Dentro de este apartado se resumen las actividades orientadas al análisis y desarrollo de distintos tipos de dispositivos y sistemas, y que no se han encuadrado en otras líneas de trabajo. A continuación se describen brevemente algunos de los trabajos realizados dentro de este apartado:
- Análisis de sistemas de District Cooling and Heating
- Quemadores domésticos de gas
- Comportamiento aerodinámico de deflectores de ventilación
- Ensayos de sistemas de evacuación
- Desarrollo de un convector de gas
- Ensayo de intercambiadores de calor
- Estudio de circuitos de refrigeración de automóviles
- Extracción de agua en redes de gas natural
- Ensayos a escala del flujo en grandes calderas
- Mediciones
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE DISTRICT COOLING AND HEATING
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Se está llevando a cabo un extenso estudio sobre la viabilidad técnica y económica de la implantación de sistemas de trigeneración en España. Si bien existe una larga tradición en otros países, la experiencia a nivel nacional es muy limitada, por lo que se hace necesario evaluar las posibilidades y condiciones de implantación.
Además de realizar un análisis termo-hidráulico detallado de la red de distribución, se ha desarrollado una metodología de análisis global, evaluando los resultados tecno-económicos en distintos escenarios (diversos sistemas de generación, configuración de la red, consumidores…).
Se ha caracterizado el rendimiento térmico y la emisión de inquemados y contaminantes en quemadores de encimeras de gas. También se ha estudiado específicamente la ingestión de aire primario en función de la geometría del quemador. Para ello, se han aplicado procedimientos estándar y se han desarrollado métodos de medida específicos para determinar la ingestión de aire o para estudiar la distribución espacial de emisiones alrededor del quemador.
COMPORTAMIENTO AERODINÁMICO
DE DEFLECTORES DE VENTILACIÓN
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El objetivo es determinar el nivel de protección que ofrecen los deflectores instalados en conductos de evacuación de humos frente a la influencia del viento. Ante la falta de estudios previos, fue necesario desarrollar un procedimiento y un banco de ensayo para simular condiciones de viento real. También se realizaron ensayos en un recinto piloto que reproducía las condiciones de una cocina real, con paredes expuestas al viento. En base a la metodología desarrollada en el LCI se elaboró la Norma UNE 60406:2000, según la cual fueron caracterizados un gran número de deflectores comerciales, y fueron propuestas nuevas geometrías. A diferencia de los equipos comerciales, varios de estos diseños cumplen los requisitos que impone dicha norma y, por tanto, aseguran una buena calidad de ventilación.
ENSAYOS DE SISTEMAS DE EVACUACIÓN
Aparte del estudio específico de deflectores, se han realizado una serie de ensayos en una cocina piloto, con el objetivo de caracterizar distintas situaciones de evacuación de humos generados por gasodomésticos. Dichos estudios están orientados a obtener información básica para la actualización de las normativas contenidas en el RIGLO.
DESARROLLO DE UN CONVECTOR DE GAS
El objetivo en este caso es el desarrollo de un equipo novedoso para calefacción doméstica. Se diseñó una geometría capaz de generar una corriente de aire caliente, con temperaturas superficiales y de gas adecuadas para uso doméstico. El equipo utiliza como fuerza motriz únicamente la cantidad de movimiento de la llama, sin ningún elemento impulsor adicional, consiguiendo arrastrar un flujo elevado de aire mediante un diseño de tipo eyector de varias etapas. Actualmente se está elaborando una patente sobre este dispositivo.
ENSAYO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
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Mediante la adaptación de las instalaciones auxiliares existentes, se ha configurado un banco de ensayos para la caracterización hidráulica y térmica de intercambiadores de calor líquido-gas, utilizados en automoción.
Se realizan con frecuencia ensayos en un amplio rango de condiciones de operación, destinados a la evaluación de prototipos, determinación de prestaciones de equipos nuevos o tras un periodo de uso, o estudio de límites de operación.
ESTUDIO DE CIRCUITOS DE REFRIGERACIÓN DE AUTOMÓVILES
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El objetivo en este caso es el análisis de la distribución de presiones, temperaturas y caudales en circuitos de refrigeración de automóviles, y la caracterización específica de ciertos componentes fabricados por una empresa.
Para ello se ha instrumentado completamente un circuito real, con el doble objetivo de introducir una perturbación mínima en el sistema original y obtener resultados fiables a pesar de medir en flujos no desarrollados. Se ha obtenido información detallada en distintos regímenes y configuraciones, y se han caracterizado numerosos elementos de este tipo de circuitos.
EXTRACCION DE AGUA EN REDES DE GAS NATURAL
Existen una serie de situaciones que pueden dar lugar a la entrada de agua en redes de distribución gas natural, y cuya extracción posterior es una tarea compleja y enormemente laboriosa. El objetivo de este estudio es diseñar estrategias que permitan resolver este tipo de problemas de forma rápida y sistemática. Con la ayuda de ensayos sobre una red piloto de 80*40 m, se propuso un procedimiento que permite reducir muy significativamente el tiempo y número de operaciones necesarias, y que presenta la ventaja de resultar generalizable a diversas configuraciones de la red. En una segunda fase, se realizó el prediseño de un sistema novedoso ( Tubo de Succión Móvil ) para extraer bolsas de agua aisladas que pueden existir en la red, y que ha demostrado gran efectividad en las pruebas realizadas sobre la red piloto.
ENSAYOS A ESCALA DEL FLUJO EN GRANDES CALDERAS
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Se ha llevado a cabo el estudio del flujo en el hogar de una caldera de 550 MW, mediante ensayos a escala reducida, con el objetivo de determinar el proceso de mezcla entre las llamas y la inyección de gases recirculados (FGR).
A partir de un análisis de semejanza detallado, se diseñó y construyó un modelo a escala 1:50, manteniendo una rigurosa semejanza geométrica tanto del hogar como de todos los quemadores y toberas de entrada de gases. Realizado en colaboración con diversos grupos del LITEC, se llevó a cabo una caracterización detallada del proceso de mezcla (PLIF) y del campo de velocidades (LDV), así como la extrapolación al caso real mediante simulaciones CFD.
Asimismo se llevan a cabo distintos tipos de mediciones solicitados por empresas, como por ejemplo: medida de emisiones de gases en sistemas industriales de combustión, medida de temperaturas dentro del hogar, calibración de instrumentos, granulometría de sólidos (carbones, cenizas, diversos productos químicos)…
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Llama con prototipo de 20 MW de quemador TENOX |
Algunos proyectos relacionados:
“Estudio y optimización de la mezcla y la emisión de inquemados en quemadores domésticos de gas”, Financiación: Copreci, Inv. Ppal: J. Ballester, 1994-95
“Ensayo y desarrollo de deflectores para la ventilación de calderas de gas natural”, Financiación: GasNatural SDG, Inv. Ppal: J. Ballester, 1996-2001
“Estudio de la recirculación de gases en la CT Meirama”, Financiación: Unión FENOSA, Inv. Ppal: C. Dopazo, 1996
“Ensayos de ventilación de recintos con equipos domésticos de gas natural para el desarrollo de normativas de instalación”, Financiación: Gas Natural S.D.G., Inv. Ppal: J. Ballester, 1997-99
“Ensayos de prestaciones termo-hidráulicas de intercambiadores de calor”, Financiación: Valeo Térmico, Inv. Ppal: J. Ballester, 1999-2004
“Métodos de extracción de agua contenida en redes de distribución de gas natural”, Financiación: Gas Natural S.D.G., Inv. Ppal: J. Ballester, 2000-01
“Prediseño de sistema TSM para evacuación de agua en redes de gas”, Financiación: Gas Natural S.D.G., Inv. Ppal: J. Ballester, 2001-02
“Desarrollo de un convector de gas”, Financiación: Bosch-Siemens Home Appliances, Inv. Ppal: J. Ballester, 2002
“Ensayo de deflectores, según Norma UNE 60406:2000”, Financiación: Mastergas, Inv. Ppal: J. Ballester, 2002-03
“Análisis de circuitos de refrigeración de automóviles”, Financiación: Cikautxo, Inv. Ppal: J. Ballester y N. Fueyo, 2002-04
“Análisis de sistemas de DH/DC acoplados a plantas de generación distribuida de energía” (GEDIS), Financiación: Gas Natural S.D.G., Inv. Ppal: J. Ballester y N. Fueyo, 2003-04
“Estudio experimental del circuito aire-turbo de automóviles”, Financiación: Cikautxo, Inv. Ppal: J. Ballester, 2004
“Evaluación de fugas en la red de distribución de gas natural”, Financiación: Gas Natural SDG, Inv. Ppal: J. Barroso y J. Ballester, 2005
“EGR Coolers Characterisation”, Financiación: Valeo Térmico Motor S.A.U., Inv. Ppal: J. Ballester, 2004-07
“Convenio de Colaboración entre el Gobierno de Aragón y la Universidad de Zaragoza para la elaboración del inventario de emisiones a la atmósfera en la Comunidad Autónoma de Aragón”, Financiación: Gobierno de Aragón, Depto. de Medio Ambiente, Inv. Ppal: J. Ballester y L. Valiño, 2005-06
“Sistemas de almacenamiento y uso de hidrógeno para generación de energía”, Financiación: CENER, Inv. Ppal: J. Ballester, 2006
“Medida de la distribución de oxígeno en el interior de hornos de H2”, Financiación: Petronor, Inv. Ppal: J. Ballester, 2006
“Evaluación de fugas en redes de distribución de gas del sur de Italia”, Financiación: Gas Natural SDG, Inv. Ppal: J. Barroso y J. Ballester, 2006
“Desarrollo de herramientas de análisis y diseño de sistemas de trigeneración”, Financiación: Gas Natural SDG, Inv. Ppal: J. Ballester, 2006-08
“Análisis y desarrollo de nebulizadores y dosificadores para fármacos”, Financiación: Envases de Plástico SA, Inv. Ppal: A. Lozano y J. Ballester, 2006-07
“Ensayo de válvula de control para central nuclear”, Financiación: Ringo Válvulas, Inv. Ppal: J. Ballester, 2007
“Evaluación de fugas en redes de distribución de gas de México y España”, Financiación: Gas Natural SDG, Inv. Ppal: J. Barroso y J. Ballester, 2007-08
“Convenio de Colaboración entre el Gobierno de Aragón y la Universidad de Zaragoza para la actualización del Inventario de Emisiones a la Atmósfera de la Comunidad Autónoma de Aragón”, Financiación:Gobierno de Aragón, Inv. Ppal: L. Valiño y J. Ballester, 2007
“La ciudad eco-tecno-lógica (CETICA)”, Financiación: CDTI, Programa CENIT, Inv. Ppal: J. Ballester, 2007-11
“Characterisation of EGR Coolers”, Financiación: Valeo Térmico Motor S.A.U., Inv. Ppal: J. Ballester, 2007-10