Urban wind energy: empirical optimization of high-rise building roof shape for the wind energy exploitation

El programa Europeo HORIZON2020 en Futuras Ciudades Inteligentes establece como objetivo que el 20% de la energía eléctrica sea generada a partir de fuentes renovables. Este objetivo implica la necesidad de potenciar la generación de energía eólica en todos los ámbitos. La energía eólica reduce drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero y evita los riesgos geo-políticos asociados al suministro e infraestructuras energéticas, así como la dependencia energética de otras regiones. Además, la generación de energía distribuida (generación en el punto de consumo) presenta significativas ventajas en términos de elevada eficiencia energética y estimulación de la economía. El sector de la edificación representa el 40% del consumo energético total de la Unión Europea. La reducción del consumo energético en este área es, por tanto, una prioridad de acuerdo con los objetivos "20-20-20" en eficiencia energética. La Directiva 2010/31/EU del Parlamento Europeo y del Consejo de 19 de mayo de 2010 sobre el comportamiento energético de edificaciones contempla la instalación de sistemas de suministro energético a partir de fuentes renovables en las edificaciones de nuevo diseño. Actualmente existe una escasez de conocimiento científico y tecnológico acerca de la geometría óptima de las edificaciones para la explotación de la energía eólica en entornos urbanos. El campo tecnológico de estudio de la presente Tesis Doctoral es la generación de energía eólica en entornos urbanos. Específicamente, la optimization de la geometría de las cubiertas de edificaciones desde el punto de vista de la explotación del recurso energético eólico. Debido a que el flujo del viento alrededor de las edificaciones es exhaustivamente investigado en esta Tesis empleando herramientas de simulación numérica, la mecánica de fluidos computacional (CFD en inglés) y la aerodinámica de edificaciones son los campos científicos de estudio. El objetivo central de esta Tesis Doctoral es obtener una geometría de altas prestaciones (u óptima) para la explotación de la energía eólica en cubiertas de edificaciones de gran altura. Este objetivo es alcanzado mediante un análisis exhaustivo de la influencia de la forma de la cubierta del edificio en el flujo del viento desde el punto de vista de la explotación energética del recurso eólico empleando herramientas de simulación numérica (CFD). Adicionalmente, la geometría de la edificación convencional (edificio prismático) es estudiada, y el posicionamiento adecuado para los diferentes tipos de aerogeneradores es propuesto. La compatibilidad entre el aprovechamiento de las energías solar fotovoltaica y eólica también es analizado en este tipo de edificaciones. La investigación prosigue con la optimización de la geometría de la cubierta. La metodología con la que se obtiene la geometría óptima consta de las siguientes etapas: - Verificación de los resultados de las geometrías previamente estudiadas en la literatura. Las geometrías básicas que se someten a examen son: cubierta plana, a dos aguas, inclinada, abovedada y esférica. - Análisis de la influencia de la forma de las aristas de la cubierta sobre el flujo del viento. Esta tarea se lleva a cabo mediante la comparación de los resultados obtenidos para la arista convencional (esquina sencilla) con un parapeto, un voladizo y una esquina curva. - Análisis del acoplamiento entre la cubierta y los cerramientos verticales (paredes) mediante la comparación entre diferentes variaciones de una cubierta esférica en una edificación de gran altura: cubierta esférica estudiada en la literatura, cubierta esférica integrada geométricamente con las paredes (planta cuadrada en el suelo) y una cubierta esférica acoplada a una pared cilindrica. El comportamiento del flujo sobre la cubierta es estudiado también considerando la posibilidad de la variación en la dirección del viento incidente. - Análisis del efecto de las proporciones geométricas del edificio sobre el flujo en la cubierta. - Análisis del efecto de la presencia de edificaciones circundantes sobre el flujo del viento en la cubierta del edificio objetivo. Las contribuciones de la presente Tesis Doctoral pueden resumirse en: - Se demuestra que los modelos de turbulencia RANS obtienen mejores resultados para la simulación del viento alrededor de edificaciones empleando los coeficientes propuestos por Crespo y los propuestos por Bechmann y Sórensen que empleando los coeficientes estándar. - Se demuestra que la estimación de la energía cinética turbulenta del flujo empleando modelos de turbulencia RANS puede ser validada manteniendo el enfoque en la cubierta de la edificación. - Se presenta una nueva modificación del modelo de turbulencia Durbin k — e que reproduce mejor la distancia de recirculación del flujo de acuerdo con los resultados experimentales. - Se demuestra una relación lineal entre la distancia de recirculación en una cubierta plana y el factor constante involucrado en el cálculo de la escala de tiempo de la velocidad turbulenta. Este resultado puede ser empleado por la comunidad científica para la mejora del modelado de la turbulencia en diversas herramientas computacionales (OpenFOAM, Fluent, CFX, etc.). - La compatibilidad entre las energías solar fotovoltaica y eólica en cubiertas de edificaciones es analizada. Se demuestra que la presencia de los módulos solares provoca un descenso en la intensidad de turbulencia. - Se demuestran conflictos en el cambio de escala entre simulaciones de edificaciones a escala real y simulaciones de modelos a escala reducida (túnel de viento). Se demuestra que para respetar las limitaciones de similitud (número de Reynolds) son necesarias mediciones en edificaciones a escala real o experimentos en túneles de viento empleando agua como fluido, especialmente cuando se trata con geometrías complejas, como es el caso de los módulos solares. - Se determina el posicionamiento más adecuado para los diferentes tipos de aerogeneradores tomando en consideración la velocidad e intensidad de turbulencia del flujo. El posicionamiento de aerogeneradores es investigado en las geometrías de cubierta más habituales (plana, a dos aguas, inclinada, abovedada y esférica). - Las formas de aristas más habituales (esquina, parapeto, voladizo y curva) son analizadas, así como su efecto sobre el flujo del viento en la cubierta de un edificio de gran altura desde el punto de vista del aprovechamiento eólico. - Se propone una geometría óptima (o de altas prestaciones) para el aprovechamiento de la energía eólica urbana. Esta optimización incluye: verificación de las geometrías estudiadas en el estado del arte, análisis de la influencia de las aristas de la cubierta en el flujo del viento, estudio del acoplamiento entre la cubierta y las paredes, análisis de sensibilidad del grosor de la cubierta, exploración de la influencia de las proporciones geométricas de la cubierta y el edificio, e investigación del efecto de las edificaciones circundantes (considerando diferentes alturas de los alrededores) sobre el flujo del viento en la cubierta del edificio objetivo. Las investigaciones comprenden el análisis de la velocidad, la energía cinética turbulenta y la intensidad de turbulencia en todos los casos. ABSTRACT The HORIZON2020 European program in Future Smart Cities aims to have 20% of electricity produced by renewable sources. This goal implies the necessity to enhance the wind energy generation, both with large and small wind turbines. Wind energy drastically reduces carbon emissions and avoids geo-political risks associated with supply and infrastructure constraints, as well as energy dependence from other regions. Additionally, distributed energy generation (generation at the consumption site) offers significant benefits in terms of high energy efficiency and stimulation of the economy. The buildings sector represents 40% of the European Union total energy consumption. Reducing energy consumption in this area is therefore a priority under the "20-20-20" objectives on energy efficiency. The Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings aims to consider the installation of renewable energy supply systems in new designed buildings. Nowadays, there is a lack of knowledge about the optimum building shape for urban wind energy exploitation. The technological field of study of the present Thesis is the wind energy generation in urban environments. Specifically, the improvement of the building-roof shape with a focus on the wind energy resource exploitation. Since the wind flow around buildings is exhaustively investigated in this Thesis using numerical simulation tools, both computational fluid dynamics (CFD) and building aerodynamics are the scientific fields of study. The main objective of this Thesis is to obtain an improved (or optimum) shape of a high-rise building for the wind energy exploitation on the roof. To achieve this objective, an analysis of the influence of the building shape on the behaviour of the wind flow on the roof from the point of view of the wind energy exploitation is carried out using numerical simulation tools (CFD). Additionally, the conventional building shape (prismatic) is analysed, and the adequate positions for different kinds of wind turbines are proposed. The compatibility of both photovoltaic-solar and wind energies is also analysed for this kind of buildings. The investigation continues with the buildingroof optimization. The methodology for obtaining the optimum high-rise building roof shape involves the following stages: - Verification of the results of previous building-roof shapes studied in the literature. The basic shapes that are compared are: flat, pitched, shed, vaulted and spheric. - Analysis of the influence of the roof-edge shape on the wind flow. This task is carried out by comparing the results obtained for the conventional edge shape (simple corner) with a railing, a cantilever and a curved edge. - Analysis of the roof-wall coupling by testing different variations of a spherical roof on a high-rise building: spherical roof studied in the litera ture, spherical roof geometrically integrated with the walls (squared-plant) and spherical roof with a cylindrical wall. The flow behaviour on the roof according to the variation of the incident wind direction is commented. - Analysis of the effect of the building aspect ratio on the flow. - Analysis of the surrounding buildings effect on the wind flow on the target building roof. The contributions of the present Thesis can be summarized as follows: - It is demonstrated that RANS turbulence models obtain better results for the wind flow around buildings using the coefficients proposed by Crespo and those proposed by Bechmann and S0rensen than by using the standard ones. - It is demonstrated that RANS turbulence models can be validated for turbulent kinetic energy focusing on building roofs. - A new modification of the Durbin k — e turbulence model is proposed in order to obtain a better agreement of the recirculation distance between CFD simulations and experimental results. - A linear relationship between the recirculation distance on a flat roof and the constant factor involved in the calculation of the turbulence velocity time scale is demonstrated. This discovery can be used by the research community in order to improve the turbulence modeling in different solvers (OpenFOAM, Fluent, CFX, etc.). - The compatibility of both photovoltaic-solar and wind energies on building roofs is demonstrated. A decrease of turbulence intensity due to the presence of the solar panels is demonstrated. - Scaling issues are demonstrated between full-scale buildings and windtunnel reduced-scale models. The necessity of respecting the similitude constraints is demonstrated. Either full-scale measurements or wind-tunnel experiments using water as a medium are needed in order to accurately reproduce the wind flow around buildings, specially when dealing with complex shapes (as solar panels, etc.). - The most adequate position (most adequate roof region) for the different kinds of wind turbines is highlighted attending to both velocity and turbulence intensity. The wind turbine positioning was investigated for the most habitual kind of building-roof shapes (flat, pitched, shed, vaulted and spherical). - The most habitual roof-edge shapes (simple edge, railing, cantilever and curved) were investigated, and their effect on the wind flow on a highrise building roof were analysed from the point of view of the wind energy exploitation. - An optimum building-roof shape is proposed for the urban wind energy exploitation. Such optimization includes: state-of-the-art roof shapes test, analysis of the influence of the roof-edge shape on the wind flow, study of the roof-wall coupling, sensitivity analysis of the roof width, exploration of the aspect ratio of the building-roof shape and investigation of the effect of the neighbouring buildings (considering different surrounding heights) on the wind now on the target building roof. The investigations comprise analysis of velocity, turbulent kinetic energy and turbulence intensity for all the cases.

Velocidad de anticipación y trastorno por déficit de atención e hiperactividad

Resulta innegable que la conducción de vehículos constituye, en sí, el ejercicio de una actividad multitarea compleja. De manera tal que, quien quisiera ejecutarla, deberá poseer determinadas aptitudes psíquicas y físicas que aseguren, en todo momento, el mantenimiento de óptimas condiciones de seguridad. Por un lado, los datos de investigación, así como las estadísticas de siniestralidad vial, indican que son varios factores los que inclinan la balanza hacia una mayor propensión de conductas de riesgo en la conducción por parte de los adolescentes: la combinación de inmadurez e inexperiencia, no utilizar el cinturón de seguridad, acelerar o conducir demasiado rápido, el alto consumo de tecnología mientras conducen, etc. Por otro lado, la distracción y la inatención son factores humanos concurrentes en los accidentes de tráfico. Se ha considerado abordar la distracción y la inatención como aspectos continuos e inherentes a la persona bajo el Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH). Catalogado como un trastorno que se manifiesta por presentar dificultades crónicas para mantener la concentración (déficit de atención), sobre todo en circunstancias que ofrecen baja estimulación, y la falta de inhibición/control sobre los impulsos asociada con frecuencia a inquietud motora (impulsividad-hiperactividad) y que interfieren, visiblemente, en el desarrollo del individuo y, con un papel muy notorio, en los ámbitos clínico, social, asistencial, académico y, por supuesto, seguridad vial. Apenas se conoce la sensibilidad/capacidad de la prueba psicotécnica, velocidad de anticipación, utilizada en los Centros de Reconocimiento de Conductores para la obtención o renovación del carné de conducir en España, como instrumento para detectar sujetos con TDAH. El objetivo del presente estudio es comparar el desempeño en la prueba psicotécnica que mide la velocidad de anticipación, a través del Test KCC, en una muestra de 173 sujetos, niños y adolescentes, de ambos sexos, entre los 7 y 16 años con y sin TDAH y, si otras variables, como el sexo, la edad, el índice de reflexividad/impulsividad (a través del Test de Stroop) y el potencial de aprendizaje (medido con el Test TONI-2) también influyen. Los resultados obtenidos muestran que no existen diferencias estadísticamente significativas entre niños y adolescentes con o sin TDAH para las variables de velocidad de anticipación, edad, sexo e índice de reflexividad/impulsividad. Sin embargo, si se encontraron diferencias estadísticamente significativas en relación al potencial de aprendizaje (CI) y la medida, velocidad de anticipación. Se recomienda efectuar estudios confirmatorios e investigaciones que repliquen y evalúen estas variables.

Diferencia en el flujo salival en pacientes con hipofunción de las glándulas salivales por medio de la aplicación de neuro-electro-estimulación.

Tesis (Maestría en Ciencias Odontológicas con Especialidad en Periodoncia) UANL, 2012.

Un aula para la estimulación, enriquecimiento e investigación de los procesos de enseñanza-aprendizaje.

Creación de un aula en el centro que sirva para mejorar los procesos, los resultados y el rendimiento del alumnado de acuerdo a sus potencialidades, a la vez que se aumenta la motivación hacia los aprendizajes y la satisfacción de cada uno de los agentes que intervienen en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Este aula se estructurará en rincones para permitir estimular las áreas lingüística y cognitiva.

Fomento de la conducta de atención mediante el manejo de la estimulación ambiental en el Parvulario.

A partir de las predicciones del MIE se plantea que: los estímulos incentivos o novedosos serán explorados en mayor medida por los sujetos de mayor GV ya sea esta condición conformada por manipulación en el aula o por circunstancias naturales -clase social-; por el contrario, los estímulos familiares o no incentivos no serán explorados de manera diferencial por los sujetos según su GV ya sea éste conformado por manipulación en el aula o por circunstancias naturales. Alumnos de segundo nivel de Preescolar. Se utilizó un diseño factorial intergrupo 3 x 2 donde la variable grado de variación de la condición creada en las aulas tuvo los niveles de alto, medio y nulo, y la variable grado de variación de la condición existente en los sujetos los de nivel socio-económico medio-alto y nivel socio-económico bajo. Figuras geométricas, diapositivas, fotos. Existe un margen de actuación para cada individuo según el cual éste responde diferencialmente en función de sus necesidades, experiencias y vivencias previas o condiciones de variedad estimular particular, a estas situaciones estimulares presentadas. Las condiciones familiares y de vecindad donde se desarrolla la vida del niño condicionan efectivamente lo experienciado en otros marcos como el Preescolar.

Propuesta de actividades para la estimulación del lenguaje oral en educación infantil.

Los autores son todos miembros de los Equipos de Orientación Educativa de Córdoba. Anexos en las páginas 108-123

Guía de estimulación multisensorial para plurideficientes gravemente afectados adaptada a experiencias de la vida cotidiana : las estaciones del año : la primavera.

El material se trata de una guía de estimulación multisensorial para plurideficientes gravemente afectados adaptada a experiencias de la vida cotidiana, en este caso la primavera. Para llevarlo a cabo las actividades constan de una serie de ejercicos sensoriales como: trabajo con fresas y las 4 Estaciones de Vivaldi como música de fondo, con pétalos de rosa, trabajo con material mojado, húmedo y seco, trabajo de la sensación frío calor, trabajo del olfato con aromas diversos, trabajo del gusto probando diferentes sabores, trabajo del oído, la vista, etc., todo relacionado con elementos propios de la primavera. Los materiales utilizados fueron: material natural: tierra, piedras, barro, agua, flores, tallos, hierba, hojas de árboles frutales, etc. , alimentos de temporada, prendas de vestir, material técnico: linterna, regadera, papel de colores, etc. y música.

Estimulación Vestibular en el Ámbito de la Psicomotricidad : Plan de Innovación y Calidad : Memoria Final.

Resumen basado en ficha elaborada por los autores

Diseño de un programa de estimulación integral, dirigido a niños y niñas entre 2 y 5 años de los hogares infantiles del instituto colombiano de bienestar familiar, de la localidad IV San Cristóbal “cresiendo”

Preocupados y comprometidos con los procesos de enseñanza-aprendizaje de lapoblación infantil que crece en medio de condiciones de vulnerabilidad, los autores deeste proyecto presentan a la comunidad educativa1 de los hogares infantiles del InstitutoColombiano de Bienestar Familiar, de la localidad IV San Cristóbal un programa deestimulación integral, con el propósito de potencializar el desarrollo infantil, favoreciendolos procesos básicos del aprendizaje y la adaptación al contexto cotidiano. Lo anteriorse fundamenta en el uso y desarrollo de las habilidades sensoriomotoras, cognitivas ysocio – afectivas

Cuentos para hablar : cuentos para la estimulación del leguaje oral.

Resumen basado en el de la publicación

Taller de estimulación para las habilidades prerrecurrentes para la lectoescritura

La escritura es una modalidad de comunicación y aprendizaje propia de unaorganización motriz fina, correspondiente al dominio de las relaciones del espacio,el pensamiento y la afectividad. Implica la utilización de símbolos gráficos quepermiten la comunicación verbal.

Eficacia de la estimulación magnética transcraneal en la disminución de severidad en el trastorno depresivo mayor en monoterapia y coadyuvante comparado con tratamientos farmacológicos. Revisión sistemática y meta-análisis

Resumen Introducción Una posible opción de tratamiento para el manejo del trastorno depresivo mayor (TDM) es la estimulación magnética transcraneal (EMT) que ha mostrado propiedades antidepresivas superiores al placebo con un buen perfil de seguridad. El objetivo del presente trabajo es determinar la reducción en la severidad del TDM y la proporción de eventos adversos (EA) en pacientes con TDM refractario y no refractario, posterior al uso de EMT administrada en monoterapia o tratamiento coadyuvante comparado con terapia farmacológica. Metodología Se planteó una pregunta PICOT de la cual se realizó una búsqueda sistemática de estudios clínicos en las bases de datos Medline, EMBASE y Cochrane. Dos investigadores en forma independiente realizaron la selección de artículos, evaluación de calidad con la herramienta de la colaboración Cochrane y extracción de datos. Se extrajeron datos de eficacia como tasa de respuesta, porcentaje de remisión, calidad de vida, diminución sintomática del trastorno depresivo mayor en la escala de Hamilton y capacidad funcional. Igualmente, proporción de pacientes con EA. Se realizó un meta-análisis de estas variables teniendo en cuenta la heterogeneidad. Resultados La presente revisión sistemática incluyó 26 estudios clínicos aleatorizados de baja calidad metodológica mostrando que la EMT presentó una eficacia superior cuando es usada como coadyuvante a las terapias con que venían siendo tratados los pacientes con TDM refractario y no refractario en los desenlaces de tasa de respuesta y porcentaje de remisión. En el caso de intervenciones farmacológicas específicas, la EMT presento eficacia similar, tanto en terapia coadyuvante como en monoterapia comparado con las intervenciones farmacológicas. En cuanto a seguridad, la EMT presenta un buen perfil de seguridad debido a que en todos los escenarios estudiados los EA fueron no serios y baja frecuencia Conclusiones La evidencia disponible sugiere que la EMT mostró ser efectivo y seguro para el manejo del TDM refractario y no refractario. Sin embargo, la evidencia es débil por lo tanto se necesita mayor investigación clínica que soporte su uso.

La estimulación precoz como vía de integración a la Escola Bressol (sic).

Definir la estimulación precoz (de 1 a 4 años) como una vía de integración a la escuela de párvulos Escola Bressol. Establecer los objetivos de ambas etapas para el alumnado con problemas psíquicos y físicos. 2 casos: 1) Una niña de dos años con problemas motrices graves y afectados por el Síndrome de West o espasmo infantil y retraso psicomotor. Esta niña tiene en perspectiva la integración en una escuela de párvulos. 2) Una niña de 4 años está recientemente integrada en la escuela de párvulos, después de estar un año en el centro. Presenta dificultades conllevan un retraso psicomotor global y del lenguaje. La exploración realizada con la Escala de desarrollo psicomotor de la primera infancia de Brunet-Lezine manifiesta una edad global de desarrollo de 24 meses-cociente intelectual 50. Realiza una introducción teórica e histórica de estos dos campos educativos. Presenta el estudio de dos casos extraídos de la práctica educativa en un centro de atención preoz. Presenta la historia clínica, el diagnósitco diferencial,el proceso y la evolución de los dos casos y se especifica la dinámica dintervención del grupo establecida a lo largo de una semana. Escala para medir el desarrollo psicomotor de la primera infancia de Brunet-Lezine. La evolución de los dos casos estudiados se valora positivamente. El primero muestra una gran capacidad de adaptación al grupo, ayudando a desarrollar el aspecto motriz y el psíquico. El equipo del centro se plantea la posible integración de la niña en una escuela de párvulos. El segundo caso también presenta una evolución muy positiva debido a la adecuación y constante colaboración que ha realizado la escuela de párvulos, dónde esta integrada, y conjuntamente con la psicopedagoga del centro. La niña se integra a la perfección y desarrolla las actividades del centro con normalidad. La potenciación de las posibilidades físicas, intelectuales y afectivas que se realiza mediante la estimulación precoz ayuda a superar los déficits del niño. Al mismo tiempo, el trabajo que se realiza en cooperación con la familia y con las escuelas de párvulos creal un ambiente educativo favorecedor para el niño. Concluye finalmente que no se puede hablar de integración generalizada porque sólo se da en la escuela de párvulos y no en etapas posteriores.

La estimulación precoz.

Vídeo acompañado por un libro: 46 p1 6/2/1 FER

Interacció i desenvolupament : perspectives educatives de l'estimulació primerenca per a nens amb la síndrome de Down. 'Interacción y desarrollo : perspectivas educativas de la estimulación precoz para niños con síndrome de Down'.

Vídeo publicado aunque no se ha encontrado el depósito legal