal·lacions que pugui incloure un habitatge i analitzar com afecta tant a nivell energètic com en consum d'energies no renovables i emissions de CO₂. Quan vaig finalitzar els dos graus d'FP, em van animar a continuar estudiant, però aquesta vegada per a estudiar una enginyeria, en aquest cas l'especialitat elèctrica. Tot va ser molt complicat, sobretot al principi l'aprendre a com portar els estudis i mantenir l'eficiència en el meu lloc de treball que aviat canviaria de rumb dràsticament. En el segon any de carrera vaig començar a dedicar-me als projectes d'instal·lacions tant com per a reformes integrals com per a edificis de nova construcció, també vaig començar a realitzar llicències d'activitats tant com per a establiments com naus industrials on s'analitza tant la part ambiental com la instal·lació de protecció contra incendis, aquesta última apareixerà en el present projecte.

Mi nombre es Ricardo García Tébar, estudiante del Grado de Ingeniería Eléctrica. Siempre he soñado con dedicarme al mundo de la ingeniería, concretamente todo lo relacionado con las energías renovables. Cuando inicié mi camino académico para especializarme en ello realicé dos grados superiores, “Eficiencia energética” y “Desarrollo de proyectos de instalaciones térmicas y de fluidos”. Gracias a esto comencé a trabajar en un despacho de ingeniería en Barcelona en el cual cumplo 7 años en unos meses. El poder compaginar tanto la parte académica como la laboral me hizo empezar a ver el mundo con otros ojos. Los dos primeros años realizaba certificados energéticos y cédulas de habitabilidad, a medida que fue aumentando mi desarrollo sentí mucho interés sobre todo tipo de instalaciones que pueda incluir una vivienda y analizar cómo afecta tanto a nivel energético como en consumo de energías no renovables y emisiones de CO2. Cuando finalicé los dos grados de FP, me animaron a continuar estudiando, pero esta vez para estudiar una ingeniería, en este caso la especialidad eléctrica. Todo fue muy complicado, sobre todo al principio el aprender a como llevar los estudios y mantener la eficiencia en mi puesto de trabajo que pronto cambiaría de rumbo drásticamente. En el segundo año de carrera empecé a dedicarme a los proyectos de instalaciones tanto como para reformas integrales como para edificios de nueva construcción, también empecé a realizar licencias de actividades tanto como para establecimientos como naves industriales donde se analiza tanto la parte ambiental como la instalación de protección contra incendios, esta última aparecerá en el presente proyecto.