Optimización energética de sistemas térmicos y uso eficiente de energías renovables en edificios de consumo casi nulo.

Title: Optimización energética de sistemas térmicos y uso eficiente de energías renovables en edificios de consumo casi nulo.

Funded by: Ministerio de Ciencia e Innovación

Duration: 2023 - 2024

Description: Los edificios son una parte central de nuestra vida diaria, y pasamos gran parte de nuestro tiempo en ellos. En sus diferentes formas (hogares, lugares de trabajo, escuelas, hospitales, bibliotecas u otros edificios públicos) el parque inmobiliario es, sin embargo, el mayor consumidor de energía de la UE y uno de los mayores emisores de dióxido de carbono.

Esta propuesta de investigación pretende optimizar sistemas térmicos capaces de satisfacer las demandas de IAQ y de confort térmico, al tiempo que contribuyen a la eficiencia energética y descarbonización de los edificios. Los tres objetivos generales de este proyecto coordinado son:

1) Determinar la combinación óptima y el control de soluciones HVAC eficientes según el clima y el tipo de edificio (recuperación de calor, enfriamiento evaporativo e intercambiadores de calor tierra-aire).
2) Mejorar el uso de dispositivos de enfriamiento evaporativo para reducir el uso de energía en sistemas HVAC.
3) Impulsar la integración de energías renovables en edificios para calefacción, refrigeración y generación de ACS mediante bombas de calor accionadas con energía fotovoltaica.

Estos objetivos generales se han desglosado en cinco paquetes de trabajo (WP), tres a desarrollar por el Subproyecto 1 correspondiente a la Universidad Miguel Hernández de Elche (1A, 1B y 1C), y dos a desarrollar por el Subproyecto 2 correspondiente a la Universidad de Valladolid (2A y 2B):

1A. Análisis de un sistema pasivo de refrigeración evaporativa de tiro descendente (PDEC) y una unidad de ventilación con recuperación
de calor en un edificio residencial bioclimático.
1B. Diseño optimizado de un sistema de enfriamiento evaporativo con generación de gotas por ultrasonidos para su uso en sistemas de aire acondicionado.
1C. Análisis del rendimiento de una bomba de calor fotovoltaica para calefacción, refrigeración y producción de ACS en viviendas.

2A. Funcionamiento y viabilidad de los intercambiadores de calor tierra-aire en edificios terciarios. Hibridación con recuperación de calor y enfriamiento evaporativo.
2B. Optimización del enfriamiento evaporativo en sistemas HVAC: uso eficiente y seguro, hibridación y nuevas configuraciones.

Ambos subproyectos cuentan con edificios de demostración en los que se medirá experimentalmente el funcionamiento de los sistemas HVAC objeto de esta propuesta. El edificio de la UMH es un edificio residencial bioclimático (Casa de la Tierra), mientras que los de la UVa son edificios comerciales (LUCIA e IndUVa).

Esto significa adquirir experiencia en dos tipos diferentes de edificios, estando la demanda del primero dominada por la envolvente y la del segundo por las cargas internas. Algo parecido se puede decir de los climas en los que se ubican estos edificios, uno continental (Valladolid) y otro mediterráneo (Murcia). De ahí la importancia de contar con modelos validados experimentalmente en ambos. En cuanto a las tareas de simulación, UMH y UVa comparten la capacidad de manejar el programa de simulación TRNSYS. Esto implica un entorno común que facilita la transferencia de información y modelos de componentes.

El objetivo final del proyecto coordinado es obtener conclusiones que puedan ser trasladadas tanto a la comunidad científica como a la sociedad, de modo que puedan constituir herramientas útiles para todos aquellos agentes implicados en el desarrollo de edificios de consumo de energía casi nulo y en la descarbonización del parque inmobiliario.

Keywords: edificios de consumo casi nulo, descarbonización, ventilación, enfriamiento evaporativo, bomba de calor, fotovoltaica, eficiencia energética, control inteligente, bioclimatismo

Head Researcher: Pedro Juan Martínez Beltrán, Manuel Lucas Miralles

IMPERFECTHS

Title: Improving the energy efficiency of thermodynamic systems using the Maisotsenko cycle

Funded by: Ministerio de Ciencia e Innovación

Duration: 01/09/2023-31/08/2026

Description: The challenge addressed by the IMPERFECTHS project is to increase the efficiency of thermodynamic systems that require heat dissipation to operate (namely refrigeration cycles and renewable power generation) with the use of a highly-efficient evaporative cooling techniques: the Maisotsenko cycle.
The overarching aim of the proposal is to assess and quantify the energy efficiency improvement of the above-mentioned thermodynamics systems. This global objective is met by modelling thermodynamic systems in the field of power generation (thermal or PV-driven) and HVAC, building and experimentally testing proofs-of-concept (PoCs), and assessing and quantifying the benefits by means of a simulation. The research objectives (ROs) of this proposal include:

RO1) Modelling of the proposed technologies, analytical or numerical, to research and demonstrate the starting hypothesis.
RO2) Experimental evaluation, in laboratory conditions, of the proposed technologies by building and testing small-scale prototypes (proof of concept, PoC).
RO3) Assessment of the performance and benefits, by means of a simulation, of the proposed technologies compared to traditional technologies.

The new knowledge obtained within IMPERFECTHS will allow researches working in any field that involves waste heat dissipation, such as refrigeration systems, HVAC, desalination, etc., to develop new efficient solutions to the conventional approaches in their fields.

Keywords: Energy efficiency, evaporative cooling, HVAC, PV, power generation, Maisotsenko cycle

Head Researcher: Javier Ruiz Ramírez

MEta-surface RolLIng Noise

Title: ESTUDIO DE LA EMISION SONORA DE METASUPERFICIES DE RODADURA DURANTE EL PASO DE UN NEUMÁTICO

Funded by: Generalitat Valenciana

Duration: 01/01/2023-31/12/2024

Description:

La optimización acústica de los vehículos silenciosos mejora los ambientes sonoros en las ciudades, si bien es cierto que a su vez conllevan otros problemas al reducir su detectabilidad. Los sistemas de advertencia embarcados (AVAS) tratan de solventar esta dificultad, pero plantean serias limitaciones al incrementar los niveles de presión sonora en escenarios muy silenciosos y proponer sonidos enlatados muy alejados del entendimiento general de un vehículo desplazándose. Estas limitaciones, así como la continua presencia de otras tipologías de vehículos silenciosos como patinetes y motocicletas eléctricas o vehículos convencionales con motores supersilenciosos, así como entornos especialmente sensibles (zonas semipeatonales, salidas y entradas de aparcamientos o carriles bici), permiten pensar en emplear la rodadura como sistema generador de señales de advertencia gracias al contacto rueda/pavimento. Por todo ello, el objetivo de este proyecto es modelizar el comportamiento acústico provocado por la rodadura sobre metasuperficies especialmente diseñadas para mejorar la detectabilidad de vehículos silenciosos en entornos sensibles.

Keywords: Vehículo eléctrico, ruido de rodadura, contaminación acústica, detectabilidad, warning sound, AVAS

Head Researcher: Nuria Campillo Davó

META-TPIN

Title: Desarrollo y caracterización de prototipo de metasuperficie de rodadura

Funded by: Vicerrectorado de Investigación de la Universidad Miguel Hernández de Elche

Duration: 2023

Description:

La emisión sonora generada por el tráfico rodado es una de las principales fuentes de ruido en entornos urbanos e interurbanos. El ruido emitido por un vehículo está generado por diferentes sub-fuentes, agrupadas en tres categorías: ruido generado por motor y sistema de tracción, ruido producido en la interacción neumático/pavimento –ruido de rodadura (TPIN –Tyre/Pavement Interaction Noise)-, y ruido aerodinámico. La creciente presencia de motorizaciones híbridas y eléctricas en el parque automovilístico, y la consiguiente reducción del ruido mecánico, puede contribuir a mejorar los ambientes sonoros en las ciudades en entornos con bajas velocidades de circulación. No obstante diferentes estudios han demostrado que esos bajos niveles de emisión sonora provocan una sensible reducción de su detectabilidad por parte de peatones y otros usuarios de la vía. Los sistemas de advertencia embarcados (AVAS) tratan de solventar esta dificultad, pero plantean serias limitaciones al incrementar los niveles sonoros en escenarios muy silenciosos y proponer sonidos enlatados muy alejados de ser reconocidos como el sonido de un vehículo tradicional desplazándose. Esta circunstancia lleva a plantear el empleo de la rodadura como sistema generador de sonido de advertencia, a través de un uso estratégico de esta fuente sonora, mediante el empleo para ello de metasuperficies de rodadura. El objetivo de la presente propuesta es el desarrollo y caracterización de un prototipo de metasuperficie de rodadura, partiendo para ello de un diseño digital preliminar cuyas características son conocidas. Se analizará el proceso de manufactura más conveniente a seguir para su elaboración, y los materiales a emplear. Una vez fabricado, se caracterizará su respuesta sonora a partir de una campaña de ensayos acústicos en condiciones estáticas.

Keywords: Vehículo eléctrico, ruido de rodadura, contaminación acústica, detectabilidad, warning sound, AVAS

Head Researcher: Nuria Campillo Davó

ISEC2023 - Conferencia Internacional de Energía Solar

Title: INTERNATIONAL SOLAR ENERGY CONFERENCE

Funded by: Generalitat Valenciana - Ayudas a la investigación 2023

Duration: 1 día

Description: Jornada Internacional sobre generación de energía eléctrica con Instalaciones Solares Fotovoltaicas, organizado por los profesores del I3E, Dra. Carolina Senabre Blanes y Dr. Sergio Valero Verdú.
Noviembre de 2023, Universidad Miguel Hernández de Elche.
https://youtu.be/YAbQirIExtg
PROGRAMA
- PVGIS, como herramienta de ayuda para el diseño de instalaciones fotovoltaicas. Sergio Valero Verdú. UMH.
- Cómo evolucionará la tecnología de los módulos fotovoltaicos en los próximos años. Jean Francois. AMARA NZero.
- Instalaciones agrovoltaicas en el campo de Elche. Demetrio López Sánchez. Demesol/UMH.
- Cooperación internacional del grupo de investigación EPIC con países en desarrollo.
- Redes Reconfigurables Conectadas de sistemas fotovoltaicos. Guillermo Velasco Quesada. UPC
- Comunidades Energéticas. Alberto Martínez Sentana. College of Technical Engineers of Alicante
- Oportunidades de financiación de la UE para I+i en energía solar. Oscar Salazar Torres. Euro-Fundlng
- Mercado de Generación Distribuida, Tendencias y Desafíos Futuros. José Déciga Gusi. Global Smart Solar Projects. Iberdrola.
- Instalador autorizado: un jugador clave en la transición energética. Juan Abad Server. APEME.
- La transición a las energías renovables de Lituania y el impacto ambiental de KTU: un proyecto de energía solar y geotérmica. Darius Andriukaitis. KTU Lituania.
- Modelado y seguimiento de sistemas fotovoltaicos en Comunidades Energéticas. Vicente Galiano. UMH.

CONFERENCIA SUBVENCIONADA POR LA CONSELLERIA DE INNOVACIÓN, UNIVERSIDADES, CIENCIA Y SOCIEDAD DIGITAL DE LA GENERALITAT VALENCIANA. SUBVENCIONES PARA LA ORGANIZACIÓN Y DIFUSIÓN DE CONGRESOS, JORNADAS Y REUNIONES CIENTÍFICAS, TECNOLÓGICAS, HUMANÍSTICAS O ARTÍSTICAS DE CARÁCTER INTERNACIONAL (CIAORG2022/24).

Keywords: Congreso, Energía Solar Fotovoltaica, Instalaciones de autoconsumo fotovoltaico. Energía renovables. Generación de energía eléctrica distribuida

Head Researcher: Carolina Senabre y Sergio Valero

Noise Impact of Electric Bus (NIEB)

Title: Noise Impact of Electric Bus (NIEB)

Funded by: UMH

Duration: 2022 - 2023

Description: El silencio relativo producido por los vehículos propulsados eléctricamente se presupone como un beneficio medioambiental en términos referentes a mapas de ruido, como documentos administrativos de cuantificación de la contaminación acústica ambiental, siendo una variable a incluir en futuras regulaciones en el ámbito de la contaminación acústica ambiental. Los modelos de predicción de ruido con los que se generan los actuales mapas de ruido solicitados en la Directiva Europea 2015/996, hasta el momento, solo contemplan vehículos convencionales como parte del que tráfico rodado, sin tener en cuenta medios de propulsión alternativos. La inclusión en los modelos de predicción de la propulsión electrificada es una de las líneas de investigación viene desarrollándose desde diferentes puntos de vista independientemente de la repercusión medioambiental que los vehículos eléctricos tendrían como beneficios relacionados con la Agenda 2030 de la Unión Europea.

El objetivo del proyecto iría enfocado a evaluar de la repercusión sonora de los autobuses urbanos electrificados que circulan en la ciudad de Elche, empleando para ello una adaptación del actual modelo de predicción sonora CNOSSOS para el estudio del ruido instantáneo que generarían durante la circulación de los mismos mediante sistemas integrados GPS. Con todo ello se compararían niveles sonoros de vehículos circulando en rutas repetitivas, comparando así niveles sonoros en función de las condiciones del tráfico, modos de conducción y sistemas de propulsión, pudiéndose añadir otros datos evaluables de cara a los objetivos la Agenda 2030.

La metodología a emplear para alcanzar el objetivo global del proyecto pasaría por llevar a cabo los siguientes apartados:
1. Caracterización sonora del vehículo mediante mediciones experimentales controladas.
2. Adaptación del modelo actual de predicción sonora CNOSSOS avalado por la Directiva Europea 2015/996 a partir de registro de sistemas de GPS
3. Análisis de resultados

Keywords: Electric vehicle, noise mapping, noise pollution, 2030 Agenda

Head Researcher: Héctor Campello Vicente

Aplicación de la inteligencia artificial como herramienta de mejora de la eficiencia energética en edificios municipales de la provincia de Alicante

Title: Aplicación de la inteligencia artificial como herramienta de mejora de la eficiencia energética en edificios municipales de la provincia de Alicante

Funded by: Diputación de Alicante

Duration: 2022

Description: sri.umh.es

En 2018, la Directiva Europea de Eficiencia Energética en Edificios (EPBD 2018/844) propuso a los Estados miembros el uso de un nuevo indicador de Eficiencia Energética directamente relacionado con el nivel de inteligencia de los edificios, denominado SRI (Smart Readiness Indicator). Dicho indicador engloba el uso de las Tecnologías Emergentes (IA, BlockChain, BigData, IoT, etc.) como una herramienta más para alcanzar los objetivos de la Unión Europea para 2050 en materia de ahorro de energía, descarbonización de los edificios y reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

El presente proyecto se centra en analizar edificios de la administración pública de la provincia de Alicante para, aplicando la metodología SRI propuesta por la Unión Europea, determinar el nivel de preparación inteligente de los mismos y proponer soluciones de mejora que contribuyan al ahorro energético, la reducción de GEI y la mejora de la calidad y el confort de sus ocupantes. Como resultados finales del proyecto se contará con un informe final del nivel de inteligencia de 6-10 edificios de la administración pública de la provincia de Alicante, incluyendo diferentes tipologías de uso (administrativo, docente, cultural, etc.), con la finalidad de poder caracterizar los edificios públicos existentes de la provincia. Asimismo, se detallarán las propuestas de mejora más apropiadas en función de la tipología de edificio, con el objetivo final de
contribuir al ahorro energético, la reducción de emisiones de GEI y la mejora de la calidad y el confort de sus ocupantes.

Las acciones propuestas se listan a continuación:
A.1. Búsqueda bibliográfica
A.2. Definición y adaptación de la metodología
A.3. Selección de los edificios tipo
A.4. Programación del plan de visitas
A.5. Visitas y toma de datos
A.6. Determinación del índice SRI
A.7. Identificación y desarrollo de un conjunto de propuestas de mejora
A.8. Divulgación de resultados.
A.9. Desarrollo de una web específica del proyecto.

Keywords: Edificios inteligentes, sistemas de control, SRI, eficiencia energética, flexibilidad

Head Researcher: F. J. Aguilar

Gestión de redes 5G and Beyond para el desarrollo de sectores críticos (REACT)

Title: Gestión de redes 5G and Beyond para el desarrollo de sectores críticos (REACT)

Funded by:

Duration: Desde 01/01/2022 hasta 31/12/2022

Description: Las redes 5G y Beyond 5G van a ser catalizadores clave para la digitalización de nuestra economía e industria, así como para el desarrollo de sectores clave como la Industria 4.0 y el vehículo autónomo conectado. El aumento del nivel de automatización de la Industria 4.0 y el vehículo autónomo conectado hace que emerjan nuevos servicios críticos y plantea un escenario de comunicaciones complejo debido al amplio abanico de diferentes aplicaciones y servicios que coexistirán, todos ellos con muy diferentes a la vez que estrictos requisitos de latencia, fiabilidad y ancho de banda. Estos requisitos tan exigentes de los servicios críticos imponen nuevos retos a las redes 5G y Beyond 5G, que requieren mecanismos de gestión flexibles que sean capaces de garantizar los diferentes requisitos de latencia, fiabilidad y tasas de transmisión de los distintos servicios que coexistirán en estos entornos de manera eficiente. En este contexto, en este proyecto se estudiarán soluciones y mecanismos de gestión de redes 5G and Beyond (como técnicas de RAN slicing, scheduling, etc.) eficientes que analicen y/o garanticen los requisitos de latencia y fiabilidad de servicios críticos de la Industria 4.0 y el vehículo autónomo conectado de una manera eficiente.

Keywords: redes 5G and Beyond.

Head Researcher: LUCAS ESTAÑ, MARIA DEL CARMEN

AICO_2021_190

Title: Optimización de un sistema de aire acondicionado solar accionado mediante energía fotovoltaica con pre-enfriamiento evaporativo del aire de entrada al condensador usando técnicas de ultrasonidos

Funded by: Generalitat Valenciana

Duration: 2021 - 2023

Description: El objetivo global de este proyecto es optimizar un sistema de refrigeración solar tipo Split accionado mediante energía fotovoltaica, en el que adicionalmente se va a mejorar su eficiencia energética mediante el pre-enfriamiento del aire de entrada al condensador. Para la hibridación del condensador se propone la optimización del diseño de un generador de gotas por ultrasonidos.

Este objetivo general se aborda a través de los siguientes objetivos específicos:

Modelizar numéricamente la sección de pre-enfriamiento mediante herramientas CFD para optimizar su diseño.
Evaluar experimentalmente las prestaciones térmicas y fluido-dinámicas del generador de gotas por ultrasonidos en un túnel de viento.
Optimizar el diseño del generador de gotas por ultrasonidos para el pre-enfriamiento del aire de entrada al condensador de un equipo de aire acondicionado tipo Split accionado simultáneamente por paneles fotovoltaicos y red.
Caracterizar experimentalmente el sistema de refrigeración solar con pre-efriamiento del aire de entrada al condensador en condiciones ambientales estivales. Entorno experimental: laboratorio.
Optimizar el control de la operación del sistema en función de la demanda y las condiciones ambientales.
Verificar experimentalmente los ahorros energéticos conseguidos en un edificio real.
Establecer una metodología para la integración en edificios reales.
Difundir y diseminar los principales resultados.

Keywords: Refrigeración solar, eficiencia energética, enfriamientoe evaporativo

Head Researcher: Manuel Lucas Miralles

APE2021 MASTER

Title: Sistemas de condensación híbridos basados en el ciclo termodinámico de Maisotsenko en centrales termosolares de generación de potencia

Funded by: Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital (Generalitat Valenciana)

Duration: 01/01/2021-31/12/2021

Description: La propuesta científica radica en la implementación de sistemas de condensación híbridos basados en el ciclo termodinámico de Maisotsenko (M) en centrales termosolares de generación de potencia. En concreto, se plantea el uso de un pre-enfriamiento adiabático basado en el ciclo M en torres de refrigeración secas de tiro natural. Las hipótesis de partida contemplan que un ciclo M puede proporcionar aire enfriado a la temperatura de rocío de las condiciones del aire de entrada, en contraposición con técnicas de enfriamiento evaporativo directo donde sólo se puede alcanzar teóricamente la temperatura de bulbo húmedo de las condiciones del aire de entrada. El consumo energético requerido por el proceso es muy inferior al requerido por otras técnicas de pre-enfriamiento como el espray o el uso de paneles húmedos. Un menor gasto de agua es también una mejora derivada de la implementación de la propuesta.

Keywords: Maisotsenko, Termosolar, NDDCT

Head Researcher: Javier Ruiz Ramírez

Ayuda para la estancia de personal investigador en empresas de la comunidad valenciana - AEST

Title: Convenio para el desarrollo de una estancia de personal investigador universitario en empresa de la Comunidad Valenciana

Funded by: GENERALITAT VALENCIANA - Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital

Duration: 2 años

Description: Subvenciones para la realización de estancias de personal investigador doctor en empresas de la Comunitat Valenciana

Keywords: Autoconsumo con Instalaciones Solares Fotovoltaicas, Eficiencia energética en edificación. Integración de instalaciones fotovoltaicas en viviendas

Head Researcher: Sergio Valero Verdú

RED2018-102618-T

Title: Red temática en Recursos Energéticos Distribuidos y de Demanda para el Desarrollo del Horizonte Energético 2050

Funded by: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades

Duration: 2 años

Description: Las futuras redes eléctricas necesitan ser flexibles en el lado de la demanda para que la política energética de la UE sea creíble, sobre todo en lo que se refiere a la integración de mayores porcentajes de renovables. Por ello, las tendencias internacionales establecen que los sistemas eléctricos necesitarán un consumidor más activo. Algunas barreras se empiezan a derribar, como es la igualdad de consideración y retribuciones a los recursos de demanda (DR) y de generación, siempre y cuando los primeros demuestren tener capacidades similares. La participación activa y la demostración de sus capacidades son retos importantes entre los pequeños y medianos usuarios, pues son éstos los que más barreras se encuentran en su participación cuando su potencial es indudable (sus usos energéticos explican más del 50% del consumo)

Keywords: Gestión y participación de la demanda eléctrica. Políticas energéticas, Consumidores eléctricos, eficiencia energética. Agenda 2030 y 2050.

Head Researcher: Carlos María Álvarez Bel

GV2019 EvaPV4cooling

Title: Optimización de sistema de refrigeración solar basado en chimenea fotovoltaica evaporativa

Funded by: Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital (Generalitat Valenciana)

Duration: 01/01/2019-31/12/2019

Description: La reducción en las emisiones de CO₂ se ha convertido en uno de los ejes centrales tanto de las políticas domésticas como de las políticas en el ámbito comunitario. El consumo de energía primaria por parte de equipos de climatización en edificios supone una importante cuota del uso de energía primaria no renovable, por lo que el potencial de ahorro es muy importante. Una vía para la reducción del consumo de equipos de climatización en edificios es la conocida como refrigeración solar. Se trata de una idea muy atractiva por la coincidencia cronológica entre la disponibilidad de radiación solar y la demanda de energía para climatización. De esta manera se puede satisfacer una demanda específica (refrigeración) con energías renovables (solar) contribuyendo así a una mejora de la eficiencia del sistema de climatización.

El objetivo general de esta propuesta es el de optimizar un sistema de refrigeración solar con chimenea fotovoltaica evaporativa. Para ello, se plantean los siguientes objetivos específicos:

Caracterizar experimentalmente el sistema de refrigeración solar con chimenea fotovoltaica evaporativa en condiciones ambientales estivales.
Modelizar numéricamente la chimenea solar mediante herramientas numéricas para optimizar su diseño.
Optimizar el sistema en función de la demanda y las condiciones ambientales.

Para ello se plantea un proyecto de investigación de un año de duración (anualidad 2019) en la que se pretenden cubrir las fases de realización de ensayos experimentales, modelización y optimización del sistema. En la actualidad, el grupo de investigación solicitante dispone de una planta totalmente instrumentada que, en fases previas de explotación, ha mostrado una mejora sustancial en su operación frente a sistemas convencionales.

Los resultados que se plantean alcanzar en esta propuesta pretenden avanzar en el desarrollo del sistema de refrigeración solar propuesto hasta un nivel de validación de sistema en un entorno real, paso previo a una posible comercialización. De esta manera, se pretende contribuir a la reducción del consumo de energía en edificios asociado a la climatización mediante energías renovables con sistemas de alta eficiencia. La presente ayuda supondría el estímulo necesario para dar el salto del plano académico al comercial a través de la difusión de los resultados obtenidos.

Keywords: Refrigeración solar, chimenea solar, PV, bomba de calor

Head Researcher: Javier Ruiz Ramírez

Active Latent Thermal Energy Storage.

Title: Visualization of the flow and melting and solidification processes in latent heat accumulators activated mechanically.

Funded by: Agencia Estatal de Investigación

Duration: 01/01/2019 a 31/09/2023

Description: The vast majority of engineering solutions for latent thermal energy storage using phase change materials (PCM) comprise the use of motionless heat exchange equipment. The low thermal conductivity of the PCM and its potential solidification on the heat transfer surfaces imply the appearance of a high thermal resistance, which limits the speed at which the phenomena of energy charging and discharging occur in these storage systems.

Recently published roadmaps towards the use of energy storage in Europe have identified the use of active techniques as a feasible solution to multiply the energy transfer rate in storage devices using PCM materials. These techniques involve the use of an external power that promotes the displacement and mixing of the PCM, with the objective of increasing the convective coefficients during the melting and solidification cycles. Furthermore, in the solidification process, active techniques with scraper systems prevent the formation of a solid layer on the transfer surface.

The fundamental knowledge on the role of active enhancement techniques in the dynamics of melting and solidification of PCMs is not present in the design methodologies and publications currently available for active LTES design. While some particular designs are described in the open literature together with a phenomenological analysis of their performance, the lack of correlations for the rating of the heat transfer surfaces is also an impediment for the technological implementation of active LTES systems [14].

Most of the numerical and experimental evaluations of LTES systems induce PCM melting using a heat transfer fluid with a constant inlet temperature. However, energy storage finds its most promising application when coupled with solar thermal systems [15]. Consequently, there is a need to characterize properly the charging of energy when irradiance-driven, transient inlet conditions apply for the heat transfer fluid. In the eventual absence of mechanically induced motion of the PCM during melting or solidification, the existence of buoyancy patterns governed by this boundary condition must be also accurately described, owing to their fundamental role on phase change heat transfer [14].

In this respect, the appropriate description of the flow using complementary numerical and experimental approaches, is still an open question for unravelling the complex mechanisms that appear during melting and solidification in solar-driven active LTES systems.

According to these baseline hypotheses, the general objectives of the project ALTES are:
1) The design and construction of an active latent thermal energy storage device, based on scraped surface technology, linked to a comprehensive analysis to demonstrate its controllable heat transfer capacity.
2) The experimental characterization of the heat transfer and power consumption in the active LTES system, considering the influence of transient, irradiance-driven conditions during the energy charging and the effect of forced or natural convection in the PCM side.
3) Description of the flow of PCM in the active LTES system by means of flow visualization, Particle Image Velocimetry and experimentally-validated numerical simulations, in order to assess the flow patterns during melting and solidification and their role against different operational regimes.

Keywords: latent heat, energy storage, active device, scraped surface heat exchanger

Head Researcher: D. Crespí-Llorens

APE2018 HYPPIE

Title: Sistemas ultraeficientes de refrigeración solar

Funded by: Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital (Generalitat Valenciana)

Duration: 01/01/2018-31/12/2018

Description: La presente propuesta tiene por objeto desarrollar y probar un sistema de refrigeración solar altamente innovador, eficiente, compacto, fácil de instalar y de mantener. La aplicación del sistema se realizará en viviendas unifamiliares para conseguir alcanzar los estándares anteriormente mencionados de energía casi nula. El desarrollo del sistema estará optimizado para los mercados del sur de la UE para aplicaciones de refrigeración solar (España, Francia e Italia).

La propuesta plantea establecer redes de contacto con los principales fabricantes europeos de bombas de calor, baterías y colectores solares y a grupos de investigación punteros en el ámbito de las energías renovables. Para ello se ha planificado un plan de trabajo que consiste en reuniones periódicas con grupos de investigación punteros en energías renovables, congresos de renombre mundial en el ámbito de las renovables (solar fotovoltaica) así como agencias especializadas en la captación de proyectos de esta índole.

Keywords: Refrigeración solar, PV, Perovskita

Head Researcher: Javier Ruiz Ramírez

AICO_2018_102

Title: Análisis de la mejor parametrización de variables en la aplicación combinada de modelos de redes neuronales y modelos matemáticos para el desarrollo de herramientas avanzadas aplicadas a la predicción en el corto plazo de la demanda eléctrica.

Funded by: Generalitat Valenciana. Subvenciones para grupos de investigación consolidables - AICO convocatoria de 2018

Duration: 2 años

Description: Análisis de la mejor parametrización de variables en la aplicación combinada de modelos de redes neuronales y modelos matemáticos para el desarrollo de herramientas avanzadas aplicadas a la predicción en el corto plazo de la demanda eléctrica.

Desarrollo de un proyecto para el análisis de la mejor parametrización de variables de entrada historicas de datos de demanda electrica como de datos climatológicos para en la aplicación combinada de modelos avanzados de inteligencia artificial de tipo redes neuronales y modelos matemáticos autoregresivos para el desarrollo de herramientas avanzadas aplicadas a la predicción en el corto plazo de la demanda eléctrica.

Keywords: Modelos de predicción en el corto plazo. Predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo. Modelos de predicción de la demanda. Aplicación de modelos híbridos de Técnicas de Inteligencia Artificial y matemáticas

Head Researcher: Carolina Senabre Blanes

Mejora en la detección, localización e identificación de los sonidos de advertencia de los vehículos eléctricos a través de la percepción de personas invidentes

Title: Mejora en la detección, localización e identificación de los sonidos de advertencia de los vehículos eléctricos a través de la percepción de personas invidentes

Funded by: GVA

Duration: 10/2017-09/2019

Description: Mejora en la detección, localización e identificación de los sonidos de advertencia de los vehículos eléctricos a través de la percepción de personas invidentes

Keywords: Detectabilidad sonora, warning sound, vehículos eléctrico, AVAS

Head Researcher: R. Peral-Orts

PROYECTOS_BANCAJA_UMH-2007

Title: Desarrollo de modelos de predicción de precios de la energía y de curvas de carga de segmentos de la demanda eléctrica aplicando técnicas avanzadas de Inteligencia Artificial

Funded by: UMH-BANCAJA 2007

Duration: 2 años

Description: Proyecto para el desarrollo de modelos de predicción de los precios de la energía y de las curvas de carga de consumidores eléctricos a partir de históricos de datos de demanda eléctrica aplicando técnicas y modelos avanzados de inteligencia artificial.

Keywords: Modelos de predicción de la demanda eléctrica. Inteligencia artificial, precios de la energía eléctrica, precios de la demanda de energía eléctrica.

Head Researcher: Sergio Valero

ThermaVCalculator_B

Title: Contract for the provision of services for the development of a new energy saving tool to be used by banking entities that will be called Therma V Banking Calculator

Funded by: LG Electronics Spain, SAU

Duration: 10/22 / 2 meses

Description: At the request of the company LG Electronics Spain, SAU, an online tool called Therma V Calculator has been developed and optimized to be used by banking entities. Said tool allows estimating the energy and economic savings derived from the substitution of domestic equipment for the production of Heating and Domestic Hot Water by high-efficiency equipment of the LG brand heat pump type.

Keywords: Heat Pumps, Domestic Hot Water, Heating, Energy Efficiency

Head Researcher: Francisco J. Aguilar Valero

REE2.21SW

Title: REE2.21SW. Contrato para la realización de las tareas y actuaciones necesarias para consolidar el modelo de predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo, tanto para los modelos de predicción horarios como cuartohorarios

Funded by: Red Eléctrica de España (REE)

Duration: 1 año

Description: Desarrollo de las tareas necearias para la consolidación y traspaso definitivo de los modelos de predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo al operador del sistema eléctrico Español, Red Eléctrica de España (REE), para su funcionamiento de forma autónoma.

Keywords: Predicción de la demanda eléctrica en el corto Plazo, Modelos híbridos de predicción de consumo eléctrico. Redes neuronales aplicadas a la predicción de la demanda eléctrica. Modelos Autorregresivos aplicados a la predicción de la demanda eléctrica.

Head Researcher: Sergio Valero Verdú

LGEES1.21I

Title: Contrato de Servicios para el Desarrollo de una Herramienta Web en la Estimación de Ahorros Energéticos en Viviendas con Equipos de Aerotermia LG.

Funded by: LG ELECTRONICS ESPAÑA S.A.U.

Duration: 16/04/2021 / 30/06/2021

Description: Desarrollo de una herramienta informática capaz de estimar los ahorros energéticos, económicos y de emsisiones de CO2 en viviendas a partir de la sustitución de equipos obsoletos de producción de calefacción y Agua Caliente Sanitaria (ACS), como calderas o termos antiguos, por equipos de alta efciencia de tipo bomba de calor de la marca LG.

Keywords: Aerotermia, Bomba de Calor, ACS, Calefacción

Head Researcher: Francisco J. Aguilar Valero

REE1.20SW

Title: REE1.20SW. Contrato para la realización de una adaptación y desarrollo del modelo de previsión de demanda eléctrica a corto plazo de un modelo horario a modelo cuartohorario

Funded by: Red Eléctrica de España (REE)

Duration: 1 año

Description: Proyecto para el desarrollo y adaptación de los modelos de predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo de un modelo horario a cuartohorario para ser utilizado por Red Eléctrica de España (REE) el operador del sistema eléctrico Español.

Keywords: Load Forecasting, Power Systems, Predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo, sistemas eléctricos de potencia

Head Researcher: Sergio Valero Verdú

REE1.19SW

Title: REE1.19SW. Ampliación de los trabajos de mejora de la previsión de demanda eléctrica a corto plazo, tanto peninsular como no peninsular.

Funded by: RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA (REE)

Duration: 1 año

Description: Mejora de los modelos de predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo desarrollados por el área de ingeniería Eléctrica en los últimos años para REE (Red Eléctrica de España), tanto en la península como en los sistemas no peninsulares (Ceuta, Melilla e islas). . El desarrollo de este proyecto se enmarca como una ampliación de los proyectos que se han llevado a cabo en REE durante los últimos años para la mejora de los modelos de predicción de demanda eléctrica.

Keywords: MODELOS DE PREDICCION EN EL CORTO PLAZO, SISTEMAS ELECTRICOS, EFICIENCIA ENERGÉTICA, REDES NEURONALES, GESTION Y PREDICCION DE LA DEMANDA EN EL CORTO PLAZO

Head Researcher: SERGIO VALERO VERDU

REE1.15SW

Title: REE1.15SW. Contrato para la realización de una aplicación de previsión de la demanda eléctrica a corto plazo de los sistemas extra-peninsular

Funded by: Red Eléctrica de España (REE)

Duration: 1 año

Description: Desarrollo y ampliación de la aplicación de predicción de la demanda eléctrica a corto plazo incluyendo los sistemas extra-peninsular, además del sistema peninsular para REE (Red Eléctrica de España)

Keywords: Predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo, redes eléctricas, gestión de la demanda eléctrica, sistemas eléctricos, eficiencia del sistema eléctrico

Head Researcher: Sergio Valero Verdú

REE1.14SW

Title: REE1.14SW. Contrato para la realización de una aplicación de previsión de la demanda eléctrica a corto plazo, tanto peninsular como no peninsular, ajustada a las necesidades de RED ELÉCTRICA de España (REE)

Funded by: Red Eléctrica de España (REE)

Duration: 1 año

Description: Desarrollo y propuesta de un modelo avanzado de previsión de la demanda eléctrica a corto plazo, tanto peninsular como no peninsular, ajustada a las necesidades de RED ELÉCTRICA de España (REE).

Keywords: Predicción de la demanda eléctrica en el corto plazo, Gestión de la demanda eléctrica, eficiencia del sistema eléctrico, redes eléctricas.

Head Researcher: Sergio Valero

Creation of a program for analyzing lexical availability data.

Title: Contract for the development of a web tool and software in Python programming language, capable of analyzing the set of data stored in fixed format files.

Funded by: Universidad de Salamanca

Duration: 4 meses

Description: This project aims to develop a software program capable of analyzing datasets stored in fixed-format files. The program will allow flexibility in defining groupings within the data and will offer results of the analysis on the screen or through output files. The tool will have a graphical user interface through which all necessary parameters and configurations can be defined. The data analyzed will include the total number of words, the number of unique words, the average number of words per informant, the index of cohesion, and a count of words per informant. Additionally, availability metrics such as index, absolute frequency, appearance, and cumulative frequency will be calculated. The program will also compare sets of data, including the number of words in each group, total words, the number of shared words, the number of exclusive words, and listings of shared and exclusive terms for each group. The software will output all calculated data in Excel format, compatible with the Gephi tool for graphical representation. The program will also generate graphs, allowing the analysis of pairs of words and all co-occurrences within responses. The tool will calculate values at the node and network levels, including degree, path length, clustering coefficient, and centrality. The program will be developed in collaboration between the UMH and the University of Salamanca.

Keywords: software, python, data analysis

Head Researcher: M. López