Diseño de una instalación de recuperación de energía en un gimnasio para producción de agua caliente sanitaria

Abstract

In the current TFG, a study has been conducted into a gym installation, which allows a reduction of the use of fossils fuels through the self-generation of clean energy in spinning rooms and, in addition, it supposes financial saving for centers that implement it. In the presented document, a feasible study, both economic and energetic has been developed of an installation designed for the recovery of energy of a set of bicycles in a spinning class. The energy generated will be used to activate water heaters intended to produce domestic hot water. The study consists of the whole installation design, starting from the integration and control of the necessary components for the conversion of mechanical energy into electrical energy, to the automation of the system that activates the water heaters. The use of protections has also been evaluated to guarantee the safety of the installation and of the users. To perform the control and automation of the installation, the SCADA system will be used using a programmable automaton that receives, from the electrical circuit, the signal to activate the water heaters. Thanks to this system, the users have the ability to view, from a screen, the status of the installation, as well as to power or power off manually. The study finishes obtaining profit for the gym in energetic and economic terms, considering the installation as a clean and efficient alternative way of energy generation

En el presente Trabajo de Final de Grado se ha realizado el estudio de una instalación en un gimnasio, que permita reducir el uso de combustibles fósiles mediante la autogeneración de energía limpia en las salas de spinning y, además, suponga un ahorro económico para el centro que lo implante. En el documento que se presenta se ha desarrollado el estudio de viabilidad, tanto económica como energética, de una instalación diseñada para la recuperación de energía producida por el pedaleo de un conjunto de bicicletas en una clase de spinning. La energía generada se utilizará para la activación de termos eléctricos destinados a la producción de agua caliente sanitaria. El estudio consta de todo el diseño de la instalación, abordando desde la integración y control de los componentes necesarios para la conversión de energía mecánica en energía eléctrica, hasta la automatización del sistema que activa los termo eléctricos. También se ha valorado el uso de protecciones para garantizar la seguridad de la instalación y de los usuarios. Para realizar el control y automatización de la instalación, se hará uso del sistema SCADA empleando un autómata programable que reciba, desde el circuito eléctrico, la señal para activar los termos eléctricos. Gracias a este sistema, el usuario tiene la capacidad de visualizar, desde una pantalla, el estado de la instalación, así como de realizar el encendido y el apagado manualmente. El estudio finaliza obteniendo la rentabilidad del gimnasio en términos energéticos y económicos, considerando la instalación como una alternativa limpia y eficiente de generación de energía.

En el present Treball de Final de Grau s’ha realitzat l’estudi d’una instal·lació en un gimnàs, que permet reduir l’ús de combustibles fòssils mitjançant l’autogeneració d’energia neta a les sales de spinning i, a més, supose un estalvi econòmic per al centre que ho implante. En el document que es presenta s’ha desenvolupat l’estudi de viabilitat, tant econòmica com a energètica, d’una instal·lació dissenyada per a la recuperació d’energia produïda pel pedaleig d’un conjunt de bicicletes en una classe de spinning. L’energia generada s’utilitzarà per a l’activació de termos elèctrics destinats a la producció d’aigua calenta sanitària. L’estudi consta de tot el disseny de la instal·lació, abordant des de la integració i control de tots el components necessaris per a la conversió d’energia mecànica a energia elèctrica, fins a l’automatització del sistema que activa els termos elèctrics. També s’ha valorat l’ús de proteccions per a garantir la seguretat de la instal·lació i del usuaris. Per realitzar el control i automatització de la instal·lació, es farà ús del sistema SCADA emprant un autòmat programable que reba, des del circuit elèctric, el senyal per a activar els termos elèctrics. Gràcies a aquest sistema, l’usuari te la capacitat de visualitzar, des d’una pantalla, l’estat de la instal·lació, així com de realitzat l’encès i l’apagat manualment. L’estudi finalitza obtenint al rendibilitat del gimnàs en termes energètics i econòmics, considerant la instal·lació com una alternativa neta i eficient de generació d’energia.