Estudio del proceso de valorización energética de los residuos sólidos urbanos en una planta de incineración.

[ES]El objetivo de este Trabajo Fin de Grado consiste en estudiar el proceso desarrollado en la planta de incineración de residuos sólidos urbanos de Zabalgarbi (Bizkaia). La planta consiste en un ciclo combinado basado en una turbina de gas de 43 MW y una turbina de vapor de 56,5 MW. La importancia de su diseño recae en la adaptación de la tecnología de ciclo combinado de gas a la tecnología propia de una planta de valorización energética de residuos municipales. Es decir, se trata de un diseño innovador, del que surge un nuevo proceso industrial que permite dar solución a la problemática generada por los residuos producidos a la vez que se genera energía eléctrica. Gracias a este diseño, se consigue una mejora cualitativa y cuantitativa del rendimiento de la planta, ya que se obtiene energía eléctrica en dos etapas, además de un mejor aprovechamiento de los recursos. La tecnología utilizada para la incineración es el horno-caldera de parrilla deslizante. En este trabajo se analizarán los procesos integrados en la planta y se realizará el estudio energético de los equipos más significativos. Una vez realizada esta parte, se considerarán ciertas mejoras a incorporar en la instalación. Además, se desarrollará la metodología seguida para la realización del estudio así como la planificación y el presupuesto.

El soleamiento en las fachadas, técnicas para su reducción y pre dimensionamiento.

[EU]Lan honen helburu nagusia eraikuntzan gehituko diren argi-babeski sistema mota desberdinak aurkeztea da, bertan ematen den energia kontsumoa murrizteko asmoz. Izan ere, argi naturalaren erabilpen egoki batek eraikinaren efizientzia hobetzera eramango gaitu. Horretarako, ezinbestekoa izango da baliabide hau behar bezala ezagutzea, argitasuna eta beharrezko babesa eskaintzeko, eta ondorioz, energia aurreztea lortzeko. Babes sistema egokiena aukeratu baino lehen, aldez aurretik sortu izan diren argi-babeski mota desberdinak aztertu izan dira. Horrez gain, eguzki erradiazioa neurtzeko metodo grafiko eta analitikoak ere aztertu dira. Ondoren, Ecotect programak eskaintzen dituen simulazioei esker, eguzki erradiazioaren datu zehatzagoak lortzeko asmoz, ikasketa horretan erabiliko den eraikinaren kokapena, orientazioa eta ezaugarriak erabaki dira. Behin prototipoa definituta, programa bidez lau babes sistema mota desberdinak aztertu dira, horrela babesik gabeko eraikinean lortutako datuak alderatzeko. Azterketa Bilbo eta Sevillan egitea erabaki izan da. Izan ere, bi hiriburu hauek klimatologian duten desberdintasuna argi-babeskien aukeraketan duen eragina aztertzeko aukeratu dira, gainera, orientazioak eta argi babeskien dimentsioek ere izan dute zer esana aukeraketa garaian. Horrez gain, argi-babeskiek sortutako itzala ere aztertu izan da. Horrela, sistema hauen jarrera orokorra ikusi daiteke, eta beraz, uda garaian babesteko eta negu garaian eguzki izpiak sartzen uzteko duten ahalmena ikusi da. Bukatzeko, aurretik lortutako datu guztiei esker, eta bai kokapena zein orientazioa kontutan hartuz, babes sistema egokiena aukeratu da, jakinik ezinbestekoa dela argitasuna, babesa eta aurrezte energetikoaren arteko oreka egoki bat lortzea.

Gasificación de biomasa con astillas de madera.

[ES]Este proyecto tiene como objetivo generar energía eléctrica y térmica para un conjunto de viviendas aisladas, sin acceso a la red eléctrica, con una potencia requerida de 12KW. Se pretende plantear una solución que satisfaga las necesidades básicas de auto-abastecimiento de una forma económicamente rentable. Para comenzar, por un lado de cara al objetivo 20/20/20 se realizará un acercamiento a la utilización de las energías renovables como fuente de energía, disminuyendo así el impacto ambiental. Por otro lado, se plantearán diferentes alternativas para la generación de energía eléctrica y térmica, finalmente haciendo hincapié en el estudio de una planta de gasificación de biomasa mediante astillas de madera. De modo que, a lo largo de este documento se analizarán los principios y fundamentos necesarios para el diseño de una planta de generación eléctrica mediante gasificación de biomasa. Para ello se estudiarán los diferentes modelos de gasificadores existentes, el desarrollo del proceso de gasificación con sus respectivas etapas y la limpieza y adaptación del gas obtenido antes de introducirlo en el MACI. Se realizará una descripción de la planta junto al dimensionamiento tanto del almacenamiento de la materia prima como el de los equipos a instalar. Finalmente, para valorar si se trata de un proyecto viable. Se realizará el estudio económico analizando el presupuesto y análisis de rentabilidad. Asimismo, se plantearán los diferentes riesgos a los que puede exponerse una instalación como esta.

Análisis de emplazamiento de un parque eólico en la parte peninsular española.

[ES]El objetivo de este trabajo fin de grado es analizar el recurso eólico presente en la parte peninsular español y diseñar un parque eólico en el que se considere el emplazamiento más óptimo. Para ello se analizan mapas de vientos, mapas de espacios protegidos, mapas de batimetría y de disposición del medio marino. Tras ello se concluye que ese punto óptimo se encuentra en la costa de Cádiz, cercana al Cabo de Trafalgar. En ese punto se diseña un parque eólico offshore. Adicionalmente, se calcula la generación de energía eléctrica anual en ese parque y se realiza su correspondiente planificación y análisis económico.

Análisis de emplazamiento de una central undimotriz en la Costa Vasca.

[ES]El objetivo de este proyecto es intentar conseguir, mediante la energía que ofrece el mar, un sistema de energía eléctrica autónoma para un pueblo de la Costa Vasca. Para ello, es necesario un estudio que permita obtener el flujo de potencia y la dirección óptima donde situar la central undimotriz, así como el mejor sistema para su aprovechamiento.

Birgaitze energetikoak gizarte etxebizitzan. Portaera termikoaren analisia

472 p.

Aerogenerador de eje vertical

Este proyecto nace de la necesidad de tener energía eléctrica en cada hogar, debido al aumento de nuevos aparatos eléctricos, del aumento del coste de la energía por parte de las compañías eléctricas y de la inminente desaparición de los materiales fósiles como el petróleo o el carbón para la generación de electricidad. Para ello se crea este proyecto, para que comunidades de vecinos o viviendas aisladas, tengan la posibilidad de autoabastecerse de energía eléctrica. A pesar de un primer desembolso de dinero para su implantación, tras su implantación se verá reducida la factura de la luz. Este proyecto se compone de dos grandes subgrupos, la parte mecánica y la parte eléctrica o electrónica. De estas dos, nos hemos centrado en la parte mecánica. Que se descompone en varios subconjuntos que son; la base del aerogenerador, la jaula completa y el posicionamiento o la parte superior del aerogenerador. Cada subconjunto se divide en mas subconjunto y finalmente en cada componente. Para ello se ha realizado un pequeño estudio aerodinámico de las zonas ideales de colocación del aerogenerador, altura mínima de colocación para una optima generación. Por otra parte, para la elección del numero de alabes del rotor se ha tomado en cuenta un estudio realizado en un túnel de viento realizado por Ben F. Blackwell, Robert E. Sheldahl y Louis V. Feliz. En la que se llega a la conclusión que mas alabes no aumenta la eficiencia del aerogenerador. Por lo que se optó por un aerogenerador de dos alabes. Puesto que la eficiencia era pequeña debido a que cuando el aire golpea en un rotor desnudo, disminuye la velocidad de giro de éste por que el aire golpea en sus partes cóncavas y convexas generando fuerzas en sentidos opuestos. Por lo que se desarrollo un estator para la canalización del flujo del aire a los alabes del rotor. Este estator es de aberturas regulables según el caudal de aire que se disponga, también funciona como mecanismo de seguridad en caso de velocidades muy grandes de viento, para evitar que el rotor se embale y genere daños dentro de este. Este mecanismo de posicionamiento de los alabes del estator se regulan mediante un PLC que tiene varios sensores por el aerogenerador para abrir o cerrar el estator cuando haga falta. Debido a que el estator es semiautomático, se han previsto una serie de medidas de prevención de riesgos para evitar daños físicos. También es necesario que se coloque una barandilla que limite el espacio del aerogenerador o por el contrario delimitar el acceso de las azoteas a personal autorizado. El posicionamiento de los alabes del estator se controlan desde la parte superior del aerogenerador, mediante un motor step, un reductor y un disco del cual salen vástagos con garfios en el extremo que se unen al alabe móvil. La fijación entre vástago y garfio se realiza mediante un pasador. El motor step es quien proporciona un torque pequeño que al pasar por el reductor aumenta hasta darnos el par necesario para mover el conjunto de los alabes del estator con rachas de viento hasta . El motor step va fijado mediante una brida metálica al soporte de reductor para evitar que se mueva. El reductor se fija a la pieza mediante la cual pivota el disco de posicionamiento. La pieza de pivote se le han realizado una serie de rebajes disminuir el peso, por lo que para su conformado se realizará mediante inyección de plástico al igual que el garfio y el disco de posicionamiento. El aerogenerador esta sujeto mediante seis pilares inferiores y un pilar central que se encarga de sustentar el rotor. Estos pilares reparten el peso del aerogenerador y a su vez sostienen la pletina exterior que esconde los elementos que hay debajo como; la multiplicadora, el alternador, el cardan y el PLC. La pletina tendrá una abertura por la que el operario tendrá acceso a sus partes. La pletina exterior estará formada por varias láminas de acero unidas por cordones de soldadura. La pletina estará sujeta mediante tornillería a los pilares. El montaje de los subconjuntos se realizarán en el sitio donde se vaya a colocar el aerogenerador a excepción del reductor que es posible su montaje en taller. Previamente se tendrán que colocar barras roscadas en el suelo de la azotea para la posterior colocación y amarre de los pilares. En ese instante se colocará la multiplicadora y el alternador. La jaula junto con los alabes se montará encima de los pilares y a su vez se colocará el rotor. Posteriormente se colocará la tapa y el mecanismo de posicionamiento de los alabes y la cúpula. Una vez fijado el rotor se colocará el cardan que unirá rotor y multiplicadora. Se colocará el acople entre alternador y la multiplicadora. Se finalizara con el cierre de la pletina. Se colocarán los aparatos electrónicos que harán que el aerogenerador se comporte como un aparato semiautomático. En un compartimento dentro del edificio se colocarán baterías que acumularán la energía generada. En este habitáculo se colocará un aparato donde se visualice la potencia que se esta generando así como la velocidad de rotación y la velocidad del viento. Junto a este aparato un pulsador de parada de emergencia. Alrededor del aerogenerador se colocarán señales que indiquen los peligros que se pueden dar así como, las precauciones a tener en cuenta. Las medidas vendrán escritas en un documento junto con los mantenimientos que se han de dar. En la puerta de acceso a la azotea y en la ventana de acceso a los interiores del aerogenerador habrá un resumen del documento anteriormente descrito.

El método de análisis exergético en los edificios. Su aplicación en la caracterización en régimen dinámico de los cerramientos.

356 p.