UNIVERSIDAD DE OVIEDO WRE

Workroom on Renewable EnergyTaller de Energías Renovables

Temática energías renovables, ahorro de energía y temas medio ambientales

Iniciativa orientada a fomentar las actividades en energías renovables en los Proyectos Fin de Carrera, Proyectos Finde Máster y Proyectos Fin de Grado.

Es una iniciativa multidisciplinar y abierta a todas las titulaciones, máster y grados.

Los proyectos que se realicen en el WRE tendrán un tutor académico y, en algunos casos, un tutor empresarial.

Con independencia de las normativas que sean de aplicación en cada una de las titulaciones, máster o grado, todoslos proyectos del TALLER deberán amoldarse a la siguiente normativa interna:

1.- Los proyectos tendrán una duración máxima de 1 año.

2.- Todos los proyectos deberán presentar adicionalmente a la normativa que la Universidad de Oviedo oficialmenteestablezca, un resumen del trabajo en formato publicación de revista, en inglés y en un formato preestablecido. Deigual modo se preparará un poster del trabajo realizado en un formato estandarizado por el tutor.

Coordinación:Manuel Rico SecadesDoctor Ingeniero IndustrialCatedrático de Universidad

WRE

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RELACIÓN DE PROPUESTAS DE TRABAJOS (Curso 2010-2011)PFC-2010-01:

Farola Hibrida: Convertidores electrónicos (LEDs de alta eficiencia, energía Eólica y Solar)

PFC-2010-02:

Generador magnético de energía undimotriz

PFC-2010-03:

Cabina de ducha ecológica

PFC-2010-04:

Columna de ducha con sensor de temperatura de agua basado en diodos LED

PFC-2010-05:

Farola Hibrida: Estrategias de recolección de energía (energy harvesting) compatibles con sistemas de iluminación electrónica basados en diodos LED de alta eficiencia

PFC-2010-06:

Farola Hibrida: Lámpara de LED controlable con DALI

PFC-2010-07:

Supervisión inalámbrica de una instalación de energía renovable marina

PFC-2010-08:

Iluminación y de balizamiento de instalaciones en un entorno marino, basadas en diodos LED de alta eficiencia

PFC-2010-09:

Estudio de viabilidad técnico-económico-financiera de un parque eólico offshore

PFC-2010-10

Sistemas híbridos de iluminación con batería o conectados a la red : Comparativa técnico-económica

PFC-2010-11:Cámara de ensayos estanca para ensayos ambientales con recogida de datos con tecnología inalámbrica

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PFC-2010-01:Farola Hibrida: Convertidores electrónicos (LEDs de alta eficiencia, energía Eólica y Solar)

H

CONVERTIDOR ELECTRÓNICO

GeneradorBrushless

Proyectos orientados al desarrollo de farolas hibridas basadas en diodos LED de alta eficiencia.Las farolas hibridas combinan energía eólica y energía solar. El sistema puede almacenar energía en una batería (farola noconectada a la red) o permitir la inyección de energía a la red eléctrica.

El proyecto incluye entre sus opciones el diseño de un prototipo a escala muy reducida de un aerogenerador eólico basado enun motor de 75 W como elemento base para la generación de energía, el diseño de un convertidor electrónico para obtenerenergía de un pequeño panel solar, el diseño de un balasto electrónico basado en diodos LED de alta eficiencia y el controlelectrónico del conjunto, incluyendo diversas estrategias de control y gestión de la energía.

El proyecto puede admitir distintas orientaciones ya que incluye diseño mecánico, eléctrico y electrónica de potencia.

¿Red Eléctrica?¿Batería?

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Electrónica)Emilio López Corominas (Electrónica)Tutor industrial:Actividad ligada a proyecto I+D+i del Plan Nacional

Farola basada en LED

Farola hibrida (solar y eólica)

Farola hibrida (solar )

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PFC-2010-02:Generador magnético de energía undimotriz

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Electrónica)José Manuel Cano (Electricidad y motores)Tutor industrial:

Desarrollo de un prototipo de generación de energía undimotriz basado en un motor lineal de imanes permanentes de neodimio.

Se desarrollará un banco de pruebas a escala de generación de energía y se simulará el funcionamiento del sistema.

Se desarrollara también el rectificador activo para extraer la energía del sistema y entregar a un bus de continua.

El proyecto tiene una vertiente eléctrica (motor lineal) y una vertiente de electrónica de potencia (convertidor electrónico)

Devanado estatóricotrifásico

N S

Banco de experimentación a escala

CONVERTIDOR ELECTRÓNICO

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PFC-2010-03:Cabina de ducha ecológica

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Uniovi)Javier Ribas Bueno (Uniovi)Tutor industrial: Sabino Baragaño (SADABAR S.L.)

AGUA SIN FILTRAR

AGUA FILTRADA

DEPOSITO DE AGUA RECICLADA

LAVABOBOMBA DE

AGUA

DUCHA

INODORO BIDE

AGUA RECICLADA

PROPUESTA DE UN BAÑO ECOLÓGICO

ENERGÍA

GRIFO

CABINA DE DUCHA ECOLÓGICA

Diseño de una cabina de ducha ecológico, tomando como elemento base una cabina ducha ecológica con recirculación y aprovechamiento de agua (programas autilizar: ALIAS de Autodesk o CorelDraw, Solidworks y Autocad) procurando familiarizarse con estas herramientas informáticas en el diseño de productos industriales dealto valor añadido utilizando materiales alternativos (Resinas, chapas de acero y vidrio).

La alimentación debe de obtenerse de la propia columna (temperatura del agua, presión del agua, etc mediante la aplicación de técnicas de “energy harvesting”. Seprocurará el diseño de una bomba de agua que permita la recirculación del agua desde la parte inferior de la cabina al depósito en la parte superior.

El proyecto tiene una vertiente de diseño mecánico (diseño industrial) y una vertiente de electrónica de potencia e instrumentación electrónica. Al proyecto puedendársele distintos enfoques según el perfil e interés del alumno.

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PFC-2010-04:Columna de ducha con sensor de temperatura de agua basado en diodos LED

Diseño de columna de ducha (programas a utilizar: ALIAS de Autodesk oCorelDraw, Solidworks y Autocad) procurando familiarizarse con estasherramientas informáticas en el diseño de productos industriales de altovalor añadido utilizando materiales alternativos (Resinas, chapas de acero yvidrio).

Incorporar un sensor electrónico de temperatura para mostrar informacióncon LED de la temperatura del agua. La alimentación debe de obtenerse de lapropia columna (temperatura del agua, presión del agua, e tc mediante laaplicación de técnicas de “energy harvesting”.

El proyecto tiene una vertiente de diseño mecánico (diseño industrial) y unavertiente de electrónica de potencia e instrumentación electrónica. Alproyecto pueden dársele distintos enfoques según el perfil e interés delalumno.

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Uniovi)Javier Ribas Bueno (Uniovi)Tutor industrial: Sabino Baragaño (SADABAR S.L.)

37 3835 39

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SISTEMA DE

ALIMENTACIÓN

ELECTRÓNICODIODOS LED

DE ALTA

EFICIENCIA

FUENTE

PRIMARIA DE

ENERGÍA

(BATERÍA O

SUPERCONDE

NSADOR)

ESTRATEGIAS DE RECOLECCIÓN DE ENERGÍA

(ENERGY HARVESTING)

CARGA

ALIMENTACIÓN

GRADIENTE

TÉRMICOVIBRACIONES MOVIMIENTO

CIRCUITOS AUXILIARES

DE CONTROL

PFC-2010-05:Farola Hibrida: Estrategias de recolección deenergía (energy harvesting) compatibles consistemas de iluminación electrónica basados endiodos LED de alta eficiencia

El proyecto es susceptible de desdoblarse en varios sub-proyectos, tanto en lo relativo a recolección de energía (peltier, magético, etc) como en lo relativo a la carga de bateria (o supercondensador), como en lo relativo al sistema de alimentación de los diodos LED de alta eficiencia.Posibles sub-proyectos:

1.- Recolección de gradiente térmico (celdas peltier)2.- recolección de vibracion y movimiento (magnéticos y piezoeléctricos)3.- Carga de supercondensadores con integrado LTC31084.- Alimentación de LED desde supercondensadores

Tutor académico: Manuel Rico SecadesTutor industrial:Actividad ligada a proyecto I+D+i del Plan Nacional

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PFC-2010-06:Farola Hibrida: Lámpara de LED controlable con DALI

El objetivo del proyecto es la realización de un balasto electrónico con Diodos LEDde alta eficiencia controlable con DALI.

El DALI (Digital Addressable Lighting Interface) es un protocolo internacional deinterconexión de equipos de control electrónico de luz, que ha sido desarrollado porlas principales empresas del sector de la iluminación con el objetivo de garantizar unestándar unificado en el sector.

La temática incluye circuitos de corrección de factor de potencia (PFC) ymicrocontroladores.

El proyecto puede orientarse también desde un punto de vista informático ydesarrollar una aplicación (se propone Java en un entorno Eclipse) para manejar unsistema de lámparas controlables por DALI. El trabajo incluye el aprendizaje delprotocolo DALI.

Estructura de bloques de un balasto tipo DALI DIODOS LED

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Electrónica)Emilio López Corominas (Electrónica)Rubén Muñiz (informática)Tutor industrial:Actividad ligada a proyecto I+D+i del Plan Nacional

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PFC-2010-07:Supervisión inalámbrica de una instalación de energía renovable marina

Sistema de recogida de datos inalámbrica de parámetros eléctricos, ambientales y de funcionamiento de una instalación de energía renovable en un entorno marino:

- Medidas eléctricas (Tensión, corriente, frecuencia, potencia, energía)- Medidas ambientales (Humedad, Temperatura, viento, amplitud de olas)- Parámetros de mantenimiento (vibraciones, desgastes, etc)

-Se experimentará con estrategias de recopilación de energía (energy harvesting) para la alimentación de este tipo de sensores inalámbricos con énfasis en desarrollos con muy bajo mantenimiento.

-Materias relacionadas: Sensores, alimentación, ZigBee, Microcontroladores

-El proyecto puede orientarse también desde un punto de vista informático y desarrollar una aplicación (se propone Java en un entorno Eclipse) para manejar un sistema de sensores controlados con ZigBee. El trabajo incluye el aprendizaje del protocolo ZigBee.

El proyecto es susceptible de desdoblarse en diversos desarrollos parciales en función del tipo de medida a realizar.

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Electrónica)Emilio López Corominas (Electrónica)Rubén Muñiz (Informática)Tutor industrial:

Humedad

Temperatura

Viento Monóxido

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PFC-2010-08:Iluminación y balizamiento de instalaciones en un entorno marino, basadas en diodos LED de alta eficiencia

Tutor académico: Manuel Rico SecadesAntonio Javier Calleja RodriguezTutor industrial:Actividad ligada a proyecto I+D+i del Plan Nacional

Estudio de que tipo de sistemas de iluminación y de balizamiento se requieren en un entorno marino y que especificaciones y requisitos funcionales deben de cumplir.

Propuesta de sistemas de iluminación alimentados desde batería y basados en diodos LED de alta eficiencia, para trabajar en condiciones ambientales extremas (humedad , ambiente marino y temperatura).

Estudio de estrategias de recolección de energía (Energy Harvesting) para la alimentación de las baterías desde paneles solares o desde energías renovables de origen marino (olas, viento, corrientes). Microgeneración de energía renovable de origen marino.

Valorar la posibilidad de utilizar supercondensadores (u otros elementos de almacenamiento de energía) para los sistemas de iluminación y balizamiento.

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PFC-2010-09:Estudio de viabilidad técnico-económica-financiera de un parque eólico marino

El objetivo del proyecto es la de determinar la conveniencia o no de implantar un parque eólico marino y obtener la rentabilidad del mismo a largo plazo. Estimando costes de instalación, costes de mantenimiento, precio de la energía, marco legislativo, etc. El Proyecto también persigue la evaluación tecnológica de las distintas posibilidades de implementación y una discusión de ventajas e inconvenientes de las distintas alternativas disponibles. El proyecto también incluye un repaso a la normativa y legislación vigente para la puesta en marcha y construcción de este tipo de instalaciones

El proyecto permitirá la puesta al día y la familiarización con este tipo de instalaciones e infraestructuras. El proyecto admite varios enfoques, uno mas técnológico y otro mas económico-financiero.

Tutor académico: Manuel Rico Secades (tecnológico)Silvia Gómez Ansón (económico-financiero)Tutor industrial:

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PFC-2010-10

Sistemas híbridos de iluminación con batería o conectados a la red : Comparativa técnico-económica

Tutor académico: Manuel Rico Secades (tecnológico)Jorge García García (tecnológico)Silvia Gómez Ansón (económico-financiero)Tutor industrial:Actividad ligada a proyecto I+D+i del Plan Nacional

Análisis de las distintas alternativas técnico económicas de implantación de un sistema de iluminación basado en sistemas híbridos, es decir con capacidad de utilizar energía renovable (solar y/o eólica) incorporada en el propio sistema de iluminación.

Se evaluarán alternativas con batería si conectar a la red, con capacidad de almacenaje de energía en batería, mas económicos de instalación , mas costosos de mantenimiento y con menores posibilidades funcionales, frente a sistemas conectados a la red, sin almacenamiento de energía, con especificaciones funcionales y técnicas mas severas y por lo tanto mas costosos inicialmente, pero con menores gastos de mantenimiento y mayores prestaciones funcionales y mayores posibilidades y estrategias en la gestión energética.

El estudio incluye un análisis de las posibilidades técnicas de cada una de las alternativas, la normativa a verificar en cada caso, un estudio económico de los factores que influyen en la rentabilidad o en la toma de decisión en cada caso.

El proyecto se orientará hacia sistemas de iluminación basados en diodos LED de alta eficiencia y hacia la evaluación del uso de energías renovables en este tipo de instalaciones.

Farola hibrida (solar y eólica)

Farola hibrida (solar )

Farola basada en LED

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PFC-2010-11:Cámara de ensayos estanca para ensayos ambientales con recogida de datos con tecnología inalámbrica

Tutor académico: Manuel Rico Secades (Electrónica)Emilio López CorominasRubén Muñiz (informática)Tutor industrial:Actividad ligada a proyecto I+D+i del Plan Nacional

Realización de un sistema de recogida de datos de Monóxido de Carbono, Humedad y Temperatura del interior de una cámara estanca.

-Materias relacionadas: Sensores, alimentación, ZigBee, Microcontroladores

-El proyecto puede orientarse también desde un punto de vista informático y desarrollar una aplicación (se propone Java en un entorno Eclipse) para manejar un sistema de sensores controlados con ZigBee. El trabajo incluye el aprendizaje del protocolo ZigBee.

El proyecto es susceptible de desdoblarse en diversos desarrollos parciales en función del tipo de medida a realizar.

Monóxido

Humedad

Temperatura