Diseño y caracterización de un prototipo fotovoltaico de generación de frío

Deop Suárez, Javier (2020). Diseño y caracterización de un prototipo fotovoltaico de generación de frío. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Diseño y caracterización de un prototipo fotovoltaico de generación de frío
Author/s:
  • Deop Suárez, Javier
Contributor/s:
  • Navarte Fernández, Luis
  • Lorenzo Navarro, Celena
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Energía fotovoltaica; Bomba de calor; MATLAB
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En la búsqueda de nuevas tecnologías respetuosas con el medio ambiente para la generación de frío en espacios cerrados tanto residenciales como industriales, la bomba de calor es la tecnología más apropiada para sustituir a los sistemas de calefacción y refrigeración, tanto por su eficiencia como por la reducción de emisiones CO2 a la atmósfera. Además, los sistemas fotovoltaicos son idóneos para alimentar las bombas de calor ya que la energía solar es limpia, renovable e inagotable. En las instalaciones del Instituto de Energía Solar (IES) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) se realizó el diseño de un sistema que consiste en el acople de una bomba de calor aerotérmica aire-aire con un sistema fotovoltaico a través de un convertidor de frecuencia, el cuál es el encargado de ejecutar el algoritmo de control inverter. Este algoritmo es el responsable de regular la frecuencia a la que funciona el compresor de la bomba de calor en función de la temperatura de consigna a la que se haya calibrado el sistema. Se realizó un ensayo dividido en dos periodos del verano de 2019 para dos temperaturas de consigna distintas. El objetivo de este proyecto es elaborar una herramienta MATLAB que analice los datos recogidos durante el ensayo y permita evaluar el funcionamiento en términos de los indicadores de rendimiento de la bomba de calor y del sistema fotovoltaico, con la finalidad de evaluar la fiabilidad del sistema diseñado. Con la interpretación de los resultados obtenidos gracias a la herramienta MATLAB se llega a la conclusión de que tanto el sistema diseñado como los componentes de forma individual funcionan correctamente y el rendimiento es el esperado. Abstract: In the search for new environmentally friendly technologies for generating cooling in closed spaces, both residential and industrial, the heat pump is the most appropriate technology to replace heating and cooling systems for its efficiency and for the reduction of CO2 emissions into the atmosphere. In addition, photovoltaic systems are ideal for supplying heat pumps because solar energy is clean, renewable and inexhaustible. At the facilities of the Institute of Solar Energy (IES) of the Polytechnic University of Madrid (UPM), a system was designed consisting on coupling an air-air heat pump with a photovoltaic system through a frequency converter, which is responsible for executing the inverter control algorithm. This algorithm is responsible for regulating the frequency at which the heat pump's compressor operates according to the setpoint temperature at which the system has been calibrated. A test was carried out divided into two periods in the summer of 2019 for two different setpoint temperatures. The aim of this project is to develop a MATLAB tool that will analyze the data collected during the test and allow the performance to be evaluated in terms of heat pump and PV system performance indicators, in order to assess the reliability of the designed system. Interpretation of the results obtained with the MATLAB tool leads to the conclusion that both the designed system and the individual components are functioning properly and the performance is as expected.

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Item ID: 66478
DC Identifier: https://oa.upm.es/66478/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66478
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 22 Mar 2021 09:57
Last Modified: 22 May 2021 22:30
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