Para conseguir los objetivos de reducción de emisiones de efecto invernadero responsables del calentamiento global de nuestro planeta, se firma por muchos gobiernos, dentro de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (1994), el Protocolo de Kioto que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero . Una de las medidas reglamentarias dentro de la edificación, tomada dentro de la Unión Europa para conseguir este reto medioambiental, es la redacción de una Directiva para fomentar la eficiencia energética en los edificios, responsables estos, del 40% del consumo de energía total en Europa. Esta Directiva declara unos procedimientos y exigencias mínimas que deben cumplir los edificios, existentes y de nueva construcción, y sus instalaciones para conseguirlo. Además, para desarrollar una metodología común, la Directiva se apoya en unas normas EN que se han desarrollado desde el Comité Europea de Normalización (CEN), que establecen el procedimiento a seguir por todos los Estados Miembros para determinar la demanda de energía del edificio y la estimación del consumo de cada servicio evaluable. Con este trabajo se ha analizado en profundidad estas normas CEN y se han armonizado para el caso del servicio de calefacción y de agua caliente sanitaria. Se ha detectado tras la primera lectura de las normas poca concordancia entre los diferentes grupos de trabajo que las han redactado, utilizando en muchos casos nomenclaturas y terminología diferentes. En ningún caso existe un ejemplo común que engrane la metodología expuesta en cada una de las normas. Por ello, se propone un ejemplo teórico que se podría publicar dentro de la familia de las normas CEN o en un anexo nacional. Así mismo, se estudian con detalle los procedimientos legislativos para analizar la eficiencia energética de los edificios en España (tanto existentes como nuevos) que se basan en una simulación computacional testeando, si se están aplicando o no, todas las directrices marcadas por las normas CEN. Aprovechando el estudio se recogen en este documento los valores que los programas de certificación asumen por defecto a la hora de realizar la simulación. También se ha realizado una distinción para comprobar, si los valores que por defecto asumen las normas CEN, para los datos desconocidos, son de aplicación en nuestro país. Antes de determinar unas conclusiones, se ha comprobado si la simulación computacional realizada por los programas españoles para determinar la eficiencia energética se acerca o no a los consumos. En caso de ser contrario, se establece un procedimiento para que estos programas sirvan también como herramientas de evaluación de consumo energético y, consecuentemente, ayuden a los técnicos a evaluar la medidas de ahorro energético que establezcan tras una auditoria energética a un edificio. Finalmente se determinaron unas conclusiones, contribuciones y futuros trabajos a desarrollar, tras esta tesis doctoral. / Garcia Lastra, A. (2014). Análisis de la legislación española y europea sobre la eficiencia energética en edificios. Estudio mediante simulación computacional y medidas reales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/40371 / TESIS

[ES] Las regulaciones medioambientales imponen el uso de refrigerantes con cada vez menor Poder de Calentamiento Atmosférico (PCA), y obligan a que la búsqueda de refrigerantes alternativos a los actuales sea una necesidad real acorde a las tendencias del sector. El paso de los refrigerantes actuales a la utilización de refrigerantes alternativos no es inmediato ni mucho menos sencillo. La complejidad a nivel tecnológico es muy elevada, dado que el uso de un nuevo refrigerante exige diseñar y desarrollar de cero todos los componentes del circuito, puesto que poseen unas especificaciones y requerimientos de funcionamiento totalmente diferentes de los que poseen los refrigerantes actuales. La motivación principal de la tesis doctoral es la de plantear lo primeros pasos para el desarrollo de un equipo de bomba de calor para climatización que utilice un refrigerante con un bajo índice de PCA como el propano, en sustitución del que emplea la unidad actualmente (R410A), reduciendo así el impacto medioambiental del equipo y mejorando sus propiedades. Todo esto se encuentra incluido en los siguientes puntos: - Anticipar el cambio de tecnología necesario para el cumplimiento de la regulación F-GAS, asegurando menores emisiones para el medio ambiente y manteniendo la eficiencia energética actual mediante el desarrollo de equipos de bomba de calor con capacidad de modulación y con propano como fluido refrigerante. - Desarrollar herramientas de modelado y simulación para las diferentes plataformas objetivo. - Obtener conocimiento específico sobre el comportamiento de la bomba de calor mediante el análisis experimental con prototipos funcionales bajo las condiciones de trabajo especificadas, con la intención de conocer su funcionamiento, además de sus limitaciones, exigencias prácticas y sus necesidades de control. - Facilitar el diseño y desarrollo industrial de nuevos equipos de climatización mediante las herramientas de simulación y los datos experimentales obtenidos a través de prototipos funcionales. Motivada por este nuevo escenario, esta tesis se centra en estudiar qué posibilidades existen en medio-largo plazo en el desarrollo de bombas de calor para ajustarse a la regulación existente, no solo en cuanto a requerimientos ambientales sino también energéticos. Para ello, el primer paso ha sido el de realizar una sustitución directa del refrigerante original de la unidad aerotérmica, el R410A, por R290 para establecer el punto de referencia y poder conocer qué prestaciones es capaz de desarrollar esa misma unidad sin un rediseño del circuito de refrigerante. Tras esta primera evaluación, se ha llevado a cabo un estudio teórico de distintas configuraciones de circuito frigorífico con propano para evaluar las ventajas e inconvenientes entre ellas, con el objetivo de elegir la que mejor se ajuste al cumplimiento de los objetivos marcados. Este estudio se ha efectuado en tres ámbitos distintos: calefacción a baja temperatura, alta temperatura y condiciones de alta temperatura de impulsión de agua hasta 75ºC. En todos ellos, el resultado principal que se ha considerado ha sido el de eficiencia, lo que ha permitido obtener un orden de las tipologías estudiadas en función de los resultados obtenidos. A pesar de esto, esta evaluación también ha puesto de manifiesto otra característica intrínseca a cada uno de ellos como es su límite de funcionamiento en relación con la máxima temperatura de impulsión de calefacción. Tras ello, se ha construido un prototipo de bomba de calor funcional completo para ejecutar la fase experimental, que incluya hasta tres de las tipologías evaluadas en la fase teórica previa, para que, con todos los ensayos pertinentes, los resultados permitan seleccionar la tipología de circuito de refrigerante que se integre en un prototipo final. Este prototipo permitirá caracterizar el funcionamiento del sistema tanto para una plataforma aire-agua, como para una plataforma salm / [CA] Les regulacions mediambientals imposen l'ús de refrigerants amb cada vegada menor Poder d'Escalfament Atmosfèric (PCA), i obliguen a que la recerca de refrigerants alternatius als actuals sigui una necessitat real d'acord amb les tendències del sector. El pas dels refrigerants actuals a l'utilització de refrigerants alternatius no és immediat ni tampoc fàcil. La complexitat a nivell tecnològic és molt elevada, ja que l'ús d'un nou refrigerant exigeix dissenyar i desenvolupar de zero tots els components del circuit, tenint en conta que tenen unes especificacions i requeriments de funcionament totalment diferents dels que posseeixen els refrigerants actuals. La motivació principal de la tesi doctoral és la de plantejar el primers passos per al desenvolupament d'un equip de bomba de calor per a climatització que utilitzi un refrigerant amb un baix índex de PCA com el propà, en substitució del què empra la unitat actualment (R410A), reduint així l'impacte mediambiental de l'equip i millorant les seves propietats. Tot això es troba inclòs en els següents punts: - Anticipar el canvi de tecnologia necessari per al compliment de la regulació F-GAS, assegurant menors emissions per al medi ambient i mantenint l'eficiència energètica actual mitjançant el desenvolupament d'equips de bomba de calor amb capacitat de modulació i amb propà com a fluid refrigerant. - Desenvolupar ferramentes de modelatge i simulació per a les diferents plataformes objectiu. - Obtenir el coneixement específic sobre el comportament de la bomba de calor mitjançant l'anàlisi experimental amb prototips funcionals en les condicions de treball especificades, amb la intenció de conèixer el seu funcionament, a més de les seues limitacions i exigències pràctiques i les seues necessitats de control. - Facilitar el disseny i desenvolupament industrial de nous equips de climatització mitjançant les ferramentes de simulació i les dades experimentals obtingudes a través de prototips funcionals. Motivada per aquest nou escenari, aquesta tesi es centra a estudiar quines possibilitats hi ha al mitjá-llarg termini en el desenvolupament de bombes de calor per a ajustar-se a la regulació existent, no només en relació amb el requeriments ambientals sinó també energètics. Per això, el primer pas ha sigut el de fer una substitució directa del refrigerant original de la unitat aerotèrmica, el R410A, per R290 per establir el punt de referència i poder conèixer quines prestacions és capaç de desenvolupar aquesta mateixa unitat sense un redisseny del circuit de refrigerant. Després d'aquesta primera avaluació, s'ha dut a terme un estudi teòric de diferents configuracions de circuit frigorífic amb propà per avaluar els avantatges i inconvenients entre elles, amb l'objectiu de triar la que millor s'ajusti a l'acompliment dels objectius marcats. Aquest estudi s'ha efectuat en tres àmbits diferents: calefacció a baixa temperatura, alta temperatura i condicions d'alta temperatura d'impulsió d'aigua fins a 75ºC. En tots ells, el resultat principal que s'ha considerat ha sigut el d'eficiència, el que ha permès obtenir un ordre de les tipologies estudiades en funció dels resultats obtinguts. Tot i això, aquesta avaluació també ha posat de manifest una altra característica intrínseca a cada un d'ells com és el seu límit de funcionament en relació amb la màxima temperatura d'impulsió de calefacció. Després d'això, s'ha construït un prototip de bomba de calor funcional complet per executar la fase experimental, que inclogui fins a tres de les tipologies avaluades en la fase teòrica prèvia, perquè, amb tots els assajos pertinents, els resultats permeten seleccionar la tipologia de circuit de refrigerant que s'integri en un prototip final. Aquest prototip permetrà caracteritzar el funcionament de sistema tant per a una plataforma aire-aigua, com per a una plataforma salmorra-aigua, a través del canvi del bescanviador / [EN] Environmental regulations impose the use of refrigerants with less and less Global Warming Potential (GWP), and force that the search for alternative refrigerants in order to substitute the current ones is a real need according to the trends in the sector. The transition from current refrigerants to the use of alternative refrigerants is neither immediate nor simple. The complexity at the technological level is very high, since the use of a new refrigerant requires a new design and a new development for all the components along the refrigerant circuit, since they may have totally different specifications and operating requirements compared to the traditional refrigerants. The main motivation of this thesis is to present the initial stages concerning the development of a heat pump unit for space heating that uses a lo GWP refrigerant like propane, replacing the current refrigerant of the unit (R410A), leading to a reduction of the environmental impact of this equipment and improving its properties. All this has been included on the following points: - Anticipate the required technology change to be compliant with the F-GAS regulation, ensuring low-impact emissions to the atmosphere and keeping a similar energy efficiency through the development of heat pump units with heating capacity modulation and with propane as refrigerant. - Develop modelling and simulation tools for the different platforms approaches. - Obtain specific knowledge about the heat pump performance through experimental analysis with functional prototypes under the specified working conditions, with the aim of acquiring knowledge not only about its operation, but also about its limitations, practical requirements and its control needs. - Contribute to the industrial design and development of new space heating equipment using simulation tools and experimental data obtained through functional prototypes. Motivated by this new scenario, this thesis focuses on studying the available options in the medium-long term concerning the heat pump development in order to be compliant with the applicable regulations, not only in terms of environmental requirements but also energy requirements. To do this, the first step has been related to carry out a direct replacement of the original refrigerant of the aerothermal unit, R410A, with R290 to establish the reference point and to be able to know the performance of the original unit without considering a redesign of the refrigerant circuit. After this initial evaluation, a theoretical study of different refrigerant circuit configurations with propane has been carried out with the purpose of evaluating the advantages and disadvantages among them, in order to choose the one that fulfils the performance requirements the best. This study has been executed in three different areas: low heating temperature, high heating temperature and high water flow temperature conditions up to 75ºC. In all of them, the main result considered has been the efficiency, which has enabled to obtain a priority order based on the results obtained. Despite this, this evaluation has also revealed another attached feature, such as their operating limit in relation to the maximum heating flow temperature. After that, a complete functional heat pump prototype has been built to execute the experimental phase, which includes up to three of the typologies evaluated in the previous theoretical phase, so that, with all the corresponding tests, the results allow to select the typology of refrigerant circuit to be integrated into a final prototype. This prototype has also enabled the performance characterization for two different types of platforms, air-water and brine-water, by changing of the corresponding exchanger using cutting valves. In parallel to this, a certain phenomenon related to the behaviour of the refrigerant have been studied through different operating conditions for each typology as well as the proper measures to improve the system control. As / López Juárez, E. (2021). Desarrollo de una bomba de calor doméstica que usa propano como fluido de trabajo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/174570 / TESIS

[ES] Los Sistemas de Distribución de Calor Urbanos (SDCU) son una tecnología madura para el suministro eficiente de calor en las ciudades. En el contexto de la crisis climática y del objetivo de descarbonizar el sector de la calefacción, estos sistemas pueden desempeñar un papel muy importante. En principio, los SDCU existentes actualmente están basados principalmente en el uso de combustibles fósiles, por lo que forman parte del problema. Sin embargo, mediante la integración de plantas de generación de calor renovables, los SDCU pueden ofrecer un gran potencial para apoyar la transición hacia un suministro de calor sin combustibles fósiles. Esta transición se ve dificultada por diversas barreras. Por ejemplo, la necesidad de bajas temperaturas de suministro para que la integración de las plantas renovables de generación de calor sea rentable. Sin embargo, dado que las plantas de generación de calor fósiles existentes no se benefician de una reducción de la temperatura, existe un efecto de bloqueo en los modelos de negocio establecidos. En la investigación actual, la resolución de las barreras se centra en soluciones individuales para cuestiones específicas y en estrategias de calor para un nivel general. Como las barreras están fuertemente interrelacionadas, las empresas de distribución de calor urbano requieren una metodología de transición sistémica para sus actividades específicas en los diferentes ámbitos de planificación y operación. Tras constatar su ausencia en la bibliografía, la presente tesis pretende desarrollar una metodología integral que facilite dicha transición de forma rentable. Para la realización de esta tarea, esta tesis introduce un enfoque de marco que combina conceptos independientes nuevos y existentes, construyéndose sobre una estructura diseñada en los ocho «ámbitos» de interés de los SDCU. Estos ámbitos de los SDCU clasifican las actividades en los diferentes campos de las problemáticas de este tipo de sistemas. Para abordar las actividades de planificación y operación en las empresas de distribución de calor urbano, estas actividades se integran en el nuevo «marco» que se clasifica según los tres ámbitos de los SDCU: «diseño», «planificación operativa» y «operación». Dicho marco resume las actividades relacionadas según los procesos y las vincula mediante mecanismos técnicos y económicos. Estos mecanismos se plantean de forma que todas las actividades se incentiven para facilitar la transición. Se propone una nueva estructura organizativa que permita la introducción de la competencia, al mismo tiempo que el marco asegura la llamada suboptimización, la prevención del abuso de poder en el mercado y la restricción de las inversiones. Además, permite a los productores de calor independientes integrarse en el sistema. Complementariamente, el marco integra las tecnologías más relevantes que ofrecen flexibilidad al sistema para compensar las fluctuaciones de la producción. En esta tesis se ha desarrollado un marco adecuado para aplicar un «paradigma de transición» global a los SDCU existentes o futuros. Además, puede ser utilizado por los responsables políticos o municipales para mejorar las condiciones legales existentes y las estrategias locales de calor en relación con un sistema global. La tesis recomienda seguir investigando para la implementación del marco y una evaluación cuantitativa de la introducción de la competencia en los SDCU. / [CA] Els Sistemes de Distribució de Calor Urbans (SDCU) són una tecnologia madura per a la provisió eficient de calor a les ciutats. En el context de la crisi climàtica i de l'objectiu de descarbonitzar el sector de la calefacció, aquests sistemes poden exercir un paper molt important. En principi, els SDCU existents actualment estan basats principalment en l'ús de combustibles fòssils, per la qual cosa formen part del problema. No obstant això, mitjançant la integració de plantes de generació de calor renovables, els SDCU poden oferir un gran potencial per a donar suport a la transició cap a una provisió de calor sense combustibles fòssils. Aquesta transició es veu dificultada per diverses barreres. Per exemple, la necessitat de baixes temperatures de subministrament perquè la integració de les plantes renovables de generació de calor siga fructífera. No obstant això, atés que les plantes de generació de calor fòssils existents no es beneficien d'una reducció de la temperatura, existeix un efecte de bloqueig en els models de negoci establits. En la investigació actual, la resolució de les barreres se centra en solucions individuals per a qüestions específiques i en estratègies de calor per a un nivell general. Com les barreres estan fortament interrelacionades, les empreses de distribució de calor urbana requereixen una metodologia de transició sistèmica per a les seues activitats específiques en els diferents àmbits de planificació i operació. Després de constatar la seua absència en la bibliografia, la present tesi pretén desenvolupar una metodologia integral que facilite aquesta transició de manera profitosa. Per a la realització d'aquesta tasca, aquesta tesi introdueix un enfocament de marc que combina conceptes independents nous i existents, construint-se sobre una estructura dissenyada en els huit «àmbits» d'interés dels SDCU. Aquests àmbits dels SDCU classifiquen les activitats en els diferents camps de les problemàtiques d'aquest tipus de sistemes. Per a abordar les activitats de planificació i operació en les empreses de distribució de calor urbana, aquestes activitats s'integren en el nou «marc» que es classifica segons els tres àmbits dels SDCU: «disseny», «planificació operativa» i «operació». Aquest marc resumeix les activitats relacionades segons els processos i les vincula mitjançant mecanismes tècnics i econòmics. Aquests mecanismes es plantegen de manera que totes les activitats s'incentiven per a facilitar la transició. Es proposa una nova estructura organitzativa que permeta la introducció de la competència, al mateix temps que el marc assegura l'anomenada suboptimització, la prevenció de l'abús de poder en el mercat i la restricció de les inversions. A més, permet als productors de calor independents integrar-se en el sistema. Complementàriament, el marc integra les tecnologies més rellevants que ofereixen flexibilitat al sistema per a compensar les fluctuacions de la producció. En aquesta tesi s'ha desenvolupat un marc adequat per a aplicar un «paradigma de transició» global als SDCU existents o futurs. A més, pot ser utilitzat pels responsables polítics o municipals per a millorar les condicions legals existents i les estratègies locals de calor en relació amb un sistema global. La tesi recomana continuar investigant per a la implementació del marc i una avaluació quantitativa de la introducció de la competència en els SDCU. / [EN] District heating systems (DHSs) are a mature technology for an efficient heat supply in cities. In the context of the climate crisis and the related goal of a decarbonized heating sector, DHSs play an ambivalent role. As existing DHSs are mostly based on fossil fuels, they are part of the problem. However, as they can also integrate renewable heating plants, DHSs offer a great potential to support the transition towards a fossil-free heat supply. This transition is hindered by several barriers. For example, low supply temperatures are needed for the economically efficient integration of renewable heating plants. However, since existing fossil heating plants marginally benefit from a reduction of the temperature, a lock-in effect to the established business models exists. In the current research, resolving the barriers is focused either on individual solutions for specific issues or on heat strategies for a general level. Since the barriers are strongly interrelated, district heating (DH) companies require a systemic transition methodology for their specific activities in the different fields of planning and operation. Since such a transition methodology is identified as lacking in the literature, this thesis aims to develop a comprehensive methodology that facilitates the transition in an economically efficient way. To develop such a transition methodology, this thesis introduces a framework approach that combines new and existing independent concepts and that is built on a newly developed structure of eight "DH scopes." These DH scopes classify the activities in the different fields of DH concerns. To address the planning and operation activities in DH companies, these activities are integrated into the new "framework" that is classified according to the three DH scopes "design," "operative planning," and "operation." The framework summarizes the related activities according to processes and links them using technical and economic mechanisms. These mechanisms are considered in such a way that all activities are incentivized to facilitate the transition. A new organizational structure is proposed that allows for the introduction of competition while the framework secures so-called suboptimization, abuse of market power, or investment restraint. Independent heat producers are integrated in a system-serving way. The framework integrates the relevant technologies that offer flexibility to the system to compensate for fluctuation in production. In this thesis, a framework is devised that is suitable for implementing a comprehensive "transition paradigm" to existing or future DHSs. Further, it can be used by policymakers or municipalities to improve existing legal conditions and local heat strategies in relation to a comprehensive overall system. The thesis recommends further investigation for the implementation of the framework and a quantitative evaluation of the introduction of competition to DHSs. / Lorenzen, P. (2022). A Comprehensive Framework and Associated Methodology for the Design, Operative Planning, and Operation of District Heating Systems to Facilitate the Transition Towards a Fully Renewable Heat Supply [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185882 / TESIS

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / Esta investigación pretende abordar la participación ciudadana en el procedimiento de elaboración de Planes de Prevención y Descontaminación Ambiental con la finalidad de identificar en qué medida este procedimiento permite a la ciudadanía influir en la discusión y establecimiento del contenido del instrumento definitivo. Así, en el primer capítulo, se describe el contenido del derecho a vivir en un medio ambiente libre de contaminación, junto con los deberes y restricciones, consagrados en el artículo 19 N° 8 de la Constitución. En el segundo capítulo, se aborda la participación ciudadana ambiental, describiendo sus orígenes, objetivos y dimensiones, con énfasis en la influencia de la participación en las decisiones ambientales. En el tercer capítulo, se describe el procedimiento de elaboración de Planes de Prevención y Descontaminación Ambiental y los mecanismos de participación ciudadana que le son aplicables, para luego realizar un análisis crítico con el objetivo de identificar las debilidades del diseño de la participación ciudadana de este procedimiento. Finalmente, en el capítulo cuarto, se realiza un análisis comparativo de procedimientos de elaboración de Planes de Prevención y Descontaminación Ambiental correspondientes a ciudades del sur de Chile con el objeto de buscar aquel caso que haya contado con el mejor escenario participativo, seguido de un análisis que profundiza en los factores que influyeron en los resultados de este último. Para lo anterior, se efectuó un estudio de antecedentes del expediente electrónico, entrevista a funcionaria encargada de participación ciudadana y un análisis contrastando el Anteproyecto del Plan con el proyecto definitivo enviado al Consejo de Ministros para la Sustentabilidad.

La tesis que a continuación se presenta surge como una respuesta práctica al problema medioambiental relacionado con el empleo de sustancias sintéticas como fluidos de trabajo en muchos de los equipos de climatización comercializados en la actualidad. Con su desarrollo se busca dar alternativas a la creciente demanda de sistemas de climatización eficientes que contribuyan a la optimización de los recursos energéticos. Uno de los objetivos planteados en el desarrollo de la tesis ha sido el diseñar y evaluar experimentalmente el comportamiento de diferentes prototipos experimentales de bombas de calor, particularmente de tipo agua-agua con el uso del propano como refrigerante. La caracterización de los prototipos se llevó a cabo realizando diferentes estudios de carga con la finalidad de determinar la mínima cantidad de propano en cada sistema para obtener las máximas prestaciones en cuanto a COP y capacidad. Los estudios han mostrado que los elementos principales, como el compresor o los intercambiadores de calor presentan mayores rendimientos con el uso del propano en comparación a algunos refrigerantes sintéticos como el R407C. Esto se debe en gran medida a las excelentes propiedades termodinámicas y de transporte del propano, así como a la evolución que este refrigerante tiene a través de los componentes del sistema. En cuanto a la carga óptima de propano, se han obtenido cargas de refrigerante próximas a los 500 gramos, que han permitido obtener coeficientes de operación elevados bajo condiciones de trabajo típicas de calefacción y refrigeración, así como capacidades específicas de refrigeración entre 25 y 33 Wattios por gramo de propano. / Martínez Galván, IO. (2008). Estudio experimental de optimización de una bomba de calor agua-agua empleando propano como fluido de trabajo [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3344 / Palancia