Sistema autónomo de producción y gestión de energía eléctrica utilizando hidrógeno controlado mediante tecnología IoT
Correu electrònic de l'autorjoelfernandezcidesgmail.com
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2024-02-06
Condicions d'accésAccés obert
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
Aquest projecte té com objectiu principal la generació eficient del corrent elèctric a travès d'un sistema integrat composat per un electrolitzador i una pila de combustible. La clau d'aquest procès rau en la descomposició de l'aigua, on l'electrolitzador realitza la separació de l'oxígen i hidrogen i la pila de combustible utilitza aquest elements per portar a cau reaccions de reducció y oxidació, generant d'aquesta manera energía elèctrica de manera sostenible.
L'eficiència de tot al sistema es maximitza mitjançant l'implementació d'un sistema de monitorització constant. Aquest control exhaustiu es porta a cau mitjançant una xarxa de sensors estratègicament ubicats, actuadors i altres components electrònics. La interconnexió de aquests elements s'aconsegueix fent ús d'un microcontrolador i tecnología IoT, permetent un control precís i en temps real de cada component del sistema.
El disseny d'aquest projecte ha estat meticulòs, abarcant des de la selecció i estudi detallat dels sensors i actuadors incloent la comprensió profunda de las propietats de l'hidrogen i el funcionament intrínsec de las pilas de combustible i l'electrolitzador. A més, s'ha dut a terme el disseny d'una placa electrònica PCB que compacta tots aquests elements a un espai reduït, garantizant que cada component compleix una funció essencial pel correcte funcionament del sistema.
Un cop implementat, el sistema recopila dades continues a travès del sistema de control. Aquestes dades son sotmeses a un anàlisis per avaluar la eficiència del sistema en termes de generació d'energia. Aquesta perspectiva analítica, no només permet verificar la funcionalitat del sistema, sinó que també proporciona informació per possibles milloras del projecte. En resum, aquest projecte no només cerca generar energia de manera sostenible, sinó que també garantitzar un control eficient i ajudar a la millora en l'implementació d'aquesta tecnología. Este proyecto tiene como objetivo principal la generación eficiente de corriente eléctrica a través de un sistema integrado compuesto por un electrolizador y una pila de combustible. La clave de este proceso radica en la descomposición del agua, donde el electrolizador realiza la separación del oxígeno e hidrógeno, y la pila de combustible utiliza estos elementos para llevar a cabo reacciones de reducción y oxidación, generando así energía eléctrica de manera sostenible.
La eficiencia de todo el sistema se maximiza mediante la implementación de un sistema de monitorización constante. Este control exhaustivo se lleva a cabo mediante una red de sensores estratégicamente ubicados, actuadores y otros componentes electrónicos. La interconexión de estos elementos se logra mediante un microcontrolador y tecnología IoT, permitiendo un control preciso y en tiempo real de cada componente del sistema.
El diseño de este proyecto ha sido meticuloso, abarcando desde la selección y estudio detallado de los sensores y actuadores hasta la comprensión profunda de las propiedades del hidrógeno y el funcionamiento intrínseco de las pilas de combustible y el electrolizador. Además, se ha llevado a cabo el diseño de una placa electrónica PCB que compacta todos estos elementos en un espacio reducido, garantizando que cada componente cumpla una función esencial para el correcto funcionamiento del sistema.
Una vez implementado, el sistema recopila datos continuos a través del sistema de control. Estos datos son sometidos a análisis para evaluar la eficiencia del sistema en términos de generación de energía. Este enfoque analítico no solo permite verificar la funcionalidad del sistema, sino también proporciona información para posibles mejoras del proyecto. En resumen, este proyecto no solo busca generar energía de manera sostenible, sino también garantizar un control eficiente y ayudar a la mejora en la implementación de esta tecnología. This project aims to efficiently generate electrical current through an integrated system consisting of an electrolyzer and a fuel cell. The key to this process lies in the decomposition of water, where the electrolyzer separates it into oxygen and hydrogen, and the fuel cell utilizes these elements to undergo reduction and oxidation reactions, thereby generating electrical energy sustainably.
The efficiency of the entire system is maximized through the implementation of a continuous monitoring system. This thorough control is carried out using a network of strategically placed sensors, actuators, and other crucial electronic components. The interconnection of these elements is achieved through a microcontroller and IoT technology, enabling precise and real-time control of each component of the system.
The design of this project has been meticulous, covering everything from the selection and detailed study of sensors and actuators to a deep understanding of the properties of hydrogen and the intrinsic functioning of fuel cells and electrolyzers. Additionally, the design of a PCB electronic board has been executed, compacting all these elements into a confined space, ensuring that each component serves an essential function for the proper operation of the system.
Once implemented, the system collects continuous data through the control system. These data are subjected to analysis to evaluate the efficiency of the system in terms of energy generation. This analytical approach not only verifies the functionality of the system but also provides insights for potential improvements to the project. In summary, this project not only aims to generate energy sustainably but also to ensure efficient control and contribute to the continuous improvement in the implementation of this technology.
MatèriesInternet of things, Microcontrollers, Electric power production, Internet de les coses, Microcontroladors, Energia elèctrica -- Producció
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA ELECTRÒNICA INDUSTRIAL I AUTOMÀTICA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Memoria_Joel_Fernández_Cides.pdf | Memòria | 2,716Mb | Visualitza/Obre | |
Resumen_Joel_Fernández_Cides.pdf | Article | 733,5Kb | Visualitza/Obre | |
Anexos.zip | Annexos | 23,78Mb | application/zip | Visualitza/Obre |