TECNOLOGIA ENERGETICA

Autor: ALVAREZ WATKINS PABLO.
Año: 2004.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: Afrontando la preocupación existente sobre los problemas medioambientales y la perturbación ante laos conflictos sociales actuales, es necesario replantear la forma de concebir y elaborar, entre otras cosas, la política energética. La perspectiva actual de dicha modificación será en base al concepto del desarrollo sostenible. En concreto dentro de la planificación energética se deben crear nuevos marcos conceptuales para la creación de estrategias energéticas orientadas al desarrollo sostenible, y como parte operativa de esto, la elaboración de modelos matemáticos destinados a representar al sistema energético mundial. Introduciendo pilares de construcción conceptual adicionales a la económica para la consecución del desarrollo sostenible, como la necesidad energética del ser humano, el desarrollo humano y la proyección inversa del futuro. Este trabajo es un sondeo de la confección de estos modelos: utilizando herramientas matemáticas y computaciones convencionales. También explora las perspectivas de desarrollo mundial, obedeciendo a nuevas variables como el crecimiento poblacional y el índice de desarrollo humano, y presenta tres escenarios sostenibles, que demuestran que son viables aquellos caminos que satisfagan adecuadamente las necesidades de todos los seres humanos del planeta, que respeten nuestro entorno ambiental, que sean justos con las generaciones futuras, siendo además, técnicamente posibles y económicamente aceptables.

Autor: CALDERON SILVA GIOVANNI ERNESTO.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: SALA CONFERENCIES, C2 CAMPUS NORD.
Centro de realización: U FACULTAT DE MATEMATIQUES I ESTADISTICA SUD.

Resumen: En las aplicaciones prácticas, la resolución numérica de un problema transitorio requiere controlar la calidad de la solución aproximada. Si bien hasta hace no mucho se utilizaba generalmente una medida energética del error, en la actualidad se prefiere que la medida del error sea en base a cantidades de interés que determina el usuario. La representación del error en estas cantidades de interés involucra las soluciones del problema original (primal) y de un problema adjunto (o dual) asociado, que se pueden combinar de diferentes maneras: es decir, la representación no es única. En este trabajo se definen y analizan dos estimas para problemas parabólicos (a partir de una definición del error y el método de elementos finitos discontinuos Galerkin en tiempo, cG(q)dG(r)). En la primera se utilizan las ideas introducidas por Zienkiewicz y Zhu (1987 y 1992) para postproceso de tensiones y por Wiberg (1992) para desplazamientos, se aplican estrategias similares para trata también la parte temporal. La segunda utiliza estimadores de error de tipo residual. En los dos casos para tratar la parte temporal se aprovecha la superconvergencia del cG(q)dG(r). Además se analiza en detalle el comportamiento de las técnicas de suavizado para la parte espacial (estacionario). Debido a que la representación del error no es única, se definen y analizan tres formas para su representación con dos estrategias de postproceso para la estima del mismo. Se presentan estudios de convergencia y se discuten aspectos de implementación y metodología y su uso en procesos de mallado adaptativo. Las estimas de error se utilizan en procesos de remallado adaptativo. En este trabajo se analiza también cómo se han de utilizar los criterios de remallado en el proceso adaptativo orientado al control del error en cantidades de interés. Se estudia analíticamente la optimalidad de estos criterios. Además de sus versiones para distribuciones elementales del error, se definen versiones para distribuciones nodales del error. Por otro lado, se analiza cómo escoger la distribución espacial del error idónea para lograr una representación óptima del mismo.

Autor: DÍEZ VEGA RAFAEL.
Año: 2005.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: E. T. S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E. T. S. INGENEIROS INDUSTRIALES - UNIVERSIDAD DE VALLADOLID.

Resumen: En su conjunto, esta tesis doctoral pretende aportar una novedosa metodología en el estudio de la calidad del aire interior, así como exponer mediciones realizadas de diferentes parámetros IEQ en distintos entornos de trabajo, cuyo análisis de los datos obtenidos da lugar a las conclusiones resultantes. El capítulo 1.- INTRODUCCIÓN de esta tesis doctoral, hace una breve descripción del tema que se aborda, IAQ e IEQ, su importancia, los factores que le afectan y los objetivos que se pretenden alcanzar. El capítulo 2.- LAS INSTALACIONES HVAC Y SU INFLUENCIA EN EL IAQ - IEQ presenta el modo de como influyen en la calidad, tanto del aire como del ambiente interior, las diferentes instalaciones de un edificio, agrupándolas en: - Instalaciones de ventilación. - Instalaciones de calefacción - sistemas todo agua. - Instalaciones de calefacción y refrigeración - sistemas todo refrigerante y todo agua. - Instalaciones de calefacción, refrigeración y ventilación - sistemas todo aire y mixtos. El capítulo 3.- METODOLOGÍA IAQ - IEQ aporta una novedosa metodología al estudio de la calidad de aire interior que se sustenta en tres pilares básicos: - Clasificación de las cargas contaminantes: divide las cargas contaminantes en fuentes físicas de contaminación, fuentes químicas y fuentes biológicas de contaminación; y expone los aspectos físicos, químicos y biológicos de cada una de ellas. - Caracterización de las categorías de daño: divide las categorías de daño de las cargas contaminantes clasificándolas en salud humana, confort ambiental y/o recursos naturales en función de la tipología del daño producido. - Evaluación y control: expone procedimientos de evaluación de la calidad del ambiente interior en el diseño de edificios nuevos y en edificios ya construidos. El capítulo 4.- MÉTODOS EXPERIMENTALES DE MEDIDA muestra los diferentes equipos de medida utilizados en este estudio experimental y los distintos métodos de medida que pueden aplicarse. La técnica más novedosa utilizada es la espectroscopia fotoacústica (PAS) y los gases trazadores, así como el equipo de medida de confort térmico. El capítulo 5.- ESTUDIO DE IAQ - IEQ EN DIFERENTES EDIFICIOS recoge cuatro estudios experimentales del IAQ, mostrando los resultados y sus conclusiones, realizados en los siguientes escenarios: i) Hospital (cocinas). ii) Hospital (UCI) iii) Edificio de oficinas. iv) Edificio Universitario. Por último, el capítulo 6.- CONCLUSIONES expone las conclusiones más destacables de la metodología y del resultado de las mediciones realizadas.

Autor: SAIZ COLMENAR SUSANA.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: AULA CAPELLA DE L'ETSEIB.
Centro de realización: ETSEIB, EDIFICI H PLANTA 10 Campus SUD.

Resumen: La eficiencia energética está justificada tanto en términos energéticos como por consideraciones de índole socioeconómica y medioambiental. Las medidas de ahorro energético proporcionan beneficios directos, por ahorro de recursos energéticos y limitación de la dependencia exterior, e indirectos, entre otras, por mejoras medioambientales. La evolución histórica tiene una influencia relevante ante el planteamiento de objetivos de ahorro energético. Así, la intensidad energética del sector industrial viene mostrando una tendencia de reducción prácticamente ininterrumpida desde comienzos de la década de los ochenta mientras en el resto de sectores el aumento de intensidad es continuo y acelerado en los últimos años. Este esfuerzo de reducción de consumos en la industria es debido a que la creciente competencia global impone fuertes esfuerzos a las compañías, uno de los cuales es la optimización de sus costes, especialmente en los sectores intensivos en consumo energético debido a la importancia de este coste en su actividad. Este un trabajo realizado desde y para la industria que quiere aprovechar una experiencia industrial real de más de veinte años para encontrar los criterios que se utilizaron y que constituyeron una clara estrategia energética a largo plazo. El funcionamiento de una industria está determinado por el país en el que se encuentra, la actividad a la que se dedica, su cultura interna y los medios de los que dispone. Por ello, se ha apoyado la investigación genérica en un ejemplo concreto y significativo: un complejo industrial dedicado a la fabricación integral de PVC, sosa cáustica y otros productos clorados. Esta es una fábrica que pertenece a un grupo internacional del sector químico, que es líder en su mercado, que es una fábrica integral que trabaja diariamente con productos y procesos especiales y que es consumidora intensiva de energía. El mencionado complejo ha venido adaptándose en función de cada periodo de tiempo, de las posibilidades tecnológicas, de las circunstancias socio-económicas, de las oportunidades del mercado de sus productos, de la política y de la estrategia de la compañía. Este estudio recoge el trabajo de un importante equipo de profesionales de más dos décadas para aprovecharlo en el futuro. Tomando como punto de partida la estrategia energética del complejo industrial del ejemplo escogido, se definen los principios básicos que definen el comportamiento de la industria intensiva en consumo energético. Con este tipo de actuaciones se obtienen beneficios técnicos, económicos y medioambientales no sólo en la industria en la que se aplican sino también a escala global. Por eso, se ha buscado el efecto que tiene la actual filosofía de consumo de la gran industria en el sistema energético español, se señalan sus causas y se analizan sus perspectivas futuras. Una vez analizada en detalle la experiencia real de un gran centro consumidor de energía y evaluado el comportamiento común de la gran industria intensiva en consumo energético, se intenta aprovechar este conocimiento en otro tipo de industrias, en las que el factor energético no es decisivo en su competitividad. Consecuentemente, el tercer objetivo de esta tesis ha sido encontrar ciertas herramientas que permitan facilitar a las industrias la tarea de posicionarse energéticamente de forma coherente con su estrategia empresarial.

Autor: FERRER BENEDÍ EDUARDO.
Año: 2005.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.
Centro de realización: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.

Resumen: La capacidad de los compuestos contenidos en la ceniza del carbón, como el azufre o los aluminosilicatos (caolinita), para mitigar la deposición de compuestos ricos en cloro sobre las superficies de transferencia de calor durante la co-combustión en lecho fluido fue investigada mediante la realización de experimentos de combustión en un reactor de lecho fluido de 100kW. Estos compuestos protectores pueden reaccionar con los cloruros alcalinos durante la combustión liberando HCI (g) que no condensará ni depositará sobre las superficies de la caldera. Los experimentos de co-combustión se llevaron a cabo combinando tres carbones de distintos orígenes (Alemania, Polonia y Sudáfrica) junto con cuatro biomasas (harinas cárnicas, residuos sólidos urbanos, madera de desescombro y corteza de abeto). Las emisiones de S02 se mantuvieron por debajo de los límites establecidos por la Unión Europea por medio de la inyección de caliza al hogar del reactor. Los experimentos pusieron de relieve la importancia de los aluminosilicatos contenidos en la ceniza del carbón en la captura de los cloruros alcalinos. Se recogieron y analizaron diversos flujos de cenizas volantes gruesas con un tamaño de partícula que varió entre las 21.un y las 451.m. Las partículas submicrónicas se estudiaron por medio de impactadores de baja presión. La deposición de cenizas en sobrecalentadores se simuló por medio de dos probetas refrigeradas con aire colocadas en la zona de flujo de gases posterior al ciclón de retorno. Los materiales refractarios como los aluminosilicatos no fueron alterados durante la combustión y resultaron ser los compuestos mayoritarios en las cenizas gruesas recuperadas. El aumento de la porción de biomasa en el combustible alimentado a la caldera promovió el transporte de mayores fracciones de compuestos alcalinos a las cenizas volantes gruesas como resultado de su volatilización y posterior condensación o reacción con otros compuestos. Las partículas submicrónicas se formaron por nucleación de los compuestos volatilizados durante la combustión. La composición de estas partículas sugirió que esencialmente se formaron por medio de la condensación homogénea de cloruros alcalinos. El número de partículas submicrónicas disminuyó con el contenido de caolinita en el carbón. La concentración de cloro en los depósitos varió de forma acentuada en funéión de la posición alrededor del tubo. En el lado del tubo enfrentado a los gases de combustión, el cual sufrió la impactación de las cenizas volantes gruesas, la concentración de cloro fue prácticamente nula en todos los experimentos llevados a cabo. Sin embargo, en las localizaciones de la probeta donde la condensación de vapores inorgánicos o la termofóresis son los mecanismos de deposición dominantes, la deposición de cloro fue mucho más intensa. Se encontró una clara relación entre la composición de la ceniza del carbón y la aparición de cloro en los depósitos. El cloro se depositó de forma intensa en los experimentos donde se llevó a cabo la combustión de altas porciones de biomasa junto con carbones con bajo contenido en caolinita. La proporción de álcalis que aparecieron junto con el cloro creció con las proporciones de biomasa en las mezclas de combustibles. La deposición de cloro siempre fue acompañada por bajas concentraciones de aluminio y sílice. Por el contrario, el carbón con el mayor contenido en caolinita (el carbón sudafricano) evitó que el cloro apareciese en los depósitos cuando se llevaba a cabo su combustión con la misma proporción de biomasa que con los otros dos. También aparecieron compuestos alcalinos en los depósitos pero en este caso sin aparecer en combinación con el cloro. La conversión del cloro presente en el combustible a HC1 (g) tendió a ser mayor en las mezclas de combustibles con el carbón presentando un mayor contenido en caolinita indicando indirectamente que la absorción de l 8 os cloru 433 ros alcalinos, y la consiguiente liberación de HC1 (g) fue más intensa. Se mostró que la capacidad de absorción de los cloruros alcalinos por el S02 era de menor importancia que la de los minerales contenidos en la ceniza del carbón. El ratio entre el contenido en caolinita del carbón respecto al cloro en el fuel se propone como un mejor indicador de la capacidad de un carbón para atrapar los cloruros alcalinos durante la combustión.