http://hdl.handle.net/11531/814 2026-04-06T18:08:13Z http://hdl.handle.net/11531/69778 Título : Desarrollo de un sistema fotovoltaico de bombeo de agua para ayuda humanitaria Autor : Pérez Moral, Martín Resumen : Durante las crisis humanitarias de países en desarrollo, los combustibles fósiles son un bien muy útil pero de difícil acceso. Hoy en día podemos aprovechar otras fuentes de energía, por ejemplo la energía solar independientes de los combustibles fósiles y que además son respetuosas con el medio ambiente. Solidarités International es una ONG que se dedica a crear campamentos de ayuda humanitaria para las personas afectadas en las crisis mencionadas que pueden ser catástrofes naturales, conflictos bélicos, etc. Una de las tareas más importantes en dichos campamentos es cubrir las necesidades de agua potable de todas las personas. Este proyecto nace con la propuesta de dicha ONG de diseñar un kit portátil de un sistema fotovoltaico de bombeo de agua subterránea. Este kit se instalaría en los campamentos mencionados. En primer lugar se estudiaron los componentes que debería llevar ese kit portátil. Luego se investigó el estado del arte para conocer la tecnología actual de los componentes, principalmente bombas de agua y paneles fotovoltaicos. Para trabajar con datos de irradiación solar y poder dimensionar el sistema, se eligió la ciudad de Maiduguri donde la ONG tiene un campamento de ayuda humanitaria. Mediante un dimensionado se obtienen varias bombas compatibles con el caso en cuestión. Se dimensiona el sistema para hallar los modelos apropiados de paneles solares, su número y su disposición. Luego se escogen el resto de componentes que sean compatibles con el sistema regulador de carga, batería, tanque flexible y manguera de PVC. Por último se hace un análisis de costes de componentes, de inversión, de mantenimiento y se halla el coste total para presentar el proyecto completo.; During humanitarian crisis in developing countries, fossil fuels are very useful but difficult to access. Today there are other sources of energy that we can use, for example solar energy, which are independent of fossil fuels and are also environmentally friendly. Solidarités International is an NGO that sets up humanitarian aid camps for people affected by crisis such as natural disasters, conflicts, etc. One of the most important tasks in these camps is to cover the drinking water needs of all the people. This project was born with the proposal of this NGO to design a portable kit of a photovoltaic system for pumping underground water. This kit would be installed in the camps mentioned above. First of all, the components of this portable kit were studied. Then the state of the art was researched to know the current technology of the components, mainly water pumps and photovoltaic panels. In order to work with solar irradiation data and to be able to dimension the system, the city of Maiduguri was chosen, where the NGO has a humanitarian aid camp. By means of a sizing process, several pumps compatible with the case in question were obtained. The system is sized to find the appropriate models of solar panels, their number and arrangement. The remaining components are then chosen to be compatible with the charge controller system, battery, flexible tank and PVC hose. Finally, a cost analysis of components, investment and maintenance costs is carried out and the total cost is determined in order to present the complete project. Descripción : Grado en Ingeniería Electromecánica 2022-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11531/49571 Título : Optimización electrónica y eléctrica de un pozo de bombeo Autor : Suárez Eguizábal, Marcos Resumen : El objetivo de este proyecto es la mejora de la instalación de calefacción de una vivienda unifamiliar, optimizando el funcionamiento de la bomba de circulación y su interacción con el termostato. Se pretende de esta manera reducir el consumo de energía a la vez que se mejora el funcionamiento del sistema y se aumenta la comodidad de los ocupantes de la vivienda. Todo ello sin recurrir a cambios drásticos de la instalación que impliquen realizar obras o sustituir sistemas enteros. Para lograr esto, es importante hacer un estudio detallado de la instalación de calefacción ya existente. En la primera parte de este proyecto se estudian en detalle los distintos elementos que componen el sistema (caldera, bombas, termostato, radiadores, etc.) y se crean modelos que permitan después trabajar con ellos, realizando simulaciones y robando distintos ajustes. El primero de los modelos creados emula el comportamiento hidráulico de la instalación, recreando el comportamiento de las tuberías y radiadores. Permite calcular características como las pérdidas en distintos puntos del sistema o en total, el caudal de la bomba y los caudales que circulan por cada elemento de la instalación, entre otras. Para crearlo, se estudiarán los distintos elementos de la instalación desde la perspectiva de la mecánica de fluidos, y se creará el modelo en el software especializado Epanet. También se calculará de forma analítica el equilibrado del sistema, para que a todos los radiadores llegue el mismo caudal. Además de modelar el comportamiento hidráulico, también se hará lo propio con el comportamiento térmico. Para ello, se recurrirá a la teoría de transmisión de calor y con ella se estudiará el flujo de calor del radiador a la vivienda y de la vivienda al exterior. A partir de este comportamiento se creará un modelo que permita relacionar la acción del termostato, y su actuación sobre la bomba de circulación, con la temperatura ambiente en el interior de la vivienda. Para ello se utilizarán los softwares Matlab y Simulink. Una vez creados los modelos, se realizarán varias simulaciones. Primero, se simulará el comportamiento del sistema termostato-bomba actual, y se identificarán los problemas que pueda tener. Después, con los resultados obtenidos, se estimará el consumo energético anual de la bomba. Una vez se ha trabajado con la instalación ya existente, se buscará qué modificaciones realizar para mejorar el funcionamiento. Éstas pasarán por cambiar el termostato y la bomba, de tal manera que se pueda implementar un regulador automático mejorado. Tras decidir cuáles serán los nuevos elementos, y diseñar un nuevo algoritmo de control, se procederá a simular su comportamiento de la misma manera que ya se hizo con el sistema actual, así como calcular una previsión del consumo anual nuevo. Finalmente, se compararán los desempeños de ambos sistemas en términos de confort y sus consumos energéticos, viendo las mejoras obtenidas.; The aim of this project is to improve the heating installation of a single-family home, optimizing the operation of the circulation pump and its interaction with the thermostat. This way, it is intended to reduce energy consumption while improving the operation of the system and the comfort of the inhabitants of the house. All of this will be done without resorting to drastic changes to the installation, such as completely changing the heating system, the plumbing, etc. To achieve this, it is important to make a detailed study of the existing heating installation. In the first part of this project, the different elements that make up the system (boiler, pumps, thermostat, radiators, etc.) are studied in detail, and models that will allow working with them, running simulations and testing different settings, are created. The first of these models emulates the hydraulic behavior of the installation, recreating the behavior of pipes and radiators. It allows the calculation of characteristics such as losses at different points in the system or in total, the pump flow rate, and the flow rates circulating through each element of the installation, among others. To create it, the different elements of the installation will be studied from a fluid-mechanics perspective, and the model will be created in the specialized software Epanet. The equilibrium of the system will also be calculated analytically, so that the same flow reaches all the radiators. In addition to modeling the hydraulic behavior, the same will also be done with the thermal behavior. For this, the theory of heat transmission will be used, and with it, it will be determined the heat flow from the radiator to the interior of the housing and from the interior of the housing to the exterior. A model based on this behavior will be created, and it will determine the relationship between the action of the thermostat on the circulation pump and the room temperature inside the house. For this, Matlab and Simulink softwares will be used. Once the models are created, several simulations will be carried out. First, the behavior of the current thermostat-pump system will be simulated, identifying the problems it may have. Then, with the results obtained, the annual energy consumption of the bomb will be calculated. After working with the existing installation, modifications to improve performance will be looked for and performed. These will consist of changing the thermostat and pump, such that an improved automatic regulator can be implemented. After deciding what the new elements will be, and designing a new control algorithm, we will proceed to simulate its behavior in the same way as was done with the current system, as well as calculating a new annual consumption forecast. Finally, the performances of both systems, as well as their energy consumptions, will be compared, to see what improvements have been obtained. Descripción : Grado en Ingeniería Electromecánica 2020-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11531/46329 Título : Modelado y detección de anomalías de un aerogenerador a través de sus curvas de estado Autor : Conejero Guillén, Ramón Resumen : En este proyecto se modela el funcionamiento de un aerogenerador a través de sus curvas de estado. Estas curvas consisten en la relación de la velocidad del viento con la potencia generada y variables intermedias que permiten monitorizar el funcionamiento de determinados componentes del aerogenerador como son el rotor, el controlador de pitch, la multiplicadora, el generador eléctrico y el grupo hidráulico. Se crean un total de 9 curvas de estado, y para cada una de ellas se crea un modelo de comportamiento lineal (regresión lineal múltiple con media móvil) y un modelo de comportamiento no lineal (redes neuronales, concretamente perceptrones multicapa). Los modelos se construyen con los datos referentes al primer año de datos disponible, y después se simulan en el resto del tiempo del que se dispone de datos (aproximadamente 5 años). Se extrae el error entre valor real y predicho, y mediante las bandas de confianza (2 desviaciones típicas a cada lado de la media) obtiene los puntos fuera de ellas. Se toma como anomalía los casos en que, de cada 3 puntos consecutivos, 2 o 3 estén fuera de las bandas de confianza. Se crean curvas de anomalías que muestren el porcentaje de anomalías captadas por cada modelo y finalmente se superpone al registro de reparaciones no programadas. Se observa que tras las reparaciones se reduce el porcentaje de anomalías, por lo que se demuestra que los modelos de comportamiento correctamente han captado los fallos en el funcionamiento de los componentes a los que representan.; In this project, the operation of a wind turbine is modeled through its state curves. These curves consist of the relationship of the wind speed with the power generated and intermediate variables that allow the operation of certain components of the wind turbine to be monitored, such as the rotor, the pitch controller, the gearbox, the electric generator and the hydraulic group. A total of 9 state curves are created, and for each one a linear behavior model (multiple linear regression with moving average) and a non-linear behavior model (neural networks, specifically multilayer perceptrons) are created. The models are built with the data referring to the first year of available data, and then simulated in the rest of the time for which data is available (approximately 5 years). The error between the real value and the predicted value is extracted, and the confidence bands (2 standard deviations on each side of the mean) obtain the points outside them. An anomaly is taken when, out of 3 consecutive points, 2 or 3 are outside the confidence bands. Anomaly curves are created that show the percentage of anomalies captured by each model and finally overlaps the record of unscheduled repairs. It is observed that after the repairs the percentage of anomalies is reduced, so it is shown that the behavioral models have correctly captured the malfunctions of the components they represent. Descripción : Grado en Ingeniería Electromecánica 2020-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11531/43369 Título : Diseño e integración de un control predictivo de temperatura en un sistema domótico Autor : Puente Iglesias, Sara Resumen : En este proyecto se propone combatir los principales problemas de los termostatos actuales. Utilizando la tecnología Z-Wave y con una raspberry pi 3B+ (precio de mercado 33€) se pretende instalar un control predictivo de temperatura en un sistema de radiadores de agua, dando un valor añadido a la instalación domótica sin encarecerla. Además, este control contará con una puesta en servicio, es capaz de sacar un modelo de la planta a partir de ensayos, de manera que el control puede adaptarse a las necesidades concretas de cada vivienda.; This project aims to combat the main problems of current thermostats. Using Z-Wave technology and with a raspberry pi 3B + (market price € 33) it is intended to install a predictive temperature control in a water radiator system, giving added value to the home automation installation without making it more expensive. In addition, this control is able to, from trials, draw a model of the plant, so that the control can be adapted to the specific needs of each home. Descripción : Grado en Ingeniería Electromecánica 2020-01-01T00:00:00Z