Tutoriales Dialux (1)

Ya estamos en la recta de salida del 2º trimestre (como quien dice), y andamos bastante retrasados (como suele pasar) en temario, por lo que, aprovechando que estamos entrando, o según se mire, saliendo, del tema de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado, he creado algunos tutoriales de manejo del Dialux que pueden ser útiles para realizar posteriormente la evaluación energética desde el punto de vista de la iluminación de acuerdo a la UNE 15193 y a la sección HE3 del Código Técnico de la Edificación.

El primero de ellos pretende introducir el manejo básico del programa e ilustrarlo con el cálculo con Dialux del ejercicio que hicimos en clase hace unos días: la iluminación de una sala de biblioteca, aprendiendo de esta forma a dimensionar las zonas y locales, cargar las luminarias, distribuirlas, y por último evaluar los resultados.

Aún queda mucho trabajo por hacer, desde barajar distintos tipos de iluminación de interiores y de elementos arquitectónicos de diseño, seleccionar las luminarias más eficientes, comprobar el deslumbramiento molesto UGR, y por último realizar la evaluación energética de consumo y obtener diversos índices de referencia, como el VEEI que ya conocemos o el LENI de la norma UNE 15193.

Poco a poco se anda el camino. Sin más, ahí os dejo el video:

Eficiencia energética en las instalaciones de alumbrado

Después del parón navideño, como ya hemos comentado en clase, comenzaremos con la eficiencia energética de instalaciones de alumbrado. Sería bueno, e includo aconsejable que poco a poco fuéramos haciendo provisión de la normativa que iremos manejando, a falta aún del tema que todavía está en el horno. Son varios los documentos que nos serán de ayuda para el desarrollo del bloque:

– Por un lado, tendremos que tomar de base la sección HE3 (Eficiencia Energética en las instalaciones de iluminación) del Documento Básico DB HE Ahorro de Energía del CTE. Dado que lo estáis manejando en otros módulos profesionales como el de CEE, sólo tendremos que cambiar de sección…

– Otro documento fundamental será el Reglamento de Eficiencia Energética de instalaciones de alumbrado exterior, aprobado mediante RD 1890/2008, de 14 de Noviembre (BOE 19 de Noviembre). Dado que es normativa oficial, podéis descargar el decreto directamente de su enlace de BOE.

– Por supuesto, no nos podemos olvidar de aquellas instrucciones técnicas del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión que añaden requerimientos sobre las instalaciones de alumbrado o sus componentes. En concreto, nos serán de especial ayuda la ITC-BT-09 (Instalaciones de alumbrado exterior) y la ITC-BT-44 (Instalación de receptores: receptores para alumbrado). Recordad que el Reglamento de Baja Tensión, aprobado mediante RD 842/2002, de 2 de Agosto de 2002 (BOE 18 de Septiembre), también es normativa oficial, por lo que podéis descargarlo íntegro de su enlace del BOE  o bien consultarlo de forma cómoda por ejemplo en la página de la fundación para el fomento de la innovación industrial.

Sin más, no dejéis que las navidades os oxiden el raciocinio. Espero que paséis unas felices fiestas y que podáis descansar. ¡Feliz año nuevo igualmente!

Herramientas colaborativas

Os dejo la presentación de «Herramientas Colaborativas» que trabajaremos la semana que viene en las pocas clases que nos quedan antes de las vacaciones de Navidad con los alumnos de 2 CFGS de Eficiencia Energética y Energía Solar Térmica. Tened en cuenta que a partir de ahora intentaremos ponerlas en práctica siempre que sea posible. Os facilitarán enormemente la gestión de documentación que, por vuestro perfil profesional, tendréis que hacer muy a menudo.

Tutoriales varios

En la clase de ayer de PMI surgieron algunos temas referentes a la elaboración de los informes-memoria de las prácticas, cuya plantilla sabéis que tenéis colgada en la web de los ciclos. La primera de ellas se centraba en cómo generar archivos PDF en SO MS Windows a partir de un archivo de AutoCAD. La solución es tan sencilla como instalar una impresora PDF, que en Windows no viene por defecto. Os dejo un video elaborado el curso pasado para los alumnos de Sistemas Eléctricos y Automáticos del CFGS de MITF. El proceso es el mismo, por supuesto:

La otra duda se centraba en cómo poder pasar los dibujos de AutoCAD a los informes-memoria sin tener que pasar por el paso intermedio del PDF. Trabajar en espacio papel desde AutoCAD es una buena solución para componer láminas para poder imprimir posteriormente en el hueco del informe memoria. De nuevo el tutorial:

Espero que os sirva de ayuda. Aprovecho para recordaros que en mi canal de YouTube tenéis las listas de reproducción de todos los videos que en los diferentes temas de PMI hemos ido viendo. Y algo caerá en el examen de la semana que viene…

¿Energías renovables no renovables?

Os enlazo el artículo original «The myth of renewable energy» (El mito de las energías renovables) publicado en el Bulletin of the Atomic Scientists que hace poco os comenté en clase. No tiene desperdicio y da para discutir. Muchas veces no nos planteamos el lado no renovable que siempre aparece asociado al desarrollo de las fuentes de energía que estamos acostumbrados a llamar renovables cuando no lo son íntegramente, si bien los costes no renovables de puesta en marcha se difuminan en la vida útil de muchas de estas instalaciones.

Os enlazo también un resumen (en castellano) para aquellos que andéis con dificultades en el idioma de la pérfida Albión publicado en Amazing.es.

Montaje de turbina eólica de 1.5 MW

Aunque no tiene relación directa ni con el módulo profesional de Eficiencia Energética de Instalaciones ni con el de Procesos de Montaje, me ha parecido interesante reflejaros el vídeo de la entrada de hoy del blog Microsiervos, donde enlacen a un video donde se muestra a cámara rápida el montaje de un aerogenerador de 1.5 MW. Vale la pena verlo. Sin más, el video:

Listas de reproducción PMI

Como sabéis, en el módulo profesional de Procesos de Montaje de Instalaciones hemos visto (y seguiremos viendo) una selección de videos de cada tema que ilustran, en mayor o menor medida, algunos de los procedimientos, técnicas, materiales y elementos que se emplean en los diferentes ámbitos de las instalaciones térmicas y de fluidos.

Recordad que todos los videos están ubicados en listas compartidas de Youtube, organizados por cada uno de los temas que vamos viendo en nuestro módulo profesional.

Espero que os sea útil el repositorio.

Carga y descarga de condensadores

Ayer surgieron en clase, al estudiar las características básicas de los condensadores y su funcionamiento en continua y alterna, algunas dudas sobre el proceso real ocurrido en bornes del condensador cuando, estando descargado, se pone en contacto con una fuente de tensión de continua a través de una resistencia.

Para intentar aclarar el proceso, os dejo el enlace al material y os reproduzco el contenido colgado por el CIFP Mantenimiento de Servicios a la Producción de Langreo, que explica con detalle y cualitativamente el proceso que tiene lugar en el dispositivo. Tenéis que tener en cuenta que en el caso de los condensadores, las analogías cualitativas electrohidráulicas que en ocasiones nos facilitan la comprensión de los procesos de flujo de corriente y transmisión de tensión no funcionan. En la práctica, suele recurrirse a las analogías electromecánicas, dadas las similitudes que existen desde el punto de vista de descripción del comportamiento entre el movimiento de ciertos sistemas sólidos y ciertos elementos eléctricos. Comprenderlas exige una serie de conocimientos matemáticos e interpretativos de ecuaciones diferenciales e integrales que, con nuestro objetivo a la vista, no tiene sentido introducir.

No obstante, es posible que no nos haga falta para una buena comprensión del proceso que nos ocupa: no olvidéis que lo que tenemos en movimiento no es más que electrones en un circuito eléctrico. Sin más, os reproduzco el contenido:

«El proceso físico de carga de un condensador se basa en la transferencia  de electrones desde una placa hacia la otra. Este proceso no puede ocurrir de forma instantánea, debido al fenómeno de “inercia” presente en los circuitos eléctricos. Un condensador por tanto, no puede cambiar bruscamente de carga ni de tensión, sino que evoluciona mediante un periodo transitorio. Algo similar  ocurre si viajamos a 100 km/h y queremos pasar a 120 Km/h; el cambio no puede ser instantáneo sino que hay un periodo transitorio de aceleración.  Supongamos el circuito de la fig. donde inicialmente el conmutador está abierto, y cerrémoslo sobre la posición 1.

El condensador comenzará a cargarse porque los electrones de la placa superior son “arrancados” de la misma (quedando esta placa con carga +) y se van “incrustando” en la placa inferior (quedando esta placa con carga 0), tal como podemos ver en la figura.

El proceso se mantendrá hasta que la tensión del condensador se iguale a la tensión de la batería, momento en el cual la intensidad se anula. Se dice que  llegamos al régimen permanente, situación que se mantendrá indefinidamente si no se produce algún cambio en el conmutador. La situación de régimen permanente es por tanto: 

• Vcondensador= E bateria
• I=0 (A) 
• Q= C x Vcondensador 

Obsérvese que la intensidad del condensador y el movimiento real de los electrones tiene, por convenio, sentidos distintos.«

En cuanto al proceso de descarga del mismo a través de la resistencia, la situación es muy similar:

«Un tiempo después pasamos el conmutador a la posición 2, con lo que el condensador comenzará a descargarse tal como muestra la figura:

La descarga se debe a la ausencia de la batería. El circuito de la fig.7 es un circuito “desenchufado”, con lo que la tensión del condensador deberá ser nula cuando se alcance el nuevo régimen permanente. Obsérvese como los electrones salen de la placa inferior (que cada vez tendrá menos carga – al perder electrones) y entran en la superior (que cada vez tendrá menos carga + al ganar electrones) hasta que ambas placas sean eléctricamente neutras.

Llegado este momento alcanzamos el nuevo régimen permanente donde:

• V=0 (v) • I=0 (A) • Q= 0(Cul)

Obsérvese en las figuras anteriores que la intensidad de corriente por el condensador cambia de sentido en la descarga respecto a la carga. Al descargarse actúa momentáneamente como una batería ya que la intensidad sale del polo + y se cierra por el menos.

La representación gráfica de la evolución de Vcondensador en función del tiempo podría verse en un osciloscopio y tendría la siguiente forma:»

CAES: Compressed Air Energy System

Ayer surgió en clase, a raíz de las técnicas empleadas por REE de gestión de demanda eléctrica para el aplanamiento de la curva, y en concreto para el apartado de llenado de valles, las distintas posibilidades existentes para el almacenamiento energético. Naturalmente, y dado que por definición la energía eléctrica es una energía fluctuante, su almacenamiento conlleva una necesaria transformación energética que además siempre será de doble sentido ( ya que este almacenamiento no tendría sentido si de nuevo no se realizara conversión energética a energía eléctrica), y que por la naturaleza de los procesos conlleva una pérdida energética importante.

Es por ello que estos procesos sólo tienen sentido como sistema de aplanamiento de la curva de demanda energética y no como sistemas de almacenamiento permanente, aprovechando de esta forma el exceso de energía generada en las horas valle del sistema para posteriormente servir de apoyo en las horas pico. Tradicionalmente, como sabéis, uno de los sistemas más empleados han sido las centrales de acumulación por bombeo, de las que además en Extremadura tenemos varios ejemplos.

A pesar de ser una técnica empleada desde hace tiempo con fines puntuales (la planta Huntorf CAES en Alemania, de 290MW de potencia, lleva funcionando desde 1978), ha sido relativamente reciente su puesta en servicio como proyecto piloto en conjunción con sistemas de aerogeneración.

Las escasas plantas que hasta el momento hacen uso del sistema CAES (Compressed Air Energy System o Sistema de Energía de Aire Comprimido) se basan en aprovechar los excesos energéticos del sistema de producción en horas valle para, en lugar de bombear agua como hacen los sistema de acumulación por bombeo), producir compresión y almacenamiento en grandes cantidades de aire, que posteriormente es turbinado para obtener energía eléctrica en los periodos punta.

Este almacenamiento de aire conlleva la necesidad de disponer de lugares en los que grandes cantidades de aire a presión puedan ser almacenados. En plantas como la de Huntorf se emplea para ello la existencia de cavernas naturales acondicionadas en el terreno para poder realizar el almacenamiento (lo que por si fuera poco es mucho más restrictivo con el ya de por sí selectivo proceso de ubicación de sistemas como el de aerogeneración, si se quieren combinar las técnicas). Este almacenamiento además puede ser adiabático, diabático o isotérmico, modificando cada uno de ellos el rendimiento del sistema y las técnicas de almacenamiento. A pesar de que los sistemas diabáticos son los más implementados en las planas existentes por su simplicidad, son los adiabáticos los de mayor rendimiento.

(Fuente: http://themoderngreen.com/)

Es aquí donde los sistemas de acumulación por aerogeneración consituyen la novedad, ya que permiten implementar procesos adiabáticos (no reales, sino artificiales) con mayor facilidad, empleando además sistema de acumulación de calor del aire de entrada en sales o soluciones con alto calor específico. En el siguiente video podéis ver una magnífica explicación del proceso (como podéis comprobar y suponer, la poca documentación existente de estos sistemas se encuentra en Inglés. Intentaré posteriormente en clase hacer de traductor simultáneo para sacaros algo en claro… :):

Existe escasa documentación de sistemas de este tipo en castellano, pero os dejo de todas formas el enlace a la reseña del estupendo blog Desenchufados, donde podéis leer algo a este respecto, así como un breve comentario en Xatakaciencia sobre estos sistemas implementados como pilotos en EEUU. También es interesante por su carácter divulgativo el enlace de EnergyPulse sobre el tema, aunque, eso sí, en inglés.

¿Qué pensáis? ¿Puede ser el CAES un sistema de amplia difusión en un futuro próximo como lo son hoy día las centrales de bombeo para el aplanamiento de la curva de demanda eléctrica?

Por último, y a pesar de no tener publicaciones directamente relacionadas con el tema, no puedo dejar de recomendaros la biblioteca de UNESA (Asociación española de la industria eléctrica), donde podréis encontrar para descarga directa en formato PDF, numerosas publicaciones sobre el sector eléctrico español, y que van desde la situación actual del mercado eléctrico hasta temas directamente relacionados con la Eficiencia Energética de las Instalaciones como estudios y parámetros de calidad de onda o la interacción entre industria eléctrica y medio ambiente).

Materiales y sus propiedades

Como sabéis, estos días hemos estado viendo en el módulo de Procesos de Montaje de Instalaciones (PMI) la clasificación básica de materiales empleados en el ámbito de las instalaciones térmicas y de fluidos, de forma además muy genérica, descriptiva y sin entrar en profundidad más allá del interés de aplicación que estos materiales puedan tener para nosotros.

La clasificación de materiales y de sus características es amplia, por lo que no nos quedaba más remedio que recurrir al tratamiento en grandes grupos, de modo que hemos clasificado estos materiales en primer lugar en un grupo de materiales metálicos y materiales no metálicos. Naturalmente, una clasificación de este tipo nos dice muy poco, pero ya nos empieza a dar pistas de las propiedades constitutivas y de comportamiento generales de los metales y de los no metales. En el siguiente video de la UNAM se resumen algunas de estas propiedades:

Es cierto que una clasificación tan genérica nos dice poco de las características concretas de los materiales que más nos importan y cuyo uso es más difundido en el ámbito en que nos vamos a mover profesionalmente, por lo que bajando de nuevo en concreción, nos disponíamos a clasificar los materiales metálicos por un lado en materiales ferrosos y materiales no ferrosos, en función de si en su composición interviene el hierro o no. En el primer grupo, sin duda los aceros son los reyes: material duro, ligero, con gran capacidad de carga y susceptible de infinidad de tratamientos y aditivos que mejoren o cambien sus propiedades a gusto del fabricante.

Al proceso de fabricación de los aceros,así como a sus tratamientos térmicos y termoquímicos, y aunque de forma muy superficial, también le hemos dedicado algunos momentos:

En cuanto a los materiales metálicos no ferrosos, algunos como el Cobre, Aluminio, Bronce, Titanio, Estaño o Plomo son de especial interés en el ámbito de las instalaciones, con sus ventajas, limitaciones e inconvenientes. También a algunos de ellos les hemos dedicado atención a sus características generales y proceso de extracción.

Por último, dentro de los materiales no metálicos son de especial interés para nosotros los materiales poliméricos, que clasificábamos en tres grandes grupos: termoplásticos, termoestables y elastómeros.

Naturalmente, aún queda mucho todavía por ver y estudiar: lejos de sus características constitutivas, desde el punto de vista del proceso de montaje de instalaciones nos interesan especialmente la clasificación de materiales en función de su conductividad térmica, que veremos en los próximos días.

De momento, ahí va la lista de reproducción de YouTube de este primer tema, con todos los videos vistos en clase y algunos otros que os pueden resultar de interés.