Noves eines de simulació per a l’optimització energètica de sistemes de climatització aeronàutics
Anàlisi del nivell de comprensió dels EPC, confiança percebuda i impacte sobre les preferències i valors residencials
desembre 31, 2019
S’han assajat els dispositius WAVY drifters per a millorar els sistemes actuals d’observació i monitoratge de l’oceà
desembre 31, 2019El Centre de Transferència de Calor (CTTC UPC) ha coordinat MALET, un projecte europeu que té com a objectiu desenvolupar i implementar eines de simulació, en l’entorn Modelica, per a l’optimització energètica de sistemes de climatització en avions (ECS), tant pel que fa a rendiment com a aspectes de control.
Aquestes eines, però, tenen un sentit més ampli quan pensem en les activitats de recerca de la indústria aeronàutica europea, en particular, en l’àmbit del projecte europeu Clean Sky. Aquest programa té, entre altres línies de recerca, la tasca d’electrificar l’aeronau al màxim possible, seguint el concepte «more electrical aircraft». Aquesta actuació té un impacte trencador en el disseny dels equips de climatització, ja que la font energètica principal passa de ser pneumàtica (compressors del motor de l’avió) a elèctrica.
Les plataformes de simulació desenvolupades a MALET són, precisament, una eina clau per simular i optimitzar aquests nous dissenys, ja que combinen l’estudi de diferents subsistemes termofluídics (cicles d’aire, refrigerant, líquid) amb els elèctrics (motors, inversors, convertidors).
Com a acció per augmentar l’eficiència del nou sistema, s’ha posat una atenció especial en la integració d’un sistema de fred per compressió de vapor (VCS) en el sistema de fred convencional per cicle d’aire utilitzat convencionalment als avions. El nou sistema VCS és especialment complex, ja que integra processos de canvi de fase, altament no lineals i, per tant, de més difícil resolució per part dels mètodes de càlcul integrats a Modelica.
Per a optimitzar tot un sistema, i possiblement pel que fa a la integració de l’avió complet, es requereix una simulació estacionària i transitòria amb temps de càlcul extremament reduïts. Aquest aspecte ha estat determinant per al projecte, que s’ha orientat a desenvolupar nous models que combinen representativitat física amb molta rapidesa.
CTTC UPC ha liderat i ha desenvolupat tots els aspectes referents a la part tèrmica del projecte, i s’ha coordinat amb la Universitat de Nottingham pel que fa als aspectes elèctrics.
Projectes Relacionats
- Combinar l'activitat agrícola i la producció d'energia solar a partir de plaques fotovoltaiques és l’objectiu de SYMBIOSYST, un projecte impulsat per un consorci de 16 socis europeus entre els quals s’inclou la UPC. En el marc d’aquest projecte, es desenvoluparan eines tecnològiques per contribuir a generar energia neta per al sector agrícola a Europa.
- La producció de biogàs a partir de la digestió anaeròbia està experimentant un creixement exponencial a Europa en els últims anys, ja que pot ser produït localment i perquè té un clar efecte positiu sobre el reciclatge dels residus, la generació d'energia neta, el desenvolupament sostenible o l'acció pel clima. En aquest context es desenvolupa el projecte FertiLab, en el qual participen investigadors del Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia (DEAB) de la UPC.
- La flexibilitat dels sistemes elèctrics és fonamental en el procés de transició energètica cap a models de generació d’energia més sostenibles. La Comissió Europea promou el desenvolupament de solucions que donin resposta als reptes de la gestió de les xarxes de distribució elèctrica del futur sistema energètic basat en fonts renovables. Una quota cada vegada més gran de generadors d’electricitat fluctuant, com els sistemes eòlic i solar, fa que sigui més difícil calcular les càrregues que s’estan alimentant.
- El Centre d'Innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participa en el projecte COVHE, l’objectiu del qual és desenvolupar un sistema de tracció elèctrica per a vehicles pesats basat en una pila d’hidrogen.
