Projecte d'energia solar en la indústria càrnica : anàlisi energètic, econòmic i ambiental

Aquest projecte es basa en l’aprofitament de l’energia solar per a produir ACS en diferents processos industrials d’un escorxador mitjançant una instal·lació solar tèrmica. L’objectiu és cobrir el màxim de necessitats energètiques d’aigua calenta en els processos d’escaldat, rentat de les canals i neteja d’equips i instal·lacions. Com en totes les instal·lacions solars, es fa necessària la presència d’una instal·lació de recolzament, ja que la instal·lació solar no ens satisfà el total de necessitats de producció. En aquest projecte s’ha dut a terme un ampli estudi energètic en el qual s’han estudiat dos tipus de captadors solars: el pla i el de tubs de buit. S’han tingut en compte paràmetres com el rendiment del captador, la inclinació i la superfície captadora per tal d’obtenir un determinat percentatge de cobertura solar

Avaluació i implantació d’un sistema de climatització amb energia solar a la Facultat de Ciències de la UdG

Estudi de viabilitat de climatització de la Facultat de Ciències de la UdG per energia solar. Estudi de costos i comparació de l’estalvi respecte al sistema actual

Nanostructuració d'òxids mitjançant mètodes de solució química avançats i nanolitografia tova

Un dels reptes tecnològics més importants del segle XXI és el desenvolupament i organització de materials funcionals a escala nanomètrica ja que permet modificar-ne les propietats fonamentals i generar-ne de noves. En el cas dels òxids complexos aquesta tecnologia ha generat grans perspectives en diferents àrees d’estudi perquè presenten propietats molt interessants com la magnetoresistència colossal, superconductivitat o multiferroicitat. En particular, en l’òxid complex superconductor YBa2Cu3O7 (YBCO) s’ha demostrat que la formació de capes superconductores sobre plantilles nanoestructurades o bé la formació de nanocompostos en una matriu superconductora permet millorar de manera espectacular les seves propietats (corrent crític). Aquests resultats introduiran canvis paradigmàtics en la tecnologia de l’energia elèctrica (cables, motors, generadors) i en totes aquelles aplicacions que requereixin camps magnètics intensos. Ara bé, cal aconseguir-ho mitjançant tècniques de baix cost i que permetin un fàcil escalat. Durant els 4 mesos que s’ha disfrutat de l’ajut BP s’han preparat amb èxit noves capes primes superconductores nanoestructurades mitjançant la introducció d’una fase secundària nanomètrica complexa, Ba2YTaO6 (BYTO), dins la matriu d’YBCO pel mètode de baix cost de deposició de solucions químiques. Aquesta nova composició ha donat lloc a un augment significatiu de les propietats superconductores comparat amb la fase tradicional d’YBCO i per tant tenen gran potencial per fabricar futures cintes superconductores.

Mechanical properties of cultured human airway smooth muscle cells from 0.05 to 0.4 Hz.

We investigated the rheological properties of living human airway smooth muscle cells in culture and monitored the changes in rheological properties induced by exogenous stimuli. We oscillated small magnetic microbeads bound specifically to integrin receptors and computed the storage modulus (G') and loss modulus (G") from the applied torque and the resulting rotational motion of the beads as determined from their remanent magnetic field. Under baseline conditions, G' increased weakly with frequency, whereas G" was independent of the frequency. The cell was predominantly elastic, with the ratio of G" to G' (defined as eta) being ~0.35 at all frequencies. G' and G" increased together after contractile activation and decreased together after deactivation, whereas eta remained unaltered in each case. Thus elastic and dissipative stresses were coupled during changes in contractile activation. G' and G" decreased with disruption of the actin fibers by cytochalasin D, but eta increased. These results imply that the mechanisms for frictional energy loss and elastic energy storage in the living cell are coupled and reside within the cytoskeleton.

Different modulation of adipocytokine expression in four main white adipose tissue sites in the rat: mesenteric, perigonadal, retroperitoneal and subcutaneous

White adipose tissue (WAT) is a disperse organ acting as energy storage depot and endocrine/paracrine controlling factor in the management of energy availability and inflammation. WAT sites response under energy-related stress is not uniform. In the present study we have analyzed how different WAT sites respond to limited food restriction as a way to better understand the role of WAT in the pathogenesis of the metabolic syndrome.

Entropic transport: kinetics, scaling, and control mechanisms

We show that transport in the presence of entropic barriers exhibits peculiar characteristics which makes it distinctly different from that occurring through energy barriers. The constrained dynamics yields a scaling regime for the particle current and the diffusion coefficient in terms of the ratio between the work done to the particles and available thermal energy. This interesting property, genuine to the entropic nature of the barriers, can be utilized to effectively control transport through quasi-one-dimensional structures in which irregularities or tortuosity of the boundaries cause entropic effects. The accuracy of the kinetic description has been corroborated by simulations. Applications to different dynamic situations involving entropic barriers are outlined.

Report on theorerical results of power generation and conversion

Experimental results of a new controller able to support bidirectional power flow in a full-bridge rectifier with boost-like topology are obtained. The controller is computed using port Hamiltonian passivity techniques for a suitable generalized state space averaging truncation system, which transforms the control objectives, namely constant output voltage dc-bus and unity input power factor, into a regulation problem. Simulation results for the full system show the essential correctness of the simplifications introduced to obtain the controller, although some small experimental discrepancies point to several aspects that need further improvement.

Hybrid model of a double-fed induction machine and back-to-back converter

This report details the port interconnection of two subsystems: a power electronics subsystem (a back-to-back AC/AC converter (B2B), coupled to a phase of the power grid), and an electromechanical subsystem (a doubly-fed induction machine (DFIM), coupled mechanically to a flywheel and electrically to the power grid and to a local varying load). Both subsystems have been essentially described in previous reports (deliverables D 0.5 and D 4.3.1), although some previously unpublished details are presented here. The B2B is a variable structure system (VSS), due to the presence of control-actuated switches: however from a modelling and simulation, as well as a control-design, point of view, it is sensible to consider modulated transformers (MTF in the bond-graph language) instead of the pairs of complementary switches. The port-Hamiltonian models of both subsystems are presents and coupled through a power-preserving interconnection, and the Hamiltonian description of the whole system is obtained; detailed bond-graphs of all the subsystems and the complete system are provided.

Fluid flow processes at basin scale

S u b s u r face fluid flow plays a significant role in many geologic processes and is increasingly being studied in the scale of sedimentary basins and geologic time perspective. Many economic resources such as petroleum and mineral deposits are products of basin scale fluid flow operating over large periods of time. Such ancient flow systems can be studied through analysis of diagenetic alterations and fluid inclusions to constrain physical and chemical conditions of fluids and rocks during their paleohy d r og e o l ogic evolution. Basin simulation models are useful to complement the paleohy d r og e o l ogic record preserved in the rocks and to derive conceptual models on hydraulic basin evolution and generation of economic resources. Different types of fluid flow regimes may evo l ve during basin evolution. The most important with respect to flow rates and capacity for transport of solutes and thermal energy is gr avitational fluid flow driven by the topographic configuration of a basin. Such flow systems require the basin to be elevated above sea level. Consolidational fluid flow is the principal fluid migration process in basins below sea level, caused by loading of compressible rocks. Flow rates of such systems are several orders of magnitude below topogr a p hy driven flow. Howeve r, consolidation may create significant fluid ove rpressure. Episodic dewatering of ove rpressured compart m e n t s m ay cause sudden fluid release with elevated flow velocities and may cause a transient local thermal and chemical disequilibrium betwe e n fluid and rock. This paper gives an ove rv i ew on subsurface fluid flow processes at basin scale and presents examples related to the Pe n e d è s basin in the central Catalan continental margin including the offshore Barcelona half-graben and the compressive South-Pyrenean basin.

Digitalización del sistema de control de nivel en calentadores y tanques de drenaje de una Central Nuclear

Contexto Una central nuclear, al igual que cualquier otro tipo de central generadora de energía eléctrica, mediante turbinas de vapor, está basada en un proceso termodinámico. El rendimiento de las mismas es función del salto entálpico del vapor, para mejorarlo las centrales están constituidas por un ciclo compound formado por turbina de alta presión y turbinas de baja presión, y un ciclo regenerativo consistente en calentar el agua de alimentación antes de su introducción a los generadores de vapor. Un ciclo regenerativo está basado en etapas de calentadores o cambiadores de calor para aprovechar al máximo la energía térmica del vapor, este proyecto está basado en la mejora y optimización del proceso de control de estos para contribuir a mejorar el rendimiento de la central. Objetivo Implementar un sistema de control que nos permita modernizar los clásicos sistemas basados en controles locales y comunicaciones analógicas. Mejorar el rendimiento del ciclo regenerativo de la central, aprovechando las mejoras tecnológicas que ofrece el mercado, tanto en el hardware como en el software de los sistemas de instrumentación y control. Optimizar el rendimiento de los lazos de control de cada uno de los elementos del ciclo regenerativo mediante estrategias de control. Procedimiento Desarrollo de un sistema de control actualizado considerando, como premisa principal, la fiabilidad del sistema, el análisis de fallos y la jerarquización del riesgo. Análisis y cálculo de los lazos de control considerando las premisas establecidas. Configuración de los lazos mediante estrategias de control que nos permitan optimizar y minimizar los efectos del fallo. Para ello se han utilizado parámetros y datos extraídos de la Central Nuclear de Ascó. Conclusiones Se ha modernizado y optimizado el sistema de control mejorando el rendimiento del ciclo regenerativo. Se ha conseguido un sistema más fiable, reduciendo el riesgo del fallo y disminuyendo los efectos de los mismos. El coste de un proyecto de estas características es inferior al de un sistema convencional y ofrece más posibilidades. Es un sistema abierto que permite utilizar e interconectar equipos de diferentes fabricantes, lo que favorece tanto el mantenimiento como las posibles ampliaciones futuras del sistema.

Projecte de la instal•lació de climatització d’una llar d’infants

Elnostreclientésunpromotoralqualselihaencarregatlaconstrucciód’unallard’infantsprivadaperaunacol•∙legideprimàriaDinselrecintedel’escolaprimàriahihaunespaidestinatperlaconstrucciódelallard’infants,peròlaintencióésquelaLlard’Infantstinguitotalindependènciaenergèticadel’edificiexistent. L’objectedelprojecteéseldissenyidimensionamentd’unainstal•∙laciódecalefacciómitjançantcalderadebiomassa,quesatisfacilesnecessitatsdelaLlard’Infants,ieldissenyidimensionamentd’unsistemasolartèrmicperabastirl’aiguacalentasanitàriaiquecomenergiaderecolzamentutilitzilacalderadebiomassa.Comaaltresrequisitsatenirencomptehihaeldimensionamentd’unaltresistemaalternatiud’estalvid’energiaperreduirelconsumdelainstal•∙lacióifer--‐laaixíméseficientieldesigexprésdelpropietari,quedeserpossible,liagradariainstal•∙larterraradiant.Améstambés’haencarregatl’elaboraciód’unestudideviabilitateconòmica,delainversiód’instal•∙larunacalderadebiomassaenfrontaladeinstal•∙larunsistemaambcalderadegasoilpertenirencompteeltempsderetorneconòmicil’amortització.Perdissenyaridimensionarlainstal•∙laciós’hatingutencompteelcomplimentdelesexigènciesmarcadespelRITE,pelCodiTècnicdel’Edificacióitambés’havolgutadaptarlesinstal•∙lacionsalesDirectivesEuropees2010/31/UEi2012/27/UEenrelacióaeficiènciaenergètica

Design of PCM thermal storage unit for a HVAC system

L'objectiu del projecte és el disseny d'una unitat d'emmagatzematge d'energia térmica que optimitzi i millori l'eficiència del sistema de climatització. Aquesta unitat contindrà materials de canvi de fase (PCM) per emmagatzemar l'energia i estarà acoblada a un sistema de climatització format per una bomba de calor i una unitat de tractament de l'aire.

Characterisation of neutron spectra in mixed high energy fields in lineal accelerators: response functions validation

Actualment, la resposta de la majoria d’instrumentació operacional i dels dosímetres personals utilitzats en radioprotecció per a la dosimetria neutrònica és altament dependent de l’energia dels espectres neutrònics a analitzar, especialment amb camps neutrònics amb una important component intermitja. En conseqüència, la interpretació de les lectures d’aquests aparells es complicada si no es té un coneixement previ de la distribució espectral de la fluència neutrònica en els punts d’interès. El Grup de Física de les Radiacions de la Universitat Autònoma de Barcelona (GFR-UAB) ha desenvolupat en els últims anys un espectròmetre de neutrons basat en un Sistema d’Esferes Bonner (BSS) amb un contador proporcional d’3He com a detector actiu. Els principals avantatges dels espectròmetres de neutrons per BSS són: la seva resposta isotròpica, la possibilitat de discriminar la component neutrònica de la gamma en camps mixtos, i la seva alta sensibilitat neutrònica als nivells de dosi analitzats. Amb aquestes característiques, els espectròmetres neutrònics per BSS compleixen amb els estándards de les últimes recomanacions de la ICRP i poden ser utilitzats també en el camp de la dosimetria neutrònica per a la mesura de dosis en el rang d’energia que va dels tèrmics fins als 20 MeV, en nou ordres de magnitud. En el marc de la col•laboració entre el GFR - UAB i el Laboratorio Nazionale di Frascati – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (LNF-INFN), ha tingut lloc una experiència comparativa d’espectrometria per BSS amb els feixos quasi monoenergètics de 2.5 MeV i 14 MeV del Fast Neutron Generator de l’ENEA. En l’exercici s’ha determinat l’espectre neutrònic a diferents distàncies del blanc de l’accelerador, aprofitant el codi FRUIT recentment desenvolupat pel grup LNF. Els resultats obtinguts mostren una bona coherència entre els dos espectròmetres i les dades mesurades i simulades.