El desenvolupament de processos termoquímics destinats a la valorització de materials lignocel·lulòsics (gasificació i piròlisi, principalment), tant pel que fa al disseny de reactors com pel que fa a l'establiment de les condicions d'operació, requereix, entre d'altres consideracions, un major grau de coneixement de la cinètica de la descomposició tèrmica d'aquests materials.La piròlisi primària de la cel·lulosa pura pot ser modelada per mitjà de mecanismes de reaccions competitives i/o consecutives (models Broido-Shafizadeh). Aquests mecanismes, però, tenen l'inconvenient que no poden ser validats experimentalment mitjançant termogravimetria a causa de la impossibilitat d'aquesta tècnica de poder distingir entre la fase gasosa i la fase condensable. Això fa que les conclusions obtingudes amb l'assumpció d'aquests models hagin estat qüestionades, ja que les "importants" quantitats de mostra inicial -emprades en els experiments duts a terme en microreactors- poden posarposen en perill el control cinètic del procés. Una alternativa als mecanismes anteriors consisteix a proposar una única reacció global (irreversible i d'una sola etapa) per descriure la pèrdua de massa d'una mostra de cel·lulosa sotmesa a una velocitat d'escalfament baixa o moderada (models cinètics de pèrdua de massa global).Pel que fa a la piròlisi de materials lignocel·lulòsics, destaca la consolidació de la hipòtesi d'addició: deixant de banda el tipus de mecanisme adoptat (competitiu o global), la descomposició tèrmica d'una determinada biomassa pot plantejar-se com una superposició de les descomposicions individuals de diferents components (o pseudocomponents) pseudocomponents presents en la mostra inicial.D'altra banda, l'estudi cinètic per a elevades velocitats d'escalfament és un repte per a la comunitat científica. L'interès a descriure la cinètica de la piròlisi d'un material lignocel·lulòsic sotmès a un règim d'escalfament instantani ràpid respon a una necessitat: el desenvolupament tecnològic de reactors de llit fluïditzat per a processos de piròlisi ràpida.Amb aquesta tesi, la contribució que es pretén no és altra que la de caracteritzas'estudia r la cinètica corresponent a la piròlisi primària (a pressió atmosfèrica) de dues mostres de biomassa (bagàs de canya de sucre i fusta residual) en dos règims d'escalfament diferents: baixa velocitat d'escalfament en règim dinàmic i elevada velocitat d'escalfament fins a la consecució d'un règim isotèrmic.Per a l'estudi de la piròlisi a baixa velocitat d'escalfament s'ha dut a terme un desenvolupament experimental mitjançant anàlisi termogravimètrica. L'evolució experimental de la pèrdua de massa per a les mostres sotmeses a programes lineals d'escalfament (5, 10 i 20 K/min) s'ha reproduït satisfactòriament mitjançant un model additiu de pèrdua global i definit per tres pseudocomponents. Per a cadascun d'aquests, s'ha considerat un mecanisme d'una sola etapa de reacció, de primer ordre cinètic per als dos primers pseudocomponents i de tercer ordre cinètic per al pseudocomponent vinculat a la lignina.Amb la finalitat d'avaluar la incidència d'una elevada velocitat d'escalfament en la cinètica de la descomposició tèrmica, s'ha realitzat un un altre desenvolupament experimental addicional a escala de microreactor. Malgrat que la massa de mostra inicial utilitzada (100-200 mg) pot posar en perill el control cinètic del procés, una anàlisi dels resultats experimentals ha permès descartar la presència significativa d'intrusions associades als fenòmens de transport.L'evolució de la pèrdua de massa experimental amb la temperatura i el temps de residència s'ha reproduït satisfactòriament per mitjà del model additiu de pèrdua global, desenvolupat en aquesta tesi a partir dels resultats termogravimètrics. Un procediment senzill d'ajust paramètric ha estat suficient per corroborar l'eficàcia del model. per a les mostres estudiades de biomassa, sotmeses a una ràpida velocitat d'escalfament.La possibilitat de poder descriure la cinètica de la descomposició tèrmica en diferents règims d'escalfament -per a les dues mostres de biomassa analitzades- constitueix la principal aportació d'aquesta tesi. Al mateix temps, pren cos la possibilitat d'establir una metodologia general destinada a la caracterització cinètica de la piròlisi per a un determinat material lignocel·lulòsic sotmès a diferents règims d'escalfament. / The development of thermochemical processes for biomass upgrading or treatment requires, among other considerations, a better knowledge of the kinetics concerning the thermal decomposition of the lignocellulosic materials. This kinetic investigation is of wide interest for both, future scientific research and practical applications (i.e., coupling chemical kinetics with conservation equations for reactor simulation, design, and/or operation).The primary pyrolysis of the cellulose can be described using mechanisms of competitive reactions (Broido-Shafizadeh models). However, these mechanisms have the inconvenience that they cannot be validated by thermogravimetric analysis because this technique cannot differentiate between the tar and gas phases. For this reason, the conclusions and kinetic parameters directly obtained from the adoption of these models have been questioned. In this sense, the heat and mass transfer limitations (for the experiments carried out using micro-reactor systems) can dramatically influence the experimental results reliability. Alternatively, a single step, nth-order model can accurately describe the global weight loss of small samples of cellulose at low-to-moderate heating rates.In order to describe the pyrolysis of lignocel·lulosic materials, previous investigations provide evidence that the overall biomass pyrolysis behaves as a superposition of the independent kinetics of the primary components or pseudo-components (summative models).Experimental measurements of the pyrolytic behavior of biomass at high heating rates are an issue of extraordinary interest in the research community due to their application to fast pyrolysis processes.This thesis focuses on the experimental study of the kinetics of primary pyrolysis. Sugarcane bagasse and waste-wood matter have been chosen as two widely different types of lignocellulosic materials. The objectives of this thesis are to obtain experimental data and to propose kinetic models useful for the prediction of the global weight loss at two different heating conditions: slow heating rates (slow/conventional pyrolysis) and fast heating rates (pseudo-isothermal conditions).An experimental study using thermogravimetric analysis has been carried out in order to characterize the kinetics of the slow pyrolysis. Experiments have been carried out at three linear heating rates: 5, 10, and 20 K/min.Assuming the addition of three independent parallel decompositions, these corresponding to three pseudo-components linked to the hemicellulose, cellulose, and lignin, the weight loss associated to the pyrolysis process is simulated. Firstly, an irreversible first-order reaction model is assumed for each pseudo-component. Results show that the simulated curves do not fit well to the experimental data. Consequently, a further kinetic study is carried out for the pure lignin, which demonstrates that the pyrolysis of lignin is better described by a third-order reaction rate law. The reformulation of the lignin kinetic model, and its subsequent implementation in the global decomposition summative model (for the third pseudo-component), has allowed to reach a good agreement between simulated and experimental data.In order to evaluate the global weight loss measured for fast heating rates, an additional experimental study has been carried out using a micro-reactor system. Although the initial sample mass (100-200 mg) could be considered excessive, a qualitative analysis has shown that the effects of heat and mass transfer limitations have not been critical.The experimental weight loss evolution has been acceptably described using the global summative model previously developed in this thesis (equation 5.12). Main model kinetic parameters have been obtained by fine-tuning their initial values to better fit experimental isothermal results. In this way, the adjusted model has been able to reproduce the isothermal experiments more accurately than a model based on competitive reactions (Miller-Bellan kinetic model).

En la investigació de la fusió termonuclear controlada per confinament magnètic es important conèixer el transport d'energia en els plasmes, doncs aquest transport és el que fa que es refredi més o menys ràpidament amb el que s'obtindran o no les reaccions de fusió. El transport d'energia en els plasmes es majoritàriament turbulent o anòmal, fins la data no hi ha una teoria que expliqui satisfactòriament aquest tipus de transport, por tant per poder realitzar estudis i extrapolacions s'utilitzen models semiempírics en codis de simulació validats. Un d'aquests codis de simulació és PRETOR-Stellarator, utilitzat i millorat durant la realització d'aquesta tesi.Per altra banda un aspecte important dels dispositius de fusió son els diagnòstics, eines imprescindibles per comprendre les propietats del plasma confinat al seu interior. Un dels diagnòstics instal·lats en el stellarator heliac flexible TJ-II del "Laboratorio Nacional de Fusión" de Madrid és l'espectròmetre d'intercanvi de càrrega. Durant aquesta tesi s'ha aprofundit en el seu estudio per després poder analitzar els seus resultats.Amb la següent generació de màquines de fusió és pretén augmentar les prestacions i arribar a demostrar la viabilitat d'aquesta tecnologia per produir electricitat. Per això les màquines han de ser molt més grans i, per tant, més cares i complexes. Por això diversos països han col·laborat en el disseny i, en el futur, construcció del dispositiu. Per a que els científics de tots els països participants puguin beneficiar-se de les dades obtingudes per les noves màquines es fan imprescindibles les eines de participació remota. Un dels punts principals d'aquesta tesi és la utilització d'aquest tipus d'eines pel funcionament de l'espectròmetre d'intercanvi de càrrega.En aquesta tesi s'han realitzat diferents estudis de transport de la calor pels electrons en el plasma. Primer s'ha acabat de validar el codi PRETOR-Stellarator amb dades de descàrreges de TJ-II obtingudes mitjançant la participació remota. Seguidament s'ha introduït una modificació del codi que permet simular amb més exactitud la part central del plasma, amb aquestes modificacions s'ha realitzat un estudi del mode de confinamient millorat de TJ-II.Amb l'espectròmetre d'intercanvi de càrrega s'han realitzat una sèrie de mesures destinades a comprovar les asimetries poloidals de fuga de ions del plasma i després s'ha intentat ver la influència de la inducció de corrent en el plasma en la temperatura dels ions.Finalment amb dades obtingudes de l'espectròmetre d'intercanvi de càrrega s'ha realitzat un estudi del transport del calor pels ions. Primer s'ha realitzat fins un radi efectiu de 0.6 aproximadament i després, gràcies a una millora del diagnòstic, s'ha pogut completar el perfil radial fins fora de l'última superfície de flux tancada. Això és una novetat, ja que fins ara no s'havia fet, a més com a resultat dóna una temperatura dels ions totalment plana al llarg de tot el radi i fins i tot fora d'aquesta última superfície tancada de flux.Amb aquesta tesi s'han provat eines de participació remota comprovant que són aptes per la seva utilització en grans instal·lacions científiques. A més s'ha aprofundit el coneixement dels plasmes de TJ-II. També s'ha acabat de validar el codi PRETOR-Stellarator, amb el que es té una eina útil per la simulació de plasmes de fusió. / En la investigación de la fusión termonuclear controlada por confinamiento magnético es importante conocer el transporte de energía en los plasmas, pues este transporte es el que hace que se enfríe más o menos rápidamente con lo que se obtendrán o no las reacciones de fusión. El transporte de energía en los plasmas es mayoritariamente turbulento o anómalo, hasta la fecha no hay una teoría que explique satisfactoriamente este tipo de transporte, por tanto para poder realizar estudios y extrapolaciones se utilizan modelos semiempíricos en códigos de simulación validados. Uno de estos códigos de simulación está PRETOR-Stellarator, utilizado y mejorado durante la realización de esta tesis.Por otra parte un aspecto importante de los dispositivos de fusión son los diagnósticos, herramientas imprescindibles para comprender la propiedades del plasma confinado en su interior. Uno de los diagnósticos instalados en el stellarator heliac flexible TJ-II del Laboratorio Nacional de Fusión de Madrid es el espectrómetro de intercambio de carga. Durante esta tesis se ha profundizado en su estudio y manejo para después poder analizar sus resultados.Con la siguiente generación de máquinas de fusión se pretende aumentar las prestaciones y llegar a demostrar la viabilidad de esta tecnología para producir electricidad. Para ello la máquinas deben ser mucho mayores y, por tanto, más caras y complejas. Por esto diversos países han colaborado en el diseño y, en el futuro, construcción del dispositivo. Para que los científicos de todos los países participantes puedan beneficiarse de los datos obtenidos por la nuevas máquinas se hacen imprescindibles las herramientas de participación remota. Uno de los puntos principales de esta tesis es la utilización de este tipo de herramientas para el manejo del espectrómetro de intercambio de carga, con lo que es un ejemplo para el futuro.En esta tesis se han realizado diferentes estudios de transporte de calor por los electrones en el plasma. Primero se ha acabado de validar el código PRETOR-Stellarator con datos de descargas de TJ-II obtenidos mediante la participación remota. Seguidamente se ha introducido una modificación del código que permite simular con mayor exactitud la parte central del plasma, con estas modificaciones se ha realizado un estudio del modo de confinamiento mejorado de TJ-II.Con el espectrómetro de intercambio de carga se han realizado una serie de medidas destinadas a comprobar las asimetrías poloidales de fuga de iones del plasma y después se ha intentado ver la influencia de la inducción de corriente en el plasma en la temperatura de los iones.Finalmente con datos obtenidos del espectrómetro de intercambio de carga se ha realizado un estudio del transporte del calor por los iones. Primero se ha realizado hasta un radio efectivo de 0.6 aproximadamente y después, gracias a una mejora del diagnóstico, se ha podido completar el perfil radial hasta fuera de la última superficie de flujo cerrada. Esto último es una novedad, ya que hasta ahora no se había hecho, además da como resultado una temperatura de los iones totalmente plana a lo largo de todo el radio e incluso fuera de esta última superficie cerrada de flujo.Con esta tesis se han probado herramientas de participación remota comprobando que son aptas para su empleo en grandes instalaciones científicas. Además se ha profundizado el conocimiento de los plasmas de TJ-II. También ha acabado de validar el código PRETOR-Stellarator, con lo que se tiene una herramienta útil para la simulación de plasmas de fusión. / In the magnetic confinement cotrolled thermonuclear fusion research it is important to know the energy transport in plasmas, because the transport makes the plasma get cold more or less quickly and so obtain more or less fusion reactions. The energy transport in plasmas is mainly turbulent or anomalous, since now there is not a theory that explains correctly this kind of transport, so in order to make studies and extrapolations it is mandatory to use semiempirical models in validated simulation codes. Among these simulation codes it is PRETOR-Stellarator, used and upgraded during the realization of this thesis.Another important aspect in the fusion devices are the diagnostics, indispensable tools for understanding the plasma properties of the device. One of the diagnostics installed in the stellarator flexible heliac TJ-II from "Laboratorio Nacional de Fusión" (Madrid) is the charge exchange spectrometer. A deep study and operation of it has been done to analize some of its results during the thesis.The next generation of fusion devices will improve its features and demonstrate the viability of this technology to produce electricity. To achieve these goals the machines must be bigger than the present-day ones, and therefore more expensive and complex. To avoid these problems some countries have collaborated in the design and, in the future, will collaborate in the construccion of the device. The scientists participating in the construction of the device would acces to the data collected in the machine by remote participation techniques, no matter where their laboratories were. One of the main points of this thesis is the use of remote participation techniques to operate the charge exchange spectrometer, so this can be a good example for the future.Some electron heat transport studies have been done during this thesis. First of all PRETOR-Stellarator has been validated whit TJ-II shots obtained by remote participation techniques. After, a modification of the code has been done in order to simulate with more precition the central part of the plasma, with these modifications an study of the improved confinement regime of TJ-II has been done.A series of measurements with the charge exchange spectrometer have been done to comprove the asimetric poloidal ion losses in the plasma. Moreover the influence of an induced current in ion temperature has been investigated.Finally, with the charge exchange spectrometer data an ion heat transport study has been done. First and study until an effective radius of 0.6 has been done and, after an upgrade of the diagnostic, it has been completed to the last closed flux surface. This last action is a novelty because never has been done in TJ-II. As a main result of these measurements results an ion temperature profile flat along the whole radius, also out of the last closed flux surface.In this thesis some remote praticipation tools have been tested resulting that they are effective for their use in big scientific instalations. Furthermore the knowledge of TJ-II plasmas has been increased. Also the PRETOR-Stellartor has been validated, resulting an useful tool for the plasma simulations.

The numerical simulation model presented is based on the integration of the fluid conservation equations (continuity, momentum and energy) in the whole compressor domain (compression chamber, valves, manifolds, mufflers, connecting tubes, parallel paths, etc.) using instantaneous local mean values for the different variables. It is interesting to remark how momentum equation has been taken into account in all compressor parts and the possibility to solve parallel paths, resonators, etc. Effective flow areas are evaluated considering multidimensional models based on modal analysis of fluid interaction in the valve. Then, second and third order vibration models of valve are also considered. The possibility to use compound bound has been also implemented.The force balances in the crankshaft connecting rod mechanical system are simultaneously solved at each time-step considered in the thermal and fluid dynamic compressor model. It allows to evaluate the instantaneous compression chamber volume and the different forces in the crankshaft connecting rod mechanical system. Mechanical system forces allows to know important information to predict possibleover-stresses in piston, piston pin, crankshaft, connecting rod, etc.The thermal analysis of the solid elements is based on global energy balances at each macro volume considered (shell, muffler, tubes, cylinder head, crankcase, motor, etc.). Some improvements can be implemented (shell conduction, heat transfer coefficient evaluation, etc.).The resulting governing equations (fluid flow, valve dynamics, conduction heat transfer in solids, etc.) are discretized by means of a fully implicit control volume formulation. The complete set of algebraic equations are coupled using the segregated he complete set of algebraic equations are coupled using the segregated pressure based algorithm Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations(SIMPLEC) extended to compressible flow. Second and third time order schemes have been implemented for the transient terms.An extensive hermetic reciprocating compressor experimental validation has been presented and the experimental know-how acquired has been highlighted. Furthermore, two commercial hermetic reciprocating compressor have been instrumented in detail to obtain the thermal temperatures map and the pressure fluid evolutions along compressor for different working conditions. It is interesting to remark as a novelty, the use of very small absolute pressure transducers, instead of the standard relative transducers. They allow to know instantaneous absolute pressure inside compressor chamber, without the necessity of measurement an absolute pressure outside the compression chamber (as is usual in this kind of experimental works). The global comparative results have allowed to check the possibilities of the numerical simulation presented above and its accuracy compared with experimental data. After that, this work show the capabilities offered by the simulation presented and its final objective, a better understanding of the thermal and fluid dynamic compressor behaviour to improve the design of these equipments.Then, the objective has been to review and present different physically meaningful parameters that characterize the reciprocating compressor behaviour (volumetric efficiency, isentropic efficiency, heat transfer efficiency, mechanical, electrical and heat losses, Coefficient of Performance, etc.), their influence detachment and evolution under different working conditions, with the idea to predict the performance of hermetic reciprocating compressors under different working conditions using the above mentioned non-dimensional parameters.Finally, a parametric study of hermetic reciprocating compressors behaviour has been carried out. Results presented show the influence of different aspects (geometry, valves, motor, working conditions, etc.) in the compressor behaviour. The parametric studies and compressor characterization detachment allows also a better implementation of simplest models of the compressors in the thermal and fluid dynamic numerical simulation of vapour compressor cycles together with the rest of elements.

Se ha estudiado la eficiencia de diferentes sistemas de iniciación química y térmica del curado de resinas de poliéster insaturado. Mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), se ha curado isotérmicamente y dinámicamente una resina de poliéster insaturado con peroxido de benzoilo como iniciador. Se ha calculado parámetros cinéticos por ajuste de los resultados calorimétricos, según diferentes métodos de análisis. Se ha establecido que método aporta mejores resultados. En curados dinámicos de varias resinas se ha investigado el efecto que provoca el tipo y la cantidad de promotor y de iniciador y en la iniciación y en el curado. Se ha estudiado la influencia del contenido de estireno y de la composición de la resina en el proceso de curado y en las propiedades del material curado, determinando la tg (DSC) y el modulo elástico (ensayos mecánicos de flexión). Se ha realizado un estudio de la degradación térmica de varias resinas por termogravimetría. Se ha determinado también el grado de conversión último mediante DSC y GPC. En curados isotérmicos de una resina con iniciador y diferentes tipos de promotor, se ha investigado la influencia del carácter nucleófilo de la amina y el tamaño de los sustituyentes en el mecanismo de iniciación Redox. Finalmente se ha investigado por DSC el mecanismo de inhibición de la hidroquinona y la influencia del contenido de hidroquinona en el curado y en los parámetros cinéticos del curado. A partir de los parámetros cinéticos obtenidos, se ha simulado el curado isotérmico, dentro y fuera del intervalo experimental de temperaturas utilizado para establecer la cinética.

En aquesta tesi s'ha realitzat un estudi experimental i teòric de la solubilitat de nous absorbents en refrigerants naturals. El mesurament de la temperatura de solubilitat dels nous fluids de treball NH3/LiNO3, NH3/NaSCN i NH3/H2O+NaOH s'ha realitzat a que les dades de solubilitat en la literatura són escassos, antics i incomplets. Per això s'ha dissenyat i construït un nou dispositiu basat en el mètode politèrmic-visual capaç de treballar a pressions moderades-altes per mantenir l’amoníac en estat líquid. També s'ha modelitzat la solubilitat dels sistemes H2O/LiNO3 (validació a pressió atmosfèrica) amb el model LIQUAC i els sistemes NH3/LiNO3 i NH3/NaSCN amb el model Symmetric Electrolyte-NRTL. Per millorar la solubilitat de la barreja H2O/LiBr i fer-la apta en sistemes aero-refrigerats s'ha optimitzat, mitjançant mètode politèrmic-visual, la mescla ) H2O/(LiBr+LiNO3+LiI+LiCl) proposada per Koo et al. (1999) en un rang de composicions de 65% a 69 %, obtenint un ràtio molar òptim 7:1:0.5:0 i un descens d'en la temperatura de solubilitat de 8 K a 35 K respectivament. Així mateix, s'ha modelitzat amb el model Electrolyte-NRTL la pressió de vapor de la mescla de sals de liti òptima obtinguda i l'efecte que té sobre aquesta l'addició de LiCl, obtenint un lleuger descens en la pressió de vapor respecte la mescla proposada per Koo et al. (1999) i una insignificant millora amb l'addició de LiCl. Finalment, s'ha estudiat la metodologia de calorimetria de flux per mesurar el límit de solubilitat de CO2 en amines. Aquesta tècnica permet la simultània determinació de entalpies de dissolució i límit solubilitat, obtenint desviacions menors del 5 % respecte a metodologies específiques. / En esta tesis se ha realizado un estudio experimental y teórico de la solubilidad de nuevos absorbentes en refrigerantes naturales. La medición de la temperatura de solubilidad de los nuevos fluidos de trabajo NH3/LiNO3, NH3/NaSCN y NH3/H2O+NaOH se ha realizado debido a que los datos de solubilidad en la literatura son escasos, antiguos e incompletos. Por ello se ha diseñado y construido un nuevo dispositivo basado en el método politérmico-visual capaz de trabajar a presiones moderadas-altas para mantener el amoníaco en estado líquido. También se ha modelizado la solubilidad de los sistemas H2O/LiNO3 (validación a presión atmosférica) con el modelo LIQUAC y los sistemas NH3/LiNO3 y NH3/NaSCN con el modelo Symmetric Electrolyte-NRTL. Para mejorar la solubilidad de la mezcla H2O/LiBr y hacerla apta en sistemas aero-refrigerados se ha optimizado la mezcla H2O/(LiBr+LiNO3+LiI+LiCl) propuesta por Koo et al. (1999) en un rango de composiciones de 65 % a 69 %, obteniendo un ratio molar óptimo 7:1:0.5:0 y un descenso de en la temperatura de solubilidad de 8 K a 35 K respectivamente. Así mismo, se ha modelizado con el modelo Electrolyte-NRTL la presión de vapor de la mezcla de sales de litio óptima obtenida y el efecto que tiene sobre ésta la adición de LiCl, obteniendo un ligero descenso en la presión de vapor respecto la mezcla propuesta por Koo et al. (1999) y una insignificante mejora con la adición de LiCl. Finalmente, se ha estudiado la metodología de calorimetría de flujo para medir el límite de solubilidad de CO2 en aminas. Esta técnica permite la simultánea determinación de entalpias de disolución y límite solubilidad, obteniendo desviaciones menores del 5 % respecto a metodologías específicas. / This thesis has made an experimental and theoretical study of the solubility of new absorbents in natural refrigerants. The measurement of solubility temperature of the new working fluids NH3/LiNO3, NH3/NaSCN and NH3/(H2O+NaOH) is due to the fact that solubility data available in literature is scarce, old and incomplete. For this purpose it has designed and built a new experimental device based on visual-polythermal method with the capacity to work at moderate-high pressures to maintain ammonia in liquid sate. It has also been modelled the solubility of H2O/LiNO3 systems (validation at atmospheric pressure) and the model LIQUAC NH3/LiNO3 and NH3/NaSCN systems with Symmetric Electrolyte-NRTL model. To improve the solubility of the mixture H2O/LiBr and make it suitable in aero-cooled systems it has been optimized, by polythermal-visual method, the mixture H2O/(LiBr + LiNO3 + LiI + LiCl) proposed by Koo et al. (1999) in a composition range from 65% to 69%, obtaining an optimum molar ratio of 7:1:0.5:0 and a decrease in the solubility temperature from 8 K to 35 K respectively. Furthermore, it has been modelled with Electrolyte NRTL model the vapour pressure of the optimum mixture of lithium salts obtained and the effect of the LiCl addition, obtaining a slight reduction in the vapour pressure regarding the mixture proposed by Koo et al. (1999) and an insignificant improvement with the addition of LiCl. Finally, it has been studied the flow-calorimetric methodology to measure the solubility limit of CO2 in amines. This technique allows the simultaneous determination of enthalpies of solution and solubility limit, obtaining deviations lower than 5% regarding specific methodologies.

Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας μελετήθηκαν οι βασικές αρχές λειτουργίας και θορύβου στα Phase Locked Loops. Στη συνέχεια σχεδιάστηκε το σχηματικό και το layout ενός PLL μικτού σήματος στο λογισμικό σχεδίασης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, Cadence IC5141. Το κύκλωμα αυτό λειτουργεί σαν συνθέτης συχνοτήτων στην περιοχή των 5GHz, από μία συχνότητα αναφοράς 50MHz, έχει θόρυβο φάσης περίπου 88dBc στο 1MHz από το φορέα και μέση κατανάλωση λιγότερο από 30mW. / Analysis of basic operation principles and noise performance of Phase Locked Loops. Design of a PLL (schematic and layout) in Cadence IC5141.

For those organizations that experience disruption, they usually understand the situation when it is already too late. The real challenge to any theory, especially if it is of high relevance for managers, is how it performs predictively. Can the theory of disruptive technologies be used not only to analyze cases ex post but to predict the potential disruptive technologies ex ante? Established companies are skeptical of the idea of disruptiveness, because of the difficulty of making predictions given the ex post nature of the theory. In this regard the goal of this report is to provide a general measure of disruptiveness and develop a framework that can assess technologies whether they have the potential to be proven disruptive. The developed assessment framework captures the essential characteristic and holistic success factors for disruptive technologies based on the theory of Christensen and a number of clarifications as seen in the literature. The framework is applied and validated by assessing the disruptive potential of five renewable energy technologies (wind energy, solar energy, biomass, hydro power, geothermal) in the power generation, heating and transportation sectors of four European countries (Austria, Bulgaria, Germany and Romania). The results show the applicability of the framework and give insights into technology and country specific determinants of energy market sector disruptions. (authors' abstract) / Series: Working Papers / Institute for Strategic Management / Energy & Strategy Think Tank

La cellule photovoltaïque à porteurs chauds est un dispositif de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique dont les rendements théoriques approchent les 86%. Additionnellement à une cellule photovoltaïque standard, ce dispositif permet de convertir l’excédent d’énergie cinétique des porteurs photogénérés, en énergie électrique. Pour cela, le phénomène de thermalisation doit être réduit et des contacts électriques sélectifs en énergie ajoutés. Afin de déterminer les performances potentielles des absorbeurs, tout en surmontant le défi de fabrication des contacts électriques sélectifs, un montage et une méthode de cartographie d’intensité absolue de photoluminescence résolue spectralement ont été utilisés. Ceci a permis d’obtenir la température d’émission et la séparation des quasi-niveaux de Fermi, les deux grandeurs thermodynamiques caractéristiques de la performance des absorbeurs. Dans cette étude, des absorbeurs à base de puits quantiques d’InGaAsP sur substrat d’InP sont utilisés. Les grandeurs thermodynamiques sont estimées et la technique de caractérisation utilisée permet l’accès à des grandeurs tel que le facteur de thermalisation mais aussi un coefficient thermoélectrique, appelé photo-Seebeck. L’analyse quantitative de porteurs chauds dans des conditions pertinentes pour le photovoltaïque est une première ; le dispositif étudié permettrait de dépasser la limite de Schockley-Queisser. Enfin, le dispositif étant muni de contacts des caractérisations électriques sont faites et comparé aux mesures optiques. Afin de mieux comprendre l’évolution des grandeurs thermodynamiques étudiées, une première simulation est proposée. / The hot carrier solar cell is an energy conversion device where theoretical conversion efficiencies reach almost 86%. Additionally to a standard photovoltaic cell, the device allows the conversion of kinetic energy excess of photogenerated carriers into electrical energy. To achieve this, the thermalisation process must be limited and electrical energy selective contacts added. In order to determine potential absorber performances and overcome the fabrication challenge of energy selective contacts, a set-up and the related method of mapping absolute photoluminescence spectra were used. This technique allows getting quasi-Fermi levels splitting and temperature of emission, both thermodynamic quantities characteristic of the performance of the absorbers. In this study, absorbers based on InGaAsP multiquantum wells on InP substrate were used. The thermodynamic quantities are determined and allow to access at quantities such as thermalisation rate but also a thermoelectric coefficient, so-called Photo-Seebeck. The quantitative analysis of the hot carriers regime, in relevant conditions for photovoltaic is a first: the analysed device indicates a potential photovoltaic conversion over the Schockley-Queisser limit. At last, as the device is supplied with electrical contacts, electrical characterization are made and compared to optical measurements. A first simulation is proposed to better understand the thermodynamic quantities evolution as a function of the electrical bias.

This thesis develops and applies methodological approaches for the analysis of intraday markets for electricity which are organised as continuous double auctions. The focus is to improve the understanding of how balancing forecast errors from weather-dependent renewable energy sources influences the outcomes of continuous intraday markets. This is important as it helps to assess how large amounts of renewable capacity can be utilised cost-efficiently and without stressing security of supply. In a first step, the thesis proposes a (non-mathematical) model of a continuous intraday market to show how the direction of the forecast error determines transactions between market participants, how these transactions relate to the formation of prices, and how the market integration of renewables can be improved. In a second step, the thesis provides a foundation for quantitative market analyses by modelling price-setting decisions for power generators and electricity demanders. This makes it possible to show that information on market participants' technical characteristics enables informed predictions of their market behaviour. In a third step, the thesis presents a computer simulation of a continuous intraday market. Implementing the simulation approach for the German power system allows calculation of the costs associated with the uncertain feed-in from renewables.

Mit dem Forschungsprojekt wurde das Ziel verfolgt, den Einfluss des Münchner Stromausfalls im Winter 2012 auf die Zahlungsbereitschaft für Versorgungssicherheit sowie auf die Akzeptanz für Erneuerbare Energien zu untersuchen. Das Ausfallereignis in München bot sich in besonderer Weise für eine Untersuchung an, da etwa die Hälfte des Stadtgebiets betroffen war, sodass eine Trennung nach beeinträchtigten und nicht-beeinträchtigen Haushalten aus einer nahezu homogenen Stichprobe ermöglicht wurde. Im Zentrum der Untersuchung steht eine repräsentative Bevölkerungsumfrage, die zwei Monate nach dem Ausfallereignis durchgeführt wurde. Dazu wurden über das Telefonlabor der Technischen Universität Dresden 526 Personen aus Münchner Privathaushalten befragt. Nach unseren Befunden beeinflusst eine kleine Versorgungsunterbrechung, wie in München, die Einstellung hinsichtlich der Erneuerbaren Energien nur unwesentlich. Allerdings können wir mit Hilfe der kontingenten Bewertungsmethode einen signifikanten Einfluss des Ausfalls auf die Zahlungsbereitschaft für eine sichere Versorgung nachweisen. Darüber ergeben sich aus unserer Studie Erkenntnisse für die Umsetzung der Energiewende: Beispielsweise wurde der Wert für die letzte gelieferte Kilowattstunde Strom (Value of Lost Load), das Last-Abschaltpotenzial von Haushalten sowie die Akzeptanz der Höhe der EEG-Umlage ermittelt.