Algoritmos de optimización en ingeniería

Descripción

Adéntrese con agilidad en el mundo de la optimización numérica.

La eficiencia y la optimización se erigen como principios clave de la ingeniería y la gestión. Poseer las herramientas y técnicas de optimización correctas se ha vuelto indispensable. La revolución tecnológica y el auge del análisis de datos han resaltado el inmenso valor de los algoritmos de optimización, capaces de descubrir las mejores soluciones en una amplia gama de escenarios, desde la optimización de recursos en proyectos de ingeniería hasta la estrategia de toma de decisiones en la gestión empresarial. Sin embargo, adentrarse en el aprendizaje de la optimización numérica representa un reto significativo, que demanda una sólida comprensión de las matemáticas y la programación informática. La abrumadora cantidad de nueva información y la jerga especializada pueden ser particularmente intimidantes sin la guía de un experto.

Este libro se presenta como la solución a este desafío: ofrece una introducción al fascinante mundo de la optimización numérica con un estilo claro y ameno, proporcionando simultáneamente las herramientas esenciales de matemáticas y programación de manera secuencial y accesible, sin necesidad de conocimientos previos especializados.

Se distingue de otras publicaciones especializadas por su enfoque eminentemente práctico. Incluye ejemplos en MATLAB, que sirven como herramienta práctica para reducir la distancia entre la teoría y su aplicación en el mundo real. La inclusión de ejemplos de código ya preparados y su explicación línea por línea no solo hace que la materia resulte más atractiva, sino que también anima a experimentar, modificar y mejorar el código con sus propias ideas.

Si se acerca a la optimización numérica por primera vez como estudiante, este libro será un recurso de gran valor para sus estudios, y le brindará un entendimiento profundo de los algoritmos de optimización y su aplicación práctica. Si es un profesional que busca adentrarse en el campo de la optimización sin ser un especialista, encontrará en este libro un excelente punto de partida.

Descubra cómo Algoritmos de optimización en ingeniería puede iluminar su camino hacia el dominio de la optimización numérica, una de las habilidades más codiciadas en el ámbito de la ingeniería. Su viaje hacia la comprensión y hacia la comprensión y aplicación de la optimización numérica comienza aquí.

MERCADO, COMPETENCIA Y VENTAJAS COMPETITIVAS

Mercado: Técnicos y estudiantes de Energía solar térmica.

Ventajas competitivas: Nuestro libro está actualizado a la tecnología y normativa vigente.

AUTORES

Rufes Martínez: Es autor de varios libros técnicos tales como: CONDENSADORES, DIFUSION DEL AIRE EN LOCALES; TORRES DE REFRIGERACION.

CONTENIDO

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1
1.1 El sistema energético .1
1.2 Las energías renovables.6
1.2.1 Energía de la biomasa.7
1.2.2 Energía eólica .8
1.2.3 Energía geotérmica .9
1.2.4 Energía hidráulica .11
1.2.5 Energía mareomotriz.12
1.2.6 Energía undimotriz13
1.2.7 Energía maremotérmica 15
1.2.8 Energía osmótica.16
1.2.9 Energía solar .17
1.3 La energía solar térmica en el mundo.19
1.4 La energía solar térmica en Europa.20
CAPÍTULO 2. LA RADIACIÓN SOLAR.25
2.1 El Sol, fuente de energía25
2.1.1 Terminología básica26
2.1.2 La constante solar .26
2.1.3 El espectro solar27
2.2 Influencia de la atmósfera.29
2.3 El balance energético en la Tierra.31
2.4 El movimiento Tierra-Sol.33
2.4.1 Ángulos básicos 36
2.4.2 El tiempo solar 39
2.4.3 Ángulos relativos a superficies inclinadas.40
2.5 Irradiación solar extraterrestre .42
2.6 Irradiación solar terrestre .43
2.7 Medición de la radiación solar45
2.8 Fundamentos físicos del aprovechamiento de la
energía solar.48
2.8.1 El cuerpo negro.48
2.8.2 Absorbancia49
2.8.3 Emitancia 50
2.8.4 Superficies selectivas 50
CAPÍTULO 3. LAS INSTALACIONES SOLARES
TÉRMICAS53
3.1 Descripción de una instalación solar térmica.53
3.2 Clasificación de las instalaciones solares
térmicas54
3.2.1 Clasificación según el principio de circulación 55
3.2.2 Clasificación según el sistema de expansión 56
3.2.3 Clasificación según el sistema de intercambio
.58

3.2.4 Clasificación según el sistema auxiliar59
3.2.5 Clasificación según la aplicación62
CAPÍTULO 4. EL SISTEMA DE CAPTACIÓN 67
4.1 Descripción y clasificación de los captadores
solares 67
4.2 Componentes del captador plano .73
4.2.1 Cubierta transparente74
4.2.2 Placa absorbente.75
4.2.3 Tubos de intercambio .75
4.2.4 Aislamiento.76
4.2.5 Carcasa .76
4.3 Balance energético 77
4.4 Rendimiento térmico.79
4.5 Conexionado de los captadores 82
4.6 Área total, área de apertura y área del
absorbedor86
4.7 Estructura de soporte 87
4.8 Distancia mínima entre filas de captadores 87
CAPÍTULO 5. EL SISTEMA DE INTERCAMBIO 91
5.1 Mecanismos de transmisión de calor 91
5.1.1 Transmisión de calor por conducción 91
5.1.2 Transmisión de calor por convección.93
5.1.3 Transmisión de calor por radiación 95
5.1.4 Resistencia térmica .95
5.1.5 El coeficiente global de transmisión de calor .96
5.2 Descripción y clasificación de los intercambiadores
de calor.98
5.2.1 Intercambiadores internos.98
5.2.2 Intercambiadores externos 99
5.3 Eficiencia del intercambiador101
5.4 Factor captador-intercambiador .102
5.4.1 Cálculo del intercambiador 103
CAPÍTULO 6. EL SISTEMA DE ACUMULACIÓN113
6.1 Descripción .113
6.2 La estratificación de las temperaturas.114
6.3 El aislamiento 114
6.4 Clasificación de los acumuladores 114
6.4.1 Clasificación según la posición.115
6.4.2 Clasificación según el material .116
6.4.3 Clasificación según el sistema de intercambio .117
6.5 Dimensionado del sistema de acumulación122

CAPÍTULO 7. EL SISTEMA HIDRÁULICO 123
7.1 Componentes del sistema hidráulico 123
7.2 Tuberías .124
7.2.1 Dilatación térmica 126
7.2.2 Cálculo de tuberías y pérdidas de carga.126
7.2.3 Aislamiento.136
7.3 Válvulas .138
7.3.1 Válvulas de esfera .139
7.3.2 Válvulas de asiento.139
7.3.3 Válvulas de resorte140
7.3.4 Válvulas de clapeta.142
7.3.5 Válvulas de equilibrado 144
7.3.6 Válvulas termostáticas.145
7.4 Bombas de recirculación.146
7.4.1 Requisitos de las bombas de circulación150
7.4.2 Cálculo de la bomba 152
7.5 Vasos de expansión .152
7.5.1 Tipología.153
7.5.2 Cálculo de vasos de expansión según la norma
UNE 100155 .154
7.5.3 Cálculo del vaso de expansión del circuito
primario .158
7.6 Elementos accesorios.162
7.6.1 Disipadores de calor.162
7.6.2 Purgadores de aire 168
7.6.3 Reductores de presión 170
7.6.4 Manómetros 170
7.6.5 Termómetros.171
7.6.6 Conjuntos prefabricados .172
7.6.7 Contadores de energía 173
7.7 Fluido caloportador.174
CAPÍTULO 8. EL SISTEMA AUXILIAR.179
8.1 Introducción 179
8.2 Conexión del sistema auxiliar con la instalación
solar .181
8.2.1 Sistema auxiliar en serie con la acumulación
solar 181
8.2.2 Sistema auxiliar-acumulador en serie con la
acumulación solar 183
8.2.3 Sistema auxiliar en paralelo con la acumulación
solar.183
8.3 Dimensionado del sistema auxiliar .185
CAPÍTULO 9. EL SISTEMA DE CONTROL 191
9.1 Sensores.193
9.2 Termostato diferencial 196
9.3 Actuadores 198
9.4 Control del proceso de carga del acumulador
solar.199
CAPÍTULO 10. APLICACIONES 205
10.1 Climatización de piscinas 205
10.1.1 Circuito abierto.206
10.1.2 Circuito cerrado 207
10.2 Producción de ACS .208
10.2.1 Producción de ACS centralizada y acumulación
distribuida 209
10.2.2 Producción de ACS centralizada y acumulación
centralizada .211

10.2.3 Producción de ACS centralizada, acumulación
centralizada
e intercambiador individual .213
10.3 Calefacción214
10.4 Refrigeración .216
10.4.1 La refrigeración por absorción216
10.4.2 El ciclo de absorción de simple efecto .218
10.4.3 El ciclo de absorción de doble efecto.220
10.4.4 La absorción rotativa 222
10.4.5 Instalaciones de pequeña y media potencia
para producción de ACS,
apoyo a calefacción y producción de frío223
10.4.6 Instalación para producción de agua caliente
sanitaria, apoyo a calefacción
y producción de frío en instalaciones de gran
tamaño.224
CAPÍTULO 11. CÁLCULO DE INSTALACIONES227
11.1 El Código Técnico de la Edificación227
11.2 Contribución solar mínima .229
11.3 Cálculo de la energía solar disponible 235
11.4 Cálculo de la demanda de energía en
instalaciones de ACS 236
11.5 Cálculo de la demanda de energía en la
climatización de piscinas240
11.6 Cálculo de la demandas de calefacción y
refrigeración .242
11.6.1 El método de los grados-día .242
11.6.2 Cálculo aproximado de la carga térmica244
CAPÍTULO 12. PREVENCIÓN DE LA LEGIONELOSIS.247
ANEXO I. NORMATIVA APLICABLE 253
ANEXO II. TABLAS DE REFERENCIA 256
ANEXO III. CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS POR
ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN .271
ANEXO IV. CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE RADIACIÓN
SOLAR POR SOMBRAS275
ANEXO V. MÉTODOS DE CÁLCULO.283
BIBLIOGRAFÍA306