Investigación para la adaptación de nuevas técnicas de interpolación y fuentes de datos meteorológicos para simulaciones de eficiencia energética en la edificación

Abstract

Este proyecto de tesis doctoral tiene como objetivos fundamentales la investigación, desarrollo y mejora de métodos matemáticos simplificados capaces de interpolar valores de variables ambientales tales como temperatura, humedad relativa, velocidad de viento, etc., así como la adaptación de sistemas capaces de adquirir estos datos meteorológicos de fuentes de información novedosas en el ámbito de la edificación. Se pretende emplear dichos métodos para suministrar datos de entrada a simulaciones térmicas de edificios destinadas a la mejora de su eficiencia energética, ámbito en el que la disponibilidad de datos meteorológicos locales, exactos y precisos es crítica. Una característica adicional que deberán poseer las técnicas y métodos desarrolladas será la exigencia de costes computacionales lo más reducida posible, para poder ofrecer resultados de forma rápida y con pocos requisitos de infraestructura informática, sin por ello comprometer la calidad de los mismos.

Los beneficios de este trabajo dependerán de los usos adicionales que se les den a los métodos de interpolación y de adquisición de datos desarrollados, pero ya se puede anticipar que, en el ámbito principal de la simulación térmica de edificios, sobre el que está puesto el foco de este proyecto de tesis, se contribuirá a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en edificios y al aumento de la competitividad y el ahorro de la industria y de la Administración. Esto se logrará mediante la mejora de la eficiencia energética, alcanzada gracias al uso de simulaciones informáticas que dispongan de unos conjuntos de datos meteorológicos de entrada más exactos y precisos.

Este proxecto de tese doutoral ten como obxectivos fundamentais a investigación, desenvolvemento e mellora de métodos matemáticos simplificados capaces de interpolar valores de variables ambientais tales como temperatura, humidade relativa, velocidade de vento, etc., así como a adaptación de sistemas capaces de adquirir estes datos meteorolóxicos de fontes de información novidosas no eido da edificación. Preténdese empregar ditos métodos para subministrar datos de entrada a simulacións térmicas de edificios destinadas á mellora da súa eficiencia enerxética, eido no que a dispoñibilidade de datos meteorolóxicos locais, exactos e precisos é crítica. Una característica adicional que deberán posuír as técnicas e métodos desenvoltos será a exixencia de custos computacionais o máis reducida posible, para poder ofrecer resultados de xeito rápido e con poucos requisitos de infraestrutura informática, sen por elo comprometer a calidade dos mesmos.

Os beneficios deste traballo dependerán dos usos adicionais que se lles de ós métodos de interpolación e de adquisición de datos desenvoltos, pero xa se pode anticipar que, no eido principal da simulación térmica de edificios, sobre o que está posto o foco deste proxecto de tese, contribuirase á redución de emisións de gases de efecto invernadoiro en edificios e ó aumento da competitividade e o aforro da industria e da Administración. Isto lograrase mediante á mellora da eficiencia enerxética, acadada grazas ó uso de simulacións informáticas que dispoñan duns conxuntos de datos meteorolóxicos de entrada máis exactos e precisos.

This doctoral thesis project has two basic objectives: the investigation, development and improvement of simplified mathematic methods able to interpolate atmospheric variables values like temperature, relative humidity, wind speed, et., and also the adaption of systems able to acquire these meteorological data from novel information sources on the edification field. Those methods are intended to provide input data to thermal building simulations aiming to improve their energetic efficiency, where the availability of local, accurate and precise weather data is critical. An additional characteristic the developed techniques and methods must have will be a low requirement in computational costs, so fast and low hardware demanding results can be provided, without compromising their quality.

The benefits of this work will depend on the additional applications given to the interpolation and data acquisition developed methods, but it can already be stated that, in the main field of the thermal building simulations, where this thesis project is focused, they will contribute to the greenhouse effect gases emission reduction in buildings and to an increase in the competitiveness and saving of the industry and the Public Administration. This will be achieved by the improvement in the energy efficiency, due to using simulations with meteorological data inputs more accurate and precise.