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Análisis del rendimiento de diferentes diseños de calderas de biomasa mediante el uso de las herramientas CFD

BIOCURVE

Nombre organizació: BIOCURVE
Otras organizaciones participantes

NABLADOT.

UNIZAR-BIFI.

URL sitio web otros participantes
Fuente de financiación:

Programa Horizon 2020 de la Unión Europea.

Tipo de problema / sector: Energía (Fluidodinámica/Optimización de diseño industrial)

Aplicación: Fabricación calderas de biomasa

Empresa:

Biocurve es un fabricante de calderas de biomasa (pellets) de condensación utilizadas para calefacción central y circuito de agua caliente de pequeñas instalaciones (comunidades de vecinos, comercios y locales, etc.). Las calderas de condensación tienen un rendimiento mayor que las calderas estándar ya que usan la energía latente del vapor de agua a través de su condensación.

Reto:

Uno de los retos de este tipo de calderas es reducir el tamaño ya que permitiría llegar a un mayor número de edificios y hogares, además de reducir los costes de materiales. Sin embargo, con la metodología anteriormente utilizada, mejorar el diseño supone un reto difícil de alcanzar. Además, con la metodología inicial, el crecimiento de las calderas (por ejemplo de 50 kW to 100 kW) requería una importante inversión ya que el coste de construcción del prototipo se incrementa al incrementarse el tamaño de la caldera. Previamente al proyecto, el tiempo estimado para el diseño de una caldera de biomasa era cercano a 6 meses.

Solución:

Introducción de herramientas CFD, integradas en un entorno cloud, en el proceso de diseño de las calderas de biomasa de condensación de Biocurve. Para la ejecución de este proyecto se utilizó diferente software abierto como el generador de malla (Snappy HexMesh), software de fluidodinámica (OpenFoam) y software de postproceso (Paraview). También fue necesario el uso de grandes infraestructuras de computación ofrecidas el Instituto BIFI integradas en el proyecto CloudFlow donde las herramientas CFD fueron portadas. Las herramientas computaciones fueron modificadas para tener un interfaz amigable para el usuario final.

Beneficio:

NablaDot adaptó las herramientas de CFD (generador de malla Snappy HexMesh, software de fluidodinámica OpenFoam y software de postproceso Paraview) para simular el intercambiador de calor de una caldera de condensación de biomas. Todo este software de código abierto fue migrado a la infraestructura de cloud del Instituto BIFI dentro del proyecto CloudFlow, cuyos recursos computacionales fueron utilizados para ejecutar las herramientas CFD. Como resultado, y después de la formación necesaria proporcionada por nablaDot, Biocurve comenzó a utilizar las herramientas de CFD y a integrarlas en su proceso de diseño. Las mejoras respecto a otros diseños se han obtenido mejores resultados en términos de reducción de tamaño de la caldera, disminución de las pérdidas de presión en el intercambiador de calor y disminución del tiempo requerido para llevar a cabo el diseño de un prototipo.

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