Search

[Resumen] El artículo presenta el modelado y control de la potencia frigorífica de una máquina de absorción solar, la cual se supone que está abastecida con un reservorio de energía térmica, utilizada para sistemas de climatización. Se pretende satisfacer la demanda de frío de una instalación. El modelado de cada uno de los componentes ha sido implementado en Simulink, con el objetivo de obtener la simulación completa de la planta. En el simulador, el sistema de refrigeración propuesto presenta lazos de control para mantener las variables de salida de los caudales y temperaturas en referencias establecidas. Finalmente, se presentan los resultados de la simulación que muestran el comportamiento de la planta y que avalan el buen funcionamiento del sistema de control., [Abstract] The article presents the modeling and control of the cooling capacity of a absorption machine feeded by a energy reservoir, used for air conditioning systems. It is intended to satisfy the cooling demand of an installation. The modeling of each of the components has been implemented in Simulink, in order to obtain the complete simulation of the plant. In the simulator, the proposed refrigeration system presents control loops to maintain the output variables of the flow rates and temperatures in established references. Finally, the results of the simulation are presented, which show the behavior of the plant and support the good performance of the control system.

[Resumen] El artículo presenta el modelado de un sistema de refrigeración que combina una planta solar de absorción y un sistema de producción de frío basado en enfriadoras refrigeradas por aire. Se pretende satisfacer la demanda de frío de una instalación haciendo que ambas plantas trabajen en paralelo, priorizando el abastecimiento de energía frigorífica por parte de la planta solar. El modelado de cada uno de los componentes se han implementado en Simulink, para poder obtener la simulación de la planta. El sistema de refrigeración propuesto presenta lazos de control para mantener las variables de salida en las referencias de caudales y temperaturas deseadas. Finalmente, se han presentado resultados de simulación que muestran el comportamiento de la planta completa., [Abstract] This article presents the modeling of a refrigeration system that combines a solar absorption plant and a cold production system system based on air-cooled water chillers. The aim is to satisfy the cold demand of an installation in which both refrigeration plants work in parallel, prioritizing the refrigeration power provided by the absorption solar plant. The modeling of each component has been integrated into Simulink in order to be able to simulate the plant. The system is controlled as control loops to keep the output variables at the desired flow and temperature references. Finally, simulation results have been presented that show the behavior of the complete plant.

[Resumen] En este artículo se presenta un planificador óptimo para decidir tanto el nivel de carga instantáneo como el estado encendido/apagado de una serie de máquinas enfriadoras que funcionan en paralelo para abastecer la demanda de frío de una gran instalación. El optimizador tiene un objetivo doble: minimizar el consumo eléctrico de las enfriadoras manteniendo el número de conmutaciones lo más bajo posible. La principal novedad es el uso del concepto de regulación binaria en la función de coste del optimizador. Para seleccionar los valores más adecuados de los pesos de ponderación asociados a los distintos términos de la función de coste se ha realizado un estudio de las posibles soluciones mediante una batería de simulaciones., [Abstract] This article presents an optimal scheduler to decide both the instantaneous part load and the on/off status of a series of chillers which work in parallel to supply the cold load demand of a large installation. The optimizer has a double objective: to minimize the electrical consumption of the chillers while keeping the number of commutations as low as possible. The main novelty is the use of the concept of binary regulation in the cost function of the optimizer. In order to select the most appropriate values of the weighting factors associated with the different terms of the cost function, a study of the possible solutions has been carried out using a battery of simulations.

[Resumen] En este artículo se presenta el modelado de un sistema de abastecimiento de energía frigorífica basado en enfriadoras de agua refrigeradas por aire, al que se le ha añadido un sistema de almacenamiento de energía. Con ello se pretende satisfacer la demanda de frío de una gran instalación. El modelado de cada uno de los elementos se ha integrado en Simscape a fin de poder simular la planta completa. En el simulador se ha supuesto el sistema controlado a bajo nivel, de tal manera que es capaz de recibir consignas de caudales desde un optimizador a un nivel jerárquicamente superior. Finalmente, se ha propuesto un problema de optimización mixto no lineal con variables enteras asociadas al funcionamiento de partes de la instalación, de forma que se optimice el coste económico de la generación del frío; y se han presentado resultados de simulación que avalan el buen funcionamiento del optimizador., [Abstract] This article presents the modeling of a refrigeration energy supply system based on air-cooled water chillers, to which an energy storage system (TES) has been added. This is to satisfy the cold demand of a large installation. The modeling of each of the elements has been integrated into Simscape in order to be able to simulate the complete plant. In the simulator, the lowlevel controlled system has been assumed, in such a way that it is capable of receiving flow references from an optimizer at a hierarchically higher level. Finally, a nonlinear mixed optimization problem has been proposed with integer variables associated with the operation of parts of the installation, in such a way that the economic cost of cold generation is optimized; and simulation results have been presented that support the good performance of the optimizer.

[Resumen] El presente trabajo trata sobre el modelado y simulación de una instalación de seguimiento solar fotovoltaico para producción de energía. Se parte de una instalación real con unas especificaciones de funcionamiento muy estrictas en cuanto al seguimiento del sol, debido a que alberga paneles solares fotovoltaicos de alta concentración, donde pequeñas desviaciones en el apuntamiento suponen grandes diferencias en la generación de energía. El objetivo es la obtención de un modelo matemático que sirva como simulador para ser utilizado como primera herramienta en el diseño y ajuste de los controladores o estrategias de seguimiento que se implementarán en la instalación fotovoltaica., [Abstract] The present work deals with the modelling and simulation of a photovoltaic solar tracking installation for energy production. It starts from a real installation with very strict performance specifications in terms of tracking the sun, because it houses high concentration photovoltai solar panels, where small deviations in pointing represent large diffeerences in power generation. The objective is to obtain a mathematical model that serves as a simulator and is used as the first tool in the design and adjustment of the controllers or tracking strategies that will be implemented in the photovoltaic installation.

[Resumen] Este trabajo aborda la gestión energética de un sistema formado por un ciclo de refrigeración y un tanque de almacenamiento de energía basado en materiales de cambio de fase, que se usa como reservorio de energía frigorífica y permite desacoplar la producción y la demanda de frío. Se aplica una estrategia de planificación y control en cascada, donde un planificador basado en control predictivo calcula las referencias para las principales potencias frigoríficas, mientras que un controlador de potencia regula las potencias generadas. El planificador considera criterios económicos, de eficiencia y de factibilidad para la generación de referencias, buscando minimizar el coste diario de operación. La estrategia propuesta se compara en simulación con una estrategia no predictiva, donde se muestra que la primera no solo logra satisfacer un perfil exigente de demanda que provoca el fracaso de la segunda estrategia, sino que también reduce el coste de operación., [Abstract] This work addresses energy management of a system that comprises a refrigeration cycle and a thermal energy storage tank based on phase change materials, which is used as an cold-energy buffer, then cooling production and demand can be decoupled. A cascade scheduling and control strategy is applied, where a scheduler computes the references for the main cooling powers, while a power controller regulates the generated powers. Economic, efficiency, and feasibility criteria are considered when computing the power references, seeking daily energy cost reduction. The proposed strategy is compared in simulation with a non-predictive one, where it is shown that the first strategy not only achieves the satisfaction of a demanding cooling load where the second one fails, but the daily operating cost is also reduced.

[Resumen] Este artículo describe el funcionamiento del simulador de una planta experimental de refrigeración por compresión de vapor a la que se añade un sistema de almacenamiento de energía frigorífica. Se aborda el modelado individual de los elementos y su interconexión. Asimismo, se analizan los rangos de potencia frigorífica generados en diferentes modos de operación del sistema, estudiando la interacción entre las distintas potencias implicadas y las limitaciones que se derivan de cara al control., [Abstract] This paper describes the simulator of a vapour-compression experimental refrigeration plant which a thermal energy storage has been added to. Individual modelling of all elements is addressed, as well as their interconnection. Moreover, the cooling power ranges achieved when working in different operating modes are analyzed, while the interaction between the main cooling powers is also studied.

[Resumen] Este artículo analiza la eficiencia energética de un ciclo de refrigeración, generando un optimizador de referencias para el control basado en aproximaciones lineales. Se plantean dos enfoques de control: el control de potencia, en el cual se propone un controlador robusto descentralizado para la regulación de la potencia frigorífica dada por el ciclo, y el control de temperatura de recinto, en el cual se considera también la dinámica del recinto a refrigerar y se propone una estructura de control en cascada donde un controlador externo genera las referencias de potencia frigorífica al controlador interno del ciclo de refrigeración. Se analizan en simulación y también experimentalmente el seguimiento de referencias y el rechazo de perturbaciones en ambas estrategias de control.

[Resumen] En este trabajo se estudia el modelado dinámico de un sistema de almacenamiento de frío basado en material de cambio de fase, que permita la gestión del frío generado por una planta experimental de refrigeración por compresión de vapor, basada en criterios económicos y de satisfacción de la demanda. Se describe el diseño del sistema de almacenamiento y se propone un modelo dinámico simplificado que permita estudiar la carga y descarga del mismo. Se incluyen algunas simulaciones de carga y descarga, realizadas considerando condiciones de contorno entálpicas y másicas del refrigerante y fluido secundario acordes a las generadas por la planta experimental.

[Resumen] Este artículo describe el procedimiento seguido para la identificación del condensador de un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. El condensador se ha identificado de forma aislada, bajo la premisa de la existencia de tres zonas diferenciadas: zona de vapor sobrecalentado, zona bifásica y zona de líquido subenfriado, condición respaldada de forma empírica, y basándose en datos experimentales de equilibrio. Además se han tenido en cuenta las pérdidas de carga debido al diseño del circuito del refrigerante.

[Resumen] En este trabajo se detallan algunos aspectos clave en la optimización de la operación de sistemas de refrigeración por compresión de vapor. Se analiza un ciclo básico de una etapa de compresión y un recinto a refrigerar. Se plantea la optimización global según criterios de máxima eficiencia energética, considerando restricciones tanto tecnológicas como de operación, y se analizan los resultados para ciertos rangos de potencia frigorífica, que muestran el amplio margen de mejora que existe respecto al procedimiento tradicional de selección de referencias óptimas para el control.

[Resumen] En este trabajo se identifican los parámetros de un modelo de parámetros distribuidos de colectores solares planos mediante un algoritmo genético de codificación real utilizando datos de una planta piloto experimental.

[ES] Este trabajo presenta una metodología para el modelado de secaderos rotatorios de sólidos en isocorriente. El planteamiento del modelo está basado tanto en ecuaciones diferenciales paramétricas como en el uso de algunas correlaciones que permiten simplificar su tratamiento. En el trabajo se muestran aspectos de modelado son comunes a la mayoría de instalaciones y se detallan algunos puntos que pueden ser particulares o específicos de cada planta en función de su configuración o del material de secado. Se muestran también los ensayos a los que hay que someter al material para la determinación de algunas expresiones analíticas imprescindibles en el modelo. Asimismo, se presenta la aplicación del modelado a una planta experimental de secado de arena., [EN] This paper presents a methodology for the modelling of co-current rotary dryers. The model is based in parametric differential equations and in the use of some correlations that allow simplifying the processing. In the work, which aspects of modelling are common to most installations are distinguished, and which ones are particular of each one depending on its configuration or drying material. It is also shown the tests to which the material has to be subjected to for the determination of some analytical expressions that are essential in the model. Likewise, the application of the modelling to an experimental rotary dryer of sand is presented.

[ES] Este trabajo presenta una metodología para el modelado de secaderos rotatorios de sólidos en isocorriente. El planteamiento del modelo está basado tanto en ecuaciones diferenciales paramétricas como en el uso de algunas correlaciones que permiten simplificar su tratamiento. En el trabajo se muestran aspectos de modelado son comunes a la mayoría de instalaciones y se detallan algunos puntos que pueden ser particulares o específicos de cada planta en función de su configuración o del material de secado. Se muestran también los ensayos a los que hay que someter al material para la determinación de algunas expresiones analíticas imprescindibles en el modelo. Asimismo, se presenta la aplicación del modelado a una planta experimental de secado de arena., [EN] This paper presents a methodology for the modelling of co-current rotary dryers. The model is based in parametric differential equations and in the use of some correlations that allow simplifying the processing. In the work, which aspects of modelling are common to most installations are distinguished, and which ones are particular of each one depending on its configuration or drying material. It is also shown the tests to which the material has to be subjected to for the determination of some analytical expressions that are essential in the model. Likewise, the application of the modelling to an experimental rotary dryer of sand is presented.