Modelo matemático homogéneo e isótropo para la operación y optimización de Sistemas CAES

Burgueño Rueda, Héctor (2015). Modelo matemático homogéneo e isótropo para la operación y optimización de Sistemas CAES. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM).

Descripción

Título: Modelo matemático homogéneo e isótropo para la operación y optimización de Sistemas CAES
Autor/es:
  • Burgueño Rueda, Héctor
Director/es:
  • Vicente Cuenca, Santiago de
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Fecha: Julio 2015
Materias:
Escuela: E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM)
Departamento: Ingeniería Geológica y Minera
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

La operación cíclica de carga y descarga del almacenamiento en los sistemas CAES induce variaciones de presión y temperatura del aire almacenado. Se requiere pues de modelos que predigan la magnitud de dichas actuaciones para lograr una óptima configuración de la planta de potencia. El modelo se deduce directamente de las ecuaciones de conservación de la masa y de la energía para un sistema homogéneo e isótropo. Es resuelto analítica, para ciertos casos límite de interés, y numéricamente. Se somete al modelo a un análisis de sensibilidad para la determinación de los parámetros característicos más influyentes que afectan a las actuaciones de presión y al volumen de almacenamiento requerido. Se observó que el flujo de calor a través del medio circundante al almacenamiento presenta una influencia sobre éste poco despreciable que debe tenerse en cuenta. Se comparan los casos para sistemas adiabáticos e isotermos para calibrar dicha desviación. Además, se esboza un modelo aproximado que describa el comportamiento del almacenamiento con un almacén térmico (AT) acoplado que regule las variaciones de la temperatura del aire inyectado. Abstract Cyclic charge and discharge operation in CAES systems induce pressure and temperatura fluctuations in the storaged air. It is then required a model that properly describes the magnitud of such fluctutions in order to achieve an optimum power plant configuration. This model is directly deduced from the general conservation principles: conservation of mass and energy, applied into homogeneous and isotropic systems. It was solved analytically for certain specific limiting cases of interest as well as numerically. The model was subjected to a sensibility analysis in order to determine the intrinsic parameters that affect the pressure fluctuations as well as the required storage volume the most. Furthermore it was observed that the heat flux through the sourrounding media of the storage has a non-negligible effect that must be taken into account. Adiabatic and isothermal cases are then compared to each other to determine such a deviation. What is more, it is given a general outline about the model which describes the behaviour of the storage coupled with a thermal storage system(TES) that regulates the inyected air temperature.

Más información

ID de Registro: 41888
Identificador DC: http://oa.upm.es/41888/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:41888
Depositado por: Biblioteca ETSI Minas y Energía
Depositado el: 24 Jun 2016 07:59
Ultima Modificación: 24 Jun 2016 07:59
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