I3A - Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón

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Universidad de Zaragoza
GITSEGrupo de Ingeniería Térmica y Sistemas Energéticos
El grupo de Ingeniería Térmica y Sistemas Energéticos (GITSE) es uno de los grupos de investigación del instituto que ha sido reconocido como "Grupo Consolidado de Investigación" por el Gobierno de Aragón. Su actividad académica se desarrolla en la Escuela de Ingeniería y Arquitectura (EINA) de la Universidad de Zaragoza, impartiendo todos los conocimientos relacionados con el ámbito de la ingeniería térmica, como la termodinámica, transferencia de calor, sistemas de climatización, energías renovables, motores térmicos, turbomáquinas, plantas de energía, optimización energética y combustión. Sus miembros llevan a cabo investigación básica y aplicada en las áreas relacionadas con el análisis, simulación y diseño de dispositivos térmicos y sistemas de energía mediante el uso de métodos numéricos y experimentales.
 
GITSE está involucrado en la promoción de colaboraciones y proyectos coordinados con otros grupos de investigación, departamentos y universidades de Europa y América, participa en redes nacionales, europeas e internacionales y colabora en varios TASK y ANNEX de la Agencia Internacional de la Energía, así como en la Alianza Europea para investigación en energía (European Energy Research Alliance, EERA).

Línea de Investigación

Procesos y Reciclado

Modelado, simulación y diseño de sistemas de energía

Modelos matemáticos para el análisis, síntesis, diseño y optimización de sistemas energéticos complejos. Integración energética de procesos (sistemas de poli-generación).

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Modelos matemáticos para el análisis, síntesis, diseño y optimización de sistemas energéticos complejos. Integración energética de procesos (sistemas de poli-generación).

Termoeconomía y eco-eficiencia: Aplicación de la ingeniería termodinámica al diseño de tecnologías sostenibles (económicamente viables y con mínimo impacto ambiental), tanto en sistemas energéticos ligados a productos industriales como a procesos térmicos en edificación.
 

Modelado, simulación y diseño de dispositivos térmicos

Modelado, simulación y diseño de dispositivos térmicos, modelos matemáticos de fenómenos de transferencia de calor y masa, diseño de equipos térmicos.
 

Modelado, simulación y diseño de dispositivos térmicos, modelos matemáticos de fenómenos de transferencia de calor y masa, diseño de equipos térmicos.
 

Climatización

Modelado, análisis y experimentación de sistemas de calefacción y refrigeración de edificios, nuevas tecnologías de refrigeración (absorción, adsorción).

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Modelado, análisis y experimentación de sistemas de calefacción y refrigeración de edificios, nuevas tecnologías de refrigeración (absorción, adsorción).

Integración de la energía solar térmica en aplicaciones industriales y edificios, captadores térmicos solares y aplicaciones de refrigeración solar.

Análisis  de sistemas de calefacción y refrigeración de distrito (DHC District Heating and Cooling)

Almacenamiento de energía térmica

Almacenamiento de energía térmica (Thermal Energy Storage TES) con materiales de cambio de fase (Phase Change Materials PCM): caracterización de propiedades termofísicas,...

Almacenamiento de energía térmica (Thermal Energy Storage TES) con materiales de cambio de fase (Phase Change Materials PCM): caracterización de propiedades termofísicas, intercambiadores de calor, integración en componentes de construcción y suspensiones-emulsiones de PCM.
 

Proyectos Clave

Procesos y Reciclado

Integración en sistemas de calefacción y refrigeración de distrito del almacemiento de energía térmica (TES) para aumentar la fracción solar y el uso de fuentes renovables. Distrites
En este proyecto se persigue proponer combinaciones viables de tecnologías de calefacción y refrigeración de distrito con diferentes sistemas de almacenamiento térmico para lograr un uso...
En este proyecto se persigue proponer combinaciones viables de tecnologías de calefacción y refrigeración de distrito con diferentes sistemas de almacenamiento térmico para lograr un uso eficiente de la energía.
 
Entre todas las combinaciones posibles, se seleccionarán aquellas que resulten mejores en función de diferentes criterios. Las herramientas de simulación y síntesis desarrolladas se aplicarán al diseño de una instalación de calefacción y refrigeración de distrito.
Análisis termoeconómico y ambiental de sistemas de poligeneración de distrito con acumulación estacional y elevada fracción solar
La diferencia entre el potencial de aprovechamiento térmico de la energía solar y la situación actual en Europa, pero sobre todo en España, es muy grande. La calefacción y refrigeración suponen...
La diferencia entre el potencial de aprovechamiento térmico de la energía solar y la situación actual en Europa, pero sobre todo en España, es muy grande. La calefacción y refrigeración suponen la mitad de la demanda total de energía en Europa. En España, el 65% de la demanda del sector residencial-comercial durante el invierno es de origen térmico. Una fracción importante de las mismas podría cubrirse con energía solar térmica. La experiencia dicta que dos requisitos necesarios para ello son el aprovechamiento solar en sistemas centralizados y la utilización de acumulación térmica estacional. Los sistemas de poligeneración, a través de una integración energética adecuada, permiten la producción de dos o más servicios energéticos con un aumento significativo de la eficiencia en la utilización de los recursos naturales. En este sentido, las oportunidades ofrecidas por la poligeneración, el almacenamiento de energía térmica y la energía solar vienen desaprovechándose en el Sector Residencial-Comercial, lo que supone desperdiciar un enorme potencial de ahorro.
 
En este proyecto se ha adaptado, adaptar al caso de España la base de experiencia obtenida en Europa acerca de los sistemas de calefacción solar de distrito con acumulación estacional y esclarecer las condiciones y criterios que harían interesante su implantación a medio plazo. El objetivo final consiste en proponer y diseñar sistemas de poligeneración de distrito técnicamente viables, económicamente aceptables y con mínimo impacto ambiental que sean capaces de atender una alta fracción (>50%) de la demanda térmica de los edificios con energía solar.

La combinación de sistemas que aprovechan fuentes económicas de calor (solar, cogeneración, acumulación térmica) con equipos de refrigeración por absorción permite una climatización eficiente y económica. Se estudiarán las oportunidades y posibilidades de integración con otras fuentes de energía. Se estudiarán diferentes sistemas de acumulación térmica, incluida la utilización de materiales de cambio de fase, que permitirá reducir sensiblemente las dimensiones de los sistemas de acumulación.

Consorcio Solar de I + D, ConSOLida
Abengoa Solar encabezó el proyecto CENIT ConSOLida, que, con un presupuesto de 24 M €, tuvo como objetivo desarrollar tecnologías termosolares más eficientes para la producción de electricidad...
Abengoa Solar encabezó el proyecto CENIT ConSOLida, que, con un presupuesto de 24 M €, tuvo como objetivo desarrollar tecnologías termosolares más eficientes para la producción de electricidad.
El grupo GITSE ha trabajado sobre:
  • Análisis de las propiedades termofísicas de los materiales de cambio de fase para la aplicación en el sistema de almacenamiento térmico de plantas termosolares.
  • Desarrollo de un receptor solar para un motor Stirling.
Nuevas estrategias de optimización energética de los hornos domésticos

Financiado por BSH Balay S.A.
 

Financiado por BSH Balay S.A.
 

Tecnologías Clave

Procesos y Reciclado

Laboratorio de propiedades termofisicas
  • Entalpía
  • Rango de temperatura de cambio de fase y determinación de sub-enfriamiento e histéresis
  • Difusividad térmica
  • Intercambio de energía térmica con el aire...
  • Entalpía
  • Rango de temperatura de cambio de fase y determinación de sub-enfriamiento e histéresis
  • Difusividad térmica
  • Intercambio de energía térmica con el aire
  • Capacidad calorífica específica
  • Conductividad térmica
  • Propiedades reológicas. Viscosidad
  • Densidad / expansión volumétrica
Análisis, diseño y simulación de prototipos y sistemas de energía en el ámbito de la ingeniería térmica
Enfocado en:
  • Sectores industriales con uso intensivo de energía. Por ejemplo: producción de energía, química, papel, agroalimentario, cemento, vidrio, metalúrgica.
  • ...
Enfocado en:
  • Sectores industriales con uso intensivo de energía. Por ejemplo: producción de energía, química, papel, agroalimentario, cemento, vidrio, metalúrgica.
  • Energías renovables, especialmente solar térmica y solar termoeléctrica.
  • Climatización de edificios e industrias.
  • Control de temperatura: en el sector de transporte y en salas con equipos o productos que exijan control de temperatura.

Transferencia Tecnológica

Tecnologías Industriales

Laboratorio de Ingeniería Térmica

Consultoría en ingeniería térmica, incluyendo caracterización de materiales, y simulación de sistemas térmicos.

Consultoría en ingeniería térmica, incluyendo caracterización de materiales, y simulación de sistemas térmicos.

Servicios

Procesos y Reciclado

Laboratorio de Ingeniería Térmica

El laboratorio de Ingeniería Térmica, además de dar soporte al diseño y puesta en marcha para ensayos y prototipos de equipos térmicos, es un servicio centrado en la determinación de propiedades...

El laboratorio de Ingeniería Térmica, además de dar soporte al diseño y puesta en marcha para ensayos y prototipos de equipos térmicos, es un servicio centrado en la determinación de propiedades termofísicas que permite caracterizar propiedades relevantes y comportamientos térmicos particulares tanto de sustancias y materiales en fase sólida o en fase líquida, como de materiales de cambio de fase (más conocidos como PCM, del inglés Phase Change Materials). Laboratorio de Ingeniería Térmica.pdf

Tecnologías Industriales

Análisis, diseño y simulación de prototipos y sistemas energéticos en el ámbito de la ingeniería térmica

Análisis, diseño y simulación de prototipos y sistemas energéticos en el ámbito de la ingeniería térmica.

Análisis, diseño y simulación de prototipos y sistemas energéticos en el ámbito de la ingeniería térmica.

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