Tesis doctoral de Carlos Rubio Maya
En esta tesis se presenta un procedimiento de diseño, síntesis y operación de un sistema de poligeneración que proporciona de forma conjunta electricidad, calor, frío y agua desalada a un hotel de la costa mediterránea. El procedimiento propuesto utiliza como herramienta a la programación matemática (optimización) y se divide en dos niveles: un nivel uno de diseño y síntesis preliminar y un nivel dos de diseño y operación detallado. en el nivel uno se considera el conjunto de tecnologías convencionales y renovables que son adecuadas para integrar el sistema de poligeneración utilizando el concepto de superestructura, donde se incluye todo el abanico de alternativas posibles y que son candidatas a formar el esquema de poligeneración. Para el modelado alternativo de equipos se utilizan variables binarias. En este primer nivel las demandas se modelan mensualmente. Para determinar la mejor alternativa tecnológica se imponen tres criterios a satisfacer: ahorro de energía, reducción de gases de efecto invernadero y rentabilidad económica. El criterio de rentabilidad económica se valora a través del valor actual neto (función objetivo del problema de optimización), mientras que los criterios de ahorro de energía y emisiones se evalúan como restricciones. Se genera un modelo de optimización que conduce a la solución de un problema mixto entero no lineal, minlp, que permite el análisis de sensibilidad adicional ante condiciones externas variables. la solución resultante del nivel uno se somete al nivel dos del procedimiento. En este nivel ya se consideran demandas horarias que permiten incluir sistemas de almacenamiento térmico tanto de calor como de frío que suavizan las curvas y reducen sus valores punta alcanzados sólo unas pocas horas en el año. Con ello se logra una operación más estable y se evita el sobredimensionado. El nivel dos incluye modelado detallado, generándose nuevamente un modelo de optimización multi-período con una función objetivo del tipo económica y unas restricciones de igualdad y desigualdad (incluyendo ahorro de energía primaria y una reducción de emisiones de gases de efecto invernadero), clasificado como de programación no lineal, nlp. finalmente, el procedimiento se aplica a un hotel representativo de la costa mediterránea obteniendo unos resultados satisfactorios. El van presenta un valor positivo, con un período de retorno de 8 años. El ahorro de energía (comparado con la cobertura mediante sistemas convencionales) puede alcanzar valores de hasta 16%, así como una reducción de gases de efecto invernadero de aproximadamente 600 toneladas de co2 por año. Para dicho hotel, también se han calculado los costes físicos y económicos de cada producto a través del análisis termoeconómico aplicado a dicho esquema.
Datos académicos de la tesis doctoral «Producción combinada de electricidad, calor, frío y agua, de forma sostenible en el sector turístico.«
- Título de la tesis: Producción combinada de electricidad, calor, frío y agua, de forma sostenible en el sector turístico.
- Autor: Carlos Rubio Maya
- Universidad: Zaragoza
- Fecha de lectura de la tesis: 25/06/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Francisco Javier Uche Marcuello
- Tribunal
- Presidente del tribunal: alberto Coronas salcedo
- Francisco Javier Royo herrer (vocal)
- vittorio Verda (vocal)
- david Arzoz del val (vocal)