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Visita de la Presidenta del Consejo Social de la Universidad de Almería al CIESOL

La Presidenta del Consejo Social de la Universidad de Almer

Ayudas para contratos predoctorales para la formación de doctores 2016

Plataforma Solar de Almería. Plazos de solicitud 13/09/2016

Nueva Campaña de Acceso SFERA2

Ya se ha abierto la cuarta y última campaña de acceso de S

Diversificando el uso de la Energía Solar

Infraestructura | Área de Aprovechamiento Energético de la Energía Solar

 

Instalaciones e Infraestructura

Sistema de refrigeración y calefacción solar

Todos los sensores de monitorización y equipamiento de la instalación de frío y calefacción solar han sido financiados por el PROYECTO PSE-ARFRISOL, Referencia PS-120000-2005-1, un Proyecto científico-tecnológico singular de carácter estratégico aceptado por el Plan Nacional de I+D+I 2004-2007, cofinanciado con Fondos FEDER y subvencionado por el Ministerio de Ciencia e Innovación.

El edificio CIESOL es uno de los cinco C-Ddl (contenedor demostrador de investigación) del Proyecto Singular Estratégico sobre Arquitectura Bioclimática y Frío Solar (PSE-ARFRISOL). Dicho proyecto tenía como el objetivo principal demonstrar que se es posible ahorrar de un 80 a un 90% de energía convencional a través de la correcta aplicación de las tecnologías solares activas y pasivas, adaptando el diseño del edificio al entorno y climatología. Con este objetivo en el edificio CIESOL en el año 2006 se instaló un sistema de refrigeración y calefacción solar. Dicho sistema consta fundamentalmente de un campo de captadores planos, una máquina de absorción, una torre de refrigeración, un sistema alternativo de disipación de calor utilizando agua de subsuelo, dos tanques de almacenamiento térmico, un sistema del apoyo y dos tanques de agua fría. La instalación abastece la demanda de refrigeración y calefacción del edificio CIESOL y sirve como el banco de ensayos para las investigaciones.

      

El esquema general y la imagen del sistema de refrigeración y calefacción solar.

 

Instalación fotovoltaica

Desde el Septiembre del año  2009, el edificio CIESOL cuenta con una instalación fotovoltaica que consiste en un total de 42 módulos, asociados en 3 series de 14 paneles/serie, con una  potencia unitaria de 222 Wp/panel, configurando un campo fotovoltaico de 9,324 kWp conectado a tres inversores de 2500 W de potencia nominal. Finalmente y a la salida del inversor, en corriente alterna de 230 V, se conectan los cuadros de protección y medida de la Instalación Fotovoltaica. Dicho sistema fue desarrollado gracias al Proyecto Singular Estratégico de Arquitectura Bioclimática y Frío Solar (ARFRISOL). En la figura adjunta se muestra e un esquema general de la instalación donde se observa la conexión y distribución de los elementos. Adicionalmente, se dispone de un sistema de monitorización formado principalmente por un bus de comunicaciones que pasa a través de los tres inversores y de una célula fotovoltaica calibrada instalada junto a los paneles y que finalmente se conecta con un sistema de adquisición de datos, donde se registran del orden de 90 variables con un muestreo de 1 minuto.

 

El esquema general y la imagen de la instalación fotovoltaica.

Garita meteorológica

Desde 2007, el CIESOL cuenta con una estación meteorológica ubicada en la azotea del edificio. La figura adjunta muestra los sensores instalados en la garita meteorológica. Se dispone de un seguidor solar (2AP Kipp&Zonen) sobre cual están instalados los sensores de medida de radiación solar global, directa y difusa respectivamente. En la mencionada estación se miden también otras variables meteorológicas genéricas, tales como temperatura, velocidad y dirección de viento, humedad, CO2 y presión atmosférica. Adicionalmente, desde el año 2008 se cuenta con una camera de nubes (Yankee) y un sistema de recepción de imágenes de satélite geoestacionario Meteosat de Segunda Generación (MSG), representados en la figura adjunta y pertenecientes al grupo Recursos Energéticos Solares y Climatología (TEP165).

Garita meteorológica: seguidor solar, anemómetros, camera de nubes y antena parabólica encargada de establecer comunicación con el satélite geoestacionario Meteosat de Segunda Generación.

 

Sistema de monitorización del edificio CIESOL

El edificio CIESOL cuenta con un amplio sistema de monitorización diseñado para demonstrar el cumplimiento de los objetivos del proyecto ARFRISOL. Actualmente el sistema de monitorización del edificio cuenta con 317 canales, correspondientes al conjunto de sensores instalado a lo largo de la vida del proyecto. Se dispone de una herramienta de adquisición, enfocada a almacenar datos por minuto de los sistemas hardware de National Instruments, en archivos diarios. Dicha herramienta cuenta con la posibilidad de configurar los canales mediante la manipulación de un archivo de configuración, lo que permite escalarla según las necesidades de futuras ampliaciones del sistema.

Partiendo de la lista de sensores a instalar propuesta por la líder del proyecto, el equipo de CIESOL se encargó de realizar un análisis de los sistemas hardware de adquisición de datos disponibles en el mercado, analizando sus características para seleccionar aquel que mejor se adaptase a las necesidades del proyecto. Finalmente se optó por utilizar los sistemas Compact Fieldpoint de National Instruments, hardware pensado para un uso industrial, que aportaban la resolución en la lectura exigida por el proyecto, y a su vez permitía distribuirlos por el edificio para minimizar el cableado adicional necesario gracias a su conexión vía Ethernet, que permitía aprovechar las redes ya existentes. El diseño final de la distribución puede ser observado en las figuras adjuntas.

Distribución de los Compact Fieldpoint en la planta baja y imagen de un laboratorio monitorizado.

 

Durante el año 2015 y gracias a un proyecto de infraestructura científica titulado "Módulo piloto polivalente para evaluación optimización y mejora de los sistemas de frigoconservación agroalimentaria con energías renovables" (UNAM13-1E-2532) en el patio del CIESOL se instaló un módulo piloto. Dicha instalación está compuesta por tres módulos principales complementarios entre sí, y de una sala de supervisión y control común en donde se instaló un sistema experto de adquisición de datos, monitorización y control remoto flexible como herramienta de gestión, supervisión y evaluación de los ensayos a realizar dirigidos a caracterizar el modelo sostenible a implantar. A continuación se describen las mencionadas instalaciones:

  • Cámara piloto de frigoconservación nº1 con sistema de acumulación de energía térmica por cambio de fase (acumulación en hielo) y sistema de energía híbrido solar fotovoltaica y aerogenerador en autoconsumo.
  • Cámara piloto nº2 climática de control de parámetros ambientales, dotada de sistema de control experto, cámara patrón de la cámara nº1, al ser de las mismas dimensiones y tener la misma potencia frigorífica instalada.
  • Cámara piloto nº3 para pruebas de refrigeración mediante el aprovechamiento de la acumulación de agua del ciclo de absorción solar del edificio CIESOL, cuyo objetivo primordial es la prueba de la refrigeración del local mediante aprovechamiento de agua fría del ciclo de absorción del edificio CIESOL.

Esquema del patio del CIESOL con las tres cámaras piloto de frigoconservación y la camara de control instaladas dentro del proyecto UNAM13-1E-2532.

Tres cámaras piloto de frigoconservación y la cámara de control (vista frontal) instaladas en el patio del edificio CIESOL

 

Sistema híbrido que consiste en un areogenerador (izquierda) y un sistema fotovoltaico (derecha) instalado enfrente de la entrada principal del edificio CIESOL y en su patio, respectivamente, siendo la parte integral del proyecto UNAM13-1E-2532.