Pilas de combustible tipo PEM. Aplicación al suministro de energía eléctrica a una vivienda.

107 Pages·2016·2.53 MB·Spanish

Trabajo Fin de Grado

Grado en Ingeniería de las Tecnologías
Industriales

Pilas de combustible tipo PEM. Aplicación al
suministro de energía eléctrica a una vivienda.
Autor: Rocío Martínez Reyes
Tutor: Manuel Felipe Rosa
Iglesias
Dep. de Ingeniería Energética
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla

Sevilla, 2016

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Trabajo Fin de Grado
Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales

Pilas de combustible tipo PEM. Aplicación al
suministro de energía eléctrica a una vivienda.

Autor:
Rocío Martínez Reyes

Tutor:
Manuel Felipe Rosa Iglesias
Profesor titular

Dep. de Ingeniería Energética
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2016

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Trabajo Fin de Grado: Pilas de combustible tipo PEM. Aplicación al suministro de energía eléctrica a una
vivienda.

Autor: Rocío Martínez Reyes
Tutor: Manuel Felipe Rosa Iglesias

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:
Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:
Sevilla, 2016

El Secretario del Tribunal

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A mi familia
A mis profesores

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Agradecimientos

Agradezco a todos los profesores que me han acompañado durante todos estos años de carrera. En
especial a los profesores del Departamento de Ingeniería Energética que fueron quienes despertaron en mí
el interés en el estudio de las diferentes fuentes y usos de la energía.
Me gustaría agradecerle en especial también a mi tutor Felipe por la ayuda ofrecida en todo momento
para la elaboración de este trabajo. Gracias por atenderme cuando lo he necesitado y siempre con la
mayor brevedad posible.
Y por último, pero no por ello menos importante, quería darle las gracias a mi familia. A mi madre por la
paciencia y apoyo que ha depositado en mi todos estos años. A mi padre por ayudarme a elegir la mejor
carrera para mi futuro. A mi hermana María por todo el cariño y confianza en mí. Y sobre todo a mi
hermana Marta, ingeniera como yo, por todas las horas compartidas delante de tantos apuntes. Nada de
esto hubiera sido posible sin ellos.

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Resumen

El hidrógeno es considerado el combustible del futuro. Las pilas de combustible son una alternativa para
la generación de energía eléctrica con numerosas ventajas. Existen diferentes tecnologías de pilas que
trabajan a distintas temperaturas y con materiales diferentes. Cada una de ellas tiene un campo de
aplicación más adecuado. Las pilas de combustible de membrana polimérica (PEM) son unas de ellas.
Teniendo como único residuo agua, se trata de una tecnología muy limpia y de alta eficiencia. Una de las
aplicaciones más prometedores de las pilas PEM es su uso para el suministro de energía eléctrica en los
hogares. En este proyecto se realiza un predimensionado del sistema necesario para el suministro de
energía eléctrica a una vivienda. Dicho sistema consta de la pila de combustible tipo PEM y de un banco
de baterías donde se almacena energía. La energía proveniente de las baterías se usará en aquellos
momentos del día en los que la demanda sea superior a la potencia suministrada por la pila. Se lleva a
cabo además, un pequeño análisis económico de la viabilidad de dicho proyecto.

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Abstract

Hydrogen is considered the fuel of the future. Fuel cells are an alternative to power generation with many
advantages. There are different fuel cells technologies working at a wide range of temperature and
materials. Each one has its appropriate application. Proton Exchange Membrane fuel cells are one of
them. Taking water as the only residual substance, it is a very clean and highly efficient technology. One
of the most promising applications of the PEM fuel cells is their use for the supply of electricity in
homes. In this project there is a pre-dimensioning of the required system for generating electricity which
is demanded by a house. That system is composed by the PEM fuel cell and a battery bank. The batteries
will save the energy that will be later be used in those moments when the demand of power in the house
is higher than the fuel cell power. Moreover it includes a small economic analysis of its viability.

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