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jueves, 9 de agosto de 2012

WRE news: the new sap flows

Este pasado mes de julio, algunas de las actividades del Taller de Energías Renovables (WRE - Woorkroom on Renewable Energy) (link) han dado sus frutos como trabajos fin de carrera de los estudiantes de Ingeniería de la EPI de Gijón (link).

Algunos trabajos han sido muy interesantes, pero todos han servido para avivar el interés de nuestros estudiantes, ya ingenieros, por el campo de las energías renovables, la eficiencia energética, la sostenibilidad, el medio ambiente,... y todo ello, creo, ha sido muy gratificante.

Así, los nuevos ingenieros Alejandro y Pablo han centrado sus diseño en el desarrollo de faroles híbridos con diodos LED de alta eficiencia, paneles solares de silicio amorfo de capa fina y baterías de litio de última generación. La imaginación de los nuevos ingenieros se ha puesto en funcionamiento y con estos ingredientes básicos, cada uno ha realizado su diseño, propuestas y desarrollos.

En este vídeo recojo una primera propuesta del trabajo de Alejandro (WRE-julio-2012) con un interesante diseño triangular de un pequeño panel solar con 6 diodos LED de 1 vatio, con tres paneles solares y baterías de litio de última generación, todo ello integrado en el diseño del farol conservando una estética muy atractiva.

Puede parecer poca potencia para un farol, pero el uso de diodos LED con altos rendimientos luminosos puede conducirnos facílmente a engaño. Seis diodos LED de mas de 100 lúmenes por vatios trabajando con 1 vatio de potencia a cada uno,  representa un nivel de iluminación mayor de 600 lúmenes, todos ellos enfocados además hacía el camino aprovechando al máximo la luz emitida.Una bombilla incandescente de 30 vatios proporcionaría los mismos lúmenes pero emitiría la luz de forma anárquica en todas las direcciones. Es bastante luz y mucho mejor aprovechada.



Mas detalles de este bonito trabajo pueden encontrarse en este enlace (link).

Otra propuesta muy similar, con estructura rectangular en lugar de triangular, ha sido realizada por Pablo. Con los mismo ingredientes, propone un diseño mas sencillo y compacto, con tres caras de panel solar y dos caras dotadas de iluminación LED. También un trabajo muy interesante y una propuesta muy atrevida. Cada uno ha desarrollado su propia estrategia de conversión de energía. Ninguna solución es mejor que otra, es un taller de aprendizaje.



El conjunto de trabajos sobre farolas híbridas (LED, energía solar, energía eólica) se ha completado con el trabajo de Andrés, que ha desarrollado el convertidor electrónico para seguir el punto de máxima potencia (MPPT - Maximum Power Point Tracking) de un mini-aerogenerador Savonious con generador de imanes permanentes integrado.


El trabajo complementa uno anterior presentado por Noelia (link). Si en el primero se ha abordado el diseño de la parte mecánica y estructural, en este se ha presentado una solución para la parte electrónica y se ha trabajado un poco mas el generador de imanes permantes. Detalles adicionales de este trabajo pueden encontrarse en el siguiente enlace (link).

Todos estos trabajos se enmarcan en el contexto de eficiencia energética en iluminación, en los que se abordan diversos aspectos de diseño electrónico: balasto electrónico para LED,  etapas de potencia para paneles solares o generadores eólicos, carga de baterías, .... En marcha muchos mas desarrollos e ideas adicionales: inyección de energía a la red, almacenamiento de energía en supercondensadores, estrategías de gestión de la red inteligente de iluminación,....poco a poco iremos trayendo a este blog todas esas ideas.

Cambiando de tercio y mucho mas atrevida es la propuesta de Fernando, que ha desarrollado de forma preliminar toda la electrónica para implementar una granja de generación de energía undimotriz (energía de las olas o "wave energy") a partir de un dispositivo de generación apoyado en el lecho marino e ideado por el mismo.

El trabajo es muy ingenioso y ha sido presentado a los premios EDP Challenge 2012 (link) y a los premios de Ingeniería en positivo 2012 (premios ingenieria+2012) (link). Además, ha permitido al estudiante familiarizarse con la problemática de generación de energía en el entorno marino: otros sistemas de generación de energías renovables de origen marino , el sistema de generación basado en imanes permanentes en un entorno tan hostil, toda la parte electrónica, la inyección de energía a la red, la problemática de instalación, la de mantenimiento,...creo que ha sido un trabajo interesantísimo y en el que se han abordado muchos temas complejos.


Incluso el trabajo ha incentivado la colaboración con otros estudiantes, en este caso del área de ingeniería de construcción, abordándose simultaneamente la problemática de materiales, obra civil, instalación, mantenimiento. El fomento del trabajo en equipo en un contexto de ingeniería multidisciplinar es uno de los objetivos del taller WRE.

El trabajo realizado y presentado ha sido muy original y motivador. Detalles adicionales de este proyecto, pueden encontrarse en el siguiente enlace (link).

En un contexto muy distinto están los trabajos de María, Verónica y Carmen, que se enmarcan en el contexto de la conservación del medio ambiente y del uso eficiente e inteligente del agua. En este trabajo del taller WRE se ha explorado la posibilidad de reutilizar el agua que utilizamos al ducharnos para ser usada en la descarga de las cisternas. Hay que tener en cuenta que en el cuarto de baño se gasta el 65% de todo el agua utilizada en una vivienda. En estos trabajos exploramos, con distintas ideas, la posibilidad de aprovechar y reutilizar este agua. En trabajos anteriores ya exploramos la posibilidad de extraer energía de la presión del agua para realizar pequeños sensores y aplicaciones.

Una presentación de estos trabajos puede encontrarse en este enlace (link).

Las estudiantes, ya ingenieras, han propuesto una cabina de ducha ecológica y compacta que recoge y filtra el agua de ducha en un pequeño depósito inferior y los almacena en un depósito superior de mayor capacidad, para desde allí realizar las descargas de la cisterna. Todo ello de forma controlada utilizando un microcontrolador.

Se ha diseñado la cabina completa, con todos sus elementos y circuitos de control y se ha preparado para desde allí realizar las medias descargas o descargas completas que un inodoro convencional dispone.

El trabajo realizado ha sido muy interesante y educativo, poniendo de manifiesto que una familia normal de cuatro miembros, utilizando estrategias tan sencillas como estás, podrían ahorrar la friolera de 44 mil litros de agua al año (link).


Quedan para el futuros muchas nuevas ideas y mejoras que realizar sobre estos primeros trabajos realizados, caminando hacia el uso eficiente del agua en nuestros hogares e incluso la posibilidad de recolectar energía de la presión del agua para realizar estas pequeñas funciones adicionales ( y otras nuevas que se han ido proponiendo). Queda trabajos interesantes para el futuro en este campo, también bonito donde la Ingeniería Electrónica, y en concreto la Electrónica de Potencia, tienen mucho que decir y que aportar.


Acabo este pequeño repaso del los trabajos del taller WRE presentados en julio con el trabajo de Angel.

Excepcional desarrollo de un robot para la competición de sumo del concurso de robótica de la Universidad de Oviedo (CRUO-2012) (link).


En este caso el trabajo ha ido mas allá y se ha dado el paso de construir el robot para participar en el concurso. Trabajo intenso y de auténtica ingeniería multidisciplinar el realizado por Angel. Control de motores (cinco motores), sensores, materiales,  control, diseño mecánico,......bonito trabajo.

Dejo detalles adicionales de este trabajo en este enlace (link) y también un bonito vídeo donde puede verse en ensamblaje del robot desarrollado (bautizado "lanoso" por el propio ingeniero).


Quedan para setiembre nuevos trabajos del taller WRE que presentar, también muy interesantes. Creo que hemos fomentado la creatividad de muchos nuevos ingenieros y quien sabe si esta savia que hoy ha empezado a fluir pueda dar lugar a provechosos frutos, de los cuales tan necesitados estamos.

Ya están puestas en marcha para el curso que viene nuevas propuestas e iniciativas en el Taller de Energía Renovables (Taller WRE 2013).

Trataremos de dar un nuevo empuje a esta iniciativa, así planificamos la preparación de una publicación en formato revista digital de los trabajos que se desarrollen en el taller WRE (lo hemos denominado "WRE journal") y pretendemos también dar visibilidad a las presentación que realicen los estudiantes, utilizando un formato congreso especializado (WRE Conference) (link). Todo ello busca también familiarizar al ingeniero con las pautas de presentación de trabajos en congresos especializados y la publicación en revistas internacionales.

Ya para terminar, dejo en este enlace (link) las propuestas que desde el taller WREse realizan para el curso que viene.

Estos desarrollos y otros mas que surgirán sin duda de la iniciativa de los estudiantes verán la luz en ediciones sucesivas.




1 comentario:

  1. Que bien. El trabajo de los alumnos ha sido muy bueno. Creo que hemos conseguido lo que muy bien has pensado planificado y desarrollado. Un saludo Manolo.

    Antonio Calleja

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