En aquesta tesi s'estudia la passivació del silici cristal·lí per a la producció de cèl·lules solars d'alta eficiència (> 20%) a baix preu.Actualment la indústria fotovoltaica empra capes de nitrur de silici crescut mitjançant la tècnica PECVD. Com a alternativa, es presenta el carbur de silici amorf (a-SiC), també crescut mitjançant PECVD. Resultats anteriors mostren que la passivacio del silici a partir de carbur de silici amorf son excel·lents quan el material és ric en silici i dopat amb fòsfor. L'alt contingut en silici provoca absorció de la llum a la capa, que no es tradueix en corrent elèctric, fent d'aquesta manera que el material sigui només útil quan s'aplica a la cara no il·luminada de la cèl·lula.L'objectiu d'aquesta tesi és millorar les propietats de passivació del carbur de silici afegint els requisits indispensables en cèl·lules solars: uniformitat, transparència i propietats antireflectants, estabilitat a llarg termini i enfront altes temperatures. A part de les aplicacions tecnològiques també es pretèn entendre millor les propietats fonamentals de passivació.Els principals resultats són: - La passivació millora a mesura que s'incrementa el gruix de la capa de a-SiC, fins arribar a una saturació a partir de 50 nm. El mecanisme responsable es una millor saturació dels defectes de la interficie amb hidrogen. Al contrari del que es pensava a priori, la càrrega el·lèctrica emmagatzemada a la capa es manté constant amb el gruix.- Experiments amb "corona charge" indiquen que l'origen de la càrrega el·lèctrica que produeix la passivació per efecte de camp es troba en la densitat d'estats a la interfície.- No ha estat possible trobar una capa tranparent (rica en carboni) amb bona passivació. La millor aproximació per combinar passivació més transparència és emprar dues capes, una molt prima rica en silici per passivar i l'altra rica en carboni per aconseguir les propietats antireflectants adequades. S'ha optimitzat el gruix de la capa rica en silici per aconseguir un compromís entre la pèrdua de corrent degut a l'absorció de la llum a la capa i les propietats de passivació. Aquesta combinació de doble capa s'ha fet servir per passivar bases tipus p i emissors tipus n amb resultats excel·lents. Finalment, amb la doble capa es va poder fabricar la primera cèl·lula passivada amb carbur de silici amb una eficiencia > 20%.- S'ha desenvolupat un material nou: l'al·leació de silici, carboni i nitrogen dopada amb fòsfor. Aquest material ha donat els millors resultats de passició fins ara obtingut dins el nostre grup en bases tipus p i tipus n i en emissors tipus n. La composició òptima és rica en silici i la combinació de capes dobles amb diferents composicions, com en el cas anterior, torna a donar bons resultats de passivació i transparència. - S'han desenvolupat experiments d'estrès tèrmic a alta temperatura. Les propietats de passivació es veuen fortament afectades desprès de l'estrès si les capes són riques en silici. D'altra banda, les dobles capes mostren una estabilitat molt més alta a l'estrès tèrmic. / The thesis focuses on the study of surface passivation of crystalline silicon to produce high efficiency solar cells (with conversion efficiencies > 20%) at reduced prices. The state of the art in surface passivation is done by thin films of amorphous silicon nitride grown by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) and it is a very well established material in the photovoltaic field.In this thesis we offer an alternative that is based on amorphous silicon carbide (a-SiC), also grown by PECVD. The passivation properties of silicon carbide have been already studied in our group finding that excellent results can be obtained when the films are rich in silicon, especially for those doped with phosphorus to make a n-type material. Because this feature leads to undesirable absorption of solar light within the films that does not contribute to the photocurrent, silicon carbide would then be relegated to passivate only the rear side of the solar cell.The aim of this work is to improve surface passivation properties developed previously and add compulsory requisites for the application of crystalline solar cells. These requisites are: uniformity, transparency and antireflective properties, stability under long term operation and stability under high temperature steps (allowing screen printing processes). Also it is the willing to provide a better understanding of the fundamental properties.The main results achieved are enumerated hereafter:- Surface passivation improves with the film thickness and then saturates for films thicker than 50 nm. The mechanism responsible for this improvement is not an increase of the electric charge in the film, as in principle could be thought, but a better saturation of defects by the presence of hydrogen. The amount of charge density seems to be independent of the film. - Experiments of corona charge reveal some treats about the nature of the charge density to provide the field effect passivation. The origin of the charge seems to be a continuous density of states at the interface, rather a fixed charge allocated in the film.- None of the attempts using carbon rich films, which are transparent and with antireflective properties, resulted in excellent surface passivation. Such attempts included variation of the deposition parameters, use of remote plasma PECVD with high incorporation of hydrogen, and introduction of nitrogen of in the phosphorus doped a-SiC films. Therefore, up to now it becomes apparent that it is a fundamental property of silicon carbide films the necessity to be rich in silicon to perform surface passivation.- The way to combine surface passivation and antireflective properties was applying stacks of different a-SiC layers: one silicon rich and one carbon rich. The thickness of the silicon rich layer was optimized to reach a trade-off between level of passivation and lost of photocurrent due to the absorption in the film. The stacks were used to passivate p-type bases, with reasonably good results, and n+- type emitters, with very good results. The stacks provided the the first silicon solar a-SiC rear side passivated with efficiency above 20%.- A new material was tested: a ternary alloy of silicon, carbon and nitrogen doped with phosphorus. This material was applied to n- and p-type bases and n+-type emitters, presenting the best results in surface passivation achieved by our group, and comparable to surface passivation record achieved by amorphous silicon carbide. Best composition was rich in silicon, and again stacks of silicon rich and carbon rich films was combined successfully. - Stability against thermal processes was tested on different passivation schemes. After the treatment, the passivation is strongly reduced for single silicon rich films, which were offering good initial results. On the other hand, the stacks with a second carbon rich film maintain reasonably well the surface passivation properties.

La hipótesis principal de esta investigación se basa en la demostración de la importancia que ha adquirido España con respecto al material cerámico tanto en fabricación, puesta en obra y su uso en la arquitectura haciendo un estudio histórico desde la Revolución Industrial hasta nuestros días. A través de la observación de la historia veremos como este material usado como revestimiento en la arquitectura, ha superado altibajos en su utilización debido a la banalización de su uso, a veces restringiendo su uso y luego recuperado por generaciones que han revalorizado sus posibilidades expresivas y sus prestaciones a los que no han podido adaptarse otros materiales sustitutos. El análisis se desarrolla en 5 bloques: 1- Primer bloque: introducción 2- Segundo bloque: El desarrollo del revestimiento cerámico y su afianzamiento en la arquitectura hasta 1930 3- Tercer bloque: La Industrialización en España: Período 1930/80 4- Cuarto bloque: La tecnología aplicada a cerámica en la arquitectura contemporánea 5- Quinto Bloque: Conclusiones finales El primer bloque es una introducción al tema de la tesis, donde se trata a la cerámica en su visión general desde un material tradicional (utensilios, botijos, etc) hasta sus usos más específicos de última tecnología combinado con nuevos aditivos y compuestos químicos adaptada a requerimientos de otros campos de la ciencia, desde la aeronáutica espacial hasta la medicina. En este apartado se demuestra como este material se adapta y muta de un material básico y tradicional a un producto de altísimas prestaciones en campos antes nunca imaginados, poniendo de manifiesto su ductilidad y versatilidad. En los tres bloques siguientes se establece un paralelismo entre 4 variables: la historia (su desarrollo en concordancia con los cambios socioculturales del ser humano), la clasificación de productos que se desarrollan en cada período, su sistemas de colocación y su manifestación plástica como revestimiento en la arquitectura, donde se mencionan obras de importancia; poniendo énfasis en su interpretación arquitectónica. En estos paralelismos, se podrá observar cómo, en algunos casos, cada variable acompaña a las otras, y como a veces se producen desencuentros entre ellas. También se tienen en cuenta los movimientos y la evolución de la cerámica a nivel mundial para poder establecer una comparativa entre España y otros países productores. Debido a los cambios climáticos acontecidos en las últimas décadas, se ha desarrollado un interés por el cuidado y preservación del medio ambiente, tema también tratado en el cuarto bloque como aporte al desarrollo de la sostenibilidad y el análisis del impacto ambiental que produce la industria cerámica. El criterio utilizado en la división de los bloques es la siguiente: desde la Revolución Industrial hasta 1930 (desarrollo de la energía eléctrica, el comienzo de los sistemas mecanizados y el arribo del horno de cocción continua). El bloque siguiente abarca hasta 1980 (llegada del gas natural a la Comunidad Valenciana). El último bloque a partir de 1980 hasta nuestros días, con los últimos avances en compactación, cocción y mejora de materias primas en España, la aparición del gres y el desarrollo de éste hasta el S XXI con porosidades casi nulas y espesores mínimos y con los sistemas mecanizados trabajados por sistemas operativos informáticos. De cada uno de los bloques obtendremos una conclusión parcial que dará lugar al quinto bloque, donde se llegará a las conclusiones finales de esta tesis. / The main hypothesis of this investigation is based on the demonstration that Spain has gained a lot of importance regarding ceramic tiles, in terms of fabrication, setting up, and its use in architecture, making an historical study, from the Industrial Revolution until present day. Through history observation, we will see how this material, used as revetment in architecture, has overcome up and downs in its utilization, due to the triviality in its use, sometimes restricting it, and other times being recovered by new generations that have restored its expressive possibilities and its benefits. The analysis is developed in five units: 1. First Block: Introduction 2. Second block: The development of the ceramic coating and its strengthening in architecture until 1930. 3. Third block: The industrialization in Spain: 1930/80. 4. Fourth block: Technology applied to pottery in contemporary architecture. 5. Fifth block: Final conclusions. The first block is an introduction to the thesis theme; giving a general vision from a traditional material (utensils, drinking jugs, etc), till more specific and modern uses, combined with new chemical additives and composites, and adapted to other science’s requirements, like space aeronautics or medicine. This block demonstrates how this material adapts and mutates from a basic and traditional material to a high benefit product, used in never before imagined fields, manifesting its ductility and versatility. In the next three blocks, a parallelism is established between four variables: history (its development according to the sociocultural changes in the human beings), the product’s classification in each period, its collocation system, and its plastic manifestation as revetment in architecture, putting emphasis in the architectural interpretation of some important buildings. In these parallelisms, it will observe how, in some cases, each variable goes together with the others, and in some other cases, there are disagreements between them. The movements and the ceramic tile’s evolution are also taken into account, to compare Spain with the other producing countries. Due to the climatic changes of the last decades, the interest for the environment’s preservation has increased, and this fact is treated in the fourth block, to analyze the environmental impact of the pottery industry. The temporal frame used for these blocks is the following: first, from the Industrial Revolution until 1930 (the electric energy is developed, the mechanized systems begin and the continuous firing kiln arrives). Second: from 1930 to 1980 (when the natural gas arrives to Valencia). And the last one: from 1980 until today, with the last advances in the raw material’s compaction, firing and improvements; the appearance of the ceramic tile and its improvements like nearly-zero porousness and minimal thickness; and the mechanized systems done by computers. From each block, a partial conclusion will be gained, and all of them will create the fifth block, with this thesis final conclusions.

El capítol 3 redactat en francés, pel doctorat Europeu amb la universitat de Lausanne EPFL / The thesis work started with the beginning of the freelance professional career. The subjects investigated throughout this work came up of the worries and questions during the project design and building process of real and not academic projects. The thoughts are being followed by a direct experimentation on the build ing site and a further verification of the test results . This direct relationship in time and space has made possible that the theoretical basis that were being validated got experience, credibility and make feel confident to take decisions with the knowledge of the possible results. For this reason, the major part of the thesis content is supported with images of real and tested buildings beeause they have been the methodology to verify that the way taken was the correct one. It starts with an analysis of traditional construction and its way of life in two mountain places that are close to me because of being working and living there: the Eastern Pyrenees and Swiss Alps. Observing the traditional architecture that is under the influence of the environment, let us know how our grandparents were able to solve difficult situations in an easy way and with the nearby materials. This superior efficacy, compared to any action of our current society, awaken this view to the simple ability of the way of live and build of our ancestors. In this economical and social crisis , looking at the tradition becomes a guide due to the environment, the materials and the climate are the same than years ago. Applying the logic of traditional architecture principies , which knew to take advantage of each place and self-proteet of its inconveniences , combined with new techniques of insulation , glass, windows or others , it results a mixable to build or refurbish buildings maintaining a direct relationship with the past but with a progress on energy consumption. We can achieve the zero consumption on no renewable energy with local building materials with low embodied energy, providing work to the local artisans . To be able to have comfortable places all the year with no energetic cost and very low economical expenses. This is our vision of the future and all of the subjects of this thesis try to find the local coherence and efficacy of our society and its inhabitants. / Aquesta tesi serveix bàsicament com a mitjà per tal d’intentar trobar resposta a les qüestions que van sorgint durant l’activitat professional. No és un tema concret i molt precís sinó que es pregunta sobre temes diversos relacionats amb les feines o encàrrecs que arribaven i es volia donar resposta de la manera més coherent possible. La temàtica és variada ja que els dubtes que es plantegen tan poden ser a nivell més constructiu o històric, o més dins la física del edifici a nivell energètic o fins hi tot de rendibilitat econòmica. En resulta una sèrie de criteris que són vàlids per tal d’intervenir en zones rurals o de muntanya de manera eficient tan a nivell energètic com de materials com històricament o amb relació amb el patrimoni construït. Com que molts criteris seran objectius, també seran extrapolables a altres regions que no tenen perquè ser de muntanya. Amb la qual cosa s’espera que algunes de les respostes siguin útils per qualsevol ubicació geogràfica de la intervenció. Moltes de les qüestions plantejades tenen una resposta evident o lògica i les trobem a l’arquitectura vernacular del lloc. El pas endavant que es vol fer és quantificar numèricament molts d’aquests valors o factors que ja semblen lògics però el fet de poder-ho quantificar ens permet donar una ordre de magnitud als fenòmens i conseqüentment donar més importància a uns que altres i aquesta quantificació permetrà en un futur prendre decisions de projecte arquitectònic clares i contundents estant segur dels resultats de les propostes a nivell numèric i no subjectiu. La metodologia a seguir per ordenar aquestes preguntes és començar per un anàlisi general de l’arquitectura tradicional vernacular i comparar dos regions inconnexes com són el Pirineu oriental català i els Alps Suissos. Una comparativa que permet trobar punts d’exagerada similitud entre les dues regions de muntanya que s’afronten a necessitats i inclemències similars i observar com ha evolucionat la societat local per adaptar-se al entorn i aprofitar al màxim els seus recursos naturals. El que s’analitza va des de la manera de viure, d’organitzar-se, de treballar i l’arquitectura que servirà de suport a aquestes activitats. D’aquesta manera es coneixerà les habilitats o estratègies que tenien per adaptar-se al lloc amb pocs recursos. I d’aquesta manera mirarem si no ens hem perdut alguna cosa aquests últims anys. La segona part és veure com la societat actual en aquests llocs de muntanya viu, s’organitza, utilitza els recursos naturals i com és aquesta arquitectura que serveix de suport a la societat actual. A la tercera part es desenvolupen quantitativament una sèrie de càlculs, simulacions o estudis que permeten avaluar numèricament els resultats de diferents maneres de fer i així poder donar valors a les hipòtesis lògiques de l’arquitectura tradicional o actual i poder comparar o relacionar amb les mateixes unitats diferents factors. La quarta part servirà per explicar detalladament exemples actuals que aporten dades concretes reals que tenen un interès cultural o arquitectònic i responen modèlicament a situacions corrents que es plantegen. A més, demostren com es poden resoldre satisfactòriament i de manera assequible una sèrie d’obres reals tant a la zona del Pirineu o entorn rural com a la zona de Suïssa. Aquesta part dels exemples té com objectiu demostrar que la teoria que s’explica és realitat i, que tot i que en alguns aspectes s’allunyen de la manera de fer convencional, son estratègies o maneres d’actuar totalment assequibles factibles i amb uns resultats contrastats comprovats serveixin de pauta per qui vulgui intervenir constructivament amb èxit en un entorn rural o de muntanya amb criteris constructius energètics o ambientals.

Aquest treball es centra en l’estudi de dos sistemes diferents de films polimèrics. En primer lloc, s’analitza experimentalment la resposta viscoelàstica dels films polimèrics multicapa (sandvitxos) de polietilè lineal de baixa densitat (LLDPE) i etilen-vinil-alcohol (EVOH). A partir de les dades experimentals es troba que la resposta mecànica dels sandvitxos estudiats es pot predir mitjançant una regla additiva utilitzant les dades dels components purs, quan aquests han estat processats en les mateixes condicions. Per tant, la resposta no depèn del gruix de les capes individuals, ni dels efectes interfacials, sinó només de la fracció volumètrica d’EVOH i LLDPE en el sistema. Es proposa addicionalment un model més mesoscòpic per la resposta viscoelàstica dels films de LLDPE i EVOH purs i els sandvitxos. Aquest es basa en el model de Maxwell Generalitzat que correspon a l’analogia mecànica de la resposta complexa del material. Mitjançant l’ajust del model a les dades experimentals podem obtenir informació sobre l’espectre dels temps de relaxació, els quals ens donen coneixement sobre l’estructura microscòpica del sistema. Finalment, el segon sistema que s’investiga és completament diferent a l’anterior. Aquest sistema consisteix en films de “diblock-copolymers” que formen esferes i que estan sotmesos a influències externes. Per l’estudi s’utilitza una implementació numèrica de la dinàmica del sistema en una xarxa que es coneix com “Cell Dynamics Simulation”. A través de les simulacions demostrem que podem obtenir formacions de dominis esfèrics altament ordenats en films prims sobre una superfície químicament decorada amb bandes paral•leles. No obstant, l’ordre de llarg abast, requerit en aplicacions nanoscòpiques, depèn de la commensurabilitat de l’estructura amb la periodicitat de les bandes i el gruix del film, i la seva adequada selecció permet tenir una disposició d’esferes hexagonal o bé quadrada, que correspondria a un empaquetament cúbic centrat (BCC). / Este trabajo se centra en el estudio de dos sistemas diferentes de films poliméricos. En primer lugar, se analiza experimentalmente la respuesta viscoelástica de los films poliméricos multicapa (sándwiches) de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y etilen-vinil-alcohol (EVOH). Partiendo de los datos experimentales se encuentra que la respuesta mecánica de los sándwiches se puede predecir mediante una regla aditiva utilizando los datos de los componentes puros, cuando éstos han sido procesados en las mismas condiciones. Por consiguiente, la respuesta no depende del grosor de las capas individuales, ni de los efectos interfaciales, sino que depende de la fracción volumétrica de EVOH y LLDPE en el sistema. Se propone adicionalmente un modelo más mesoscópico para la respuesta viscoelástica de los films de LLDPE y EVOH puros y los sándwiches. Éste se basa en el modelo de Maxwell Generalizado que corresponde a la analogía mecánica de la respuesta compleja del material. Mediante el ajuste del modelo a los datos experimentales podemos obtener información sobre el espectro de los tiempos de relajación, que nos dan conocimiento sobre la estructura microscópica del sistema. Finalmente, el segundo sistema que se investiga es completamente diferente al anterior. Este sistema consiste en filmes de “diblock-copolymers” que forman esferas y se someten a influencias externas. Para el estudio se utiliza una implementación numérica de la dinámica del sistema en una red conocida como “Cell Dynamics Simulation”. Por medio de las simulaciones demostramos que se pueden obtener formaciones de dominios esféricos altamente ordenados en films delgados sobre una superficie químicamente decorada con bandas paralelas. El orden de largo alcance depende de la conmensurabilidad de la estructura con la periodicidad de las bandas y del grosor del film, y su adecuada selección permite tener una disposición de esferas hexagonal o bien cuadrada, correspondiente a un empaquetamiento cúbico centrado (BCC). / This work is focused on the study of two different systems of thin polymeric films. In the first place, the viscoelastic response of multilayer polymeric films (sandwiches) of linear low-density polyethylene (LLDPE) and ethylene vinyl alcohol (EVOH) copolymer has been experimentally analyzed. From experimental data we find that the mechanical response of the studied sandwiches can be predicted through a mixing rule using the data of the pure constituents when they have been processed under the same conditions. Then, the response does not depend on the individual layer thickness, neither on the interfacial effects, but only on the volume fraction of the EVOH and LLDPE in the system. We additionally propose a more mesoscopic model for the viscoelastic response of the solid LLDPE and EVOH films and sandwiches. The model is formally a Generalized Maxwell (GM) model, which corresponds to a mechanical analog of the complex response of the material. Through the fitting of the model to the experimental data one can get information on the spectra of relaxation times, which bear information on the microscopic structure of the system. Finally, the second system investigated is completely different to the previous one. This system studied consists of films of sphere-forming diblock copolymers under external influences. For the study we use a numerical implementation of the dynamics of the system on a lattice that is referred to as Cell Dynamics Simulation. Using 3-Dimensional CDS we demonstrate that on patterned surfaces with chemically attractive parallel stripes, arrays of spherical domains with long-range order, required for nanoscopic applications, can be obtained. The long-range order depends on the commensurability of the structure with both the band periodicity and slit thickness, and their proper selection permits the system to switch from a hexagonal packing to a square packing corresponding to a body-centered orthohedron.

Amb els materials utilitzats actualment en la fabricació de les cèl·lules termoelèctriques i amb les geometries utilitzades, no és possible millorar, en un rang determinat de temperatures, característiques tals com la figura de mèrit i el COP de estructures. La comunitat científica intenta augmentar el factor de mèrit buscant nous materials, els sistemes de baixa dimenssionalitat, els punts quàntics i super-xarxes. Tant sols uns pocs realitzen investigació dels fenòmens termoelèctrics sense utilitzar nous materials, buscant una major comprensió de los principis físics que regulen aquests fenòmens.Es possible contemplar, en la recerca de la millora dels mòduls termoelèctrics, las dos tendències a la vegada; és a dir, buscar una major comprensió de los principis físics i a la vegada assajar nous materials. Per aquesta raó, la tesi realitza tant l'estudi de la influencia de la geometria i de les propietats termoelèctriques de les thermo-couples sobre les propietats dels mòduls termoelèctrics, com el desenvolupament, la caracterització i testejat de varies cèl·lules basades en diferents materials caracteritzats en el grup de investigació.Concretament, en esta tesi, s'han caracteritzat nous mòduls termoelèctrics amb materials (Bi2Te3)1-x-y (Sb2Te3)x (Sb2Se3)y crescuts amb tècniques de cristal·lització de Bridgeman, i també altres mòduls amb thermo-couples de materials com són les Skutterudites basades en el Zn4Sb3 - CoSb3 amb creixement a base de nanotecnologia. En tots els desenvolupaments s'assagen noves geometries no estàndard i es caracteritza i compara el seu comportament en un rang de temperatures entre 300 i 650 ºK.La caracterització s'ha realitzat a partir de las característiques intrínseques relacionades amb les propietats termoelèctriques dels materials constituents de les thermo-couples i la seva geometria; tot determinant el comportament del mòdul funcionant tant com bomba de calor i refrigerador com generador en el rang de temperatures considerat.Veient que aquests aspectes relacionats tant amb la geometria del semiconductor com amb les seves propietats intrínseques i la seva interacció en un modelo inicialment unidimensional, són tractats a la literatura mitjançant formes bàsiques, s'ha considerat necessari profunditzar sobre aquestes influències. La qual cosa ha permès construir i caracteritzar mòduls no estàndard, amb pellets configurats amb diferents geometries i obtenint bones prestacions en el rang de temperatures considerat. També el comportament en freqüència és molt poc tractat en el modelat de les estructures termoelèctriques, i tanmateix hi ha aplicacions que requereixen un anàlisi en freqüència i a més aquestes aplicacions estan relacionades amb la miniaturització de la cèl·lula i la seva inèrcia en la resposta. Aquesta tesi, considerant aquest aspecte útil en l'objectiu de la caracterització, ha treballat el comportament en freqüència; aconseguint desenvolupar, caracteritzar i construir un sistema termoelèctric no estàndard per a una aplicació industrial i amb una inèrcia en la resposta que no compleix cap sistema comercial estàndard fins el moment. Per aconseguir l'objectiu de desenvolupar i caracteritzar estructures termoelèctriques amb pellets constituïts per nous materials i geometries no estàndard, la tesi (un cop examinat l'estat de l'art tant en l'aspecte del modelat com en l'estudi dels fenòmens termoelèctrics), segueix el següent seqüència:1) Estudi i anàlisis de la influència del model en la caracterització de les cèl·lules.2) Estudi i anàlisis de la influència tant de les propietats com de la geometria dels pellet i de la pròpia cèl·lula.3) Desenvolupament i caracterització de 5 cèl·lules termoelèctriques en el rang de 270 a 650ºK; una d'elles con un temps de inèrcia molt baix per a una aplicació industrial.4) Construcció i testejat de totes las plaques caracteritzades.5) Comparació del comportament i de les propietats de totes las cèl·lules i thermo-couples. / With the materials use at the present time to manufacture thermoelectric devices and withthe actual geometries, it is not possible to improve, in a determine temperature range,characteristics as the Figure of Merit or COP from their structures.The Scientific community is trying to improve the Figure of Merit, by searching for newmaterials, including systems of low dimensions as quantic points and super-nets. Only few peopleare working into thermoelectric phenomenon with out using new materials, searching for a betterunderstanding of the physical behaviors.It is possible to observe, in our search of improving the thermoelectric devices, bothtendencies at the same time; is to say, to search for a better understanding of the physicalphenomenon and test new materials as well.For this reason, this thesis is focus in the study of the geometry influence and thethermoelectric properties of the thermocouples regarding the module properties, as thedevelopment, characterization, and few devices test analysis base in different materials define inthe research group.Basically in this thesis, it has been characterize new thermoelectric modules with materials(Bi2Te3)1-x-y (Sb2Te3)x (Sb2Se3) and implemented with crystallization techniques from Bridgeman,and also some other modules with thermocouples with materials as Skutterudites base in Zn4Sb3 -CoSb3 , with nanotechnology process.In all developments we test new geometries non standard and also its characterization andcompare their behavior in a temperature range of 300 to 650 ºK.The characterization was done starting with the intrinsic characteristics related to thethermoelectric properties of the materials regarding the geometry and the thermocouples, anddetermining the behavior of the module as a heat pump and cooling device, in the temperaturerange selected for such purpose.Taking into account the related aspect, such as the semiconductor geometry as theirintrinsic properties and its interaction initially one-dimension, this are treated in the literature asbasic forms, it was necessary a deep research on all this influences. It has allowed to build up andto characterize non standard modules, with pellets configure with different geometries and obtaininggood results in the temperature range propose.Also the behavior in frequency has been little treated in the modeling of the thermoelectricstructures, however there are applications which needs a frequency analysis and are related tominiaturization of the thermoelectric device and its inertia in their response.This thesis, taking into account this useful aspect having as goal the characterization, hasbeen working this behavior in frequency, reaching a development, characterization and build up athermoelectric system non standard for an industrial application and with a good inertia in theresponse that does not meets any standard commercial system at this moment.To achieve the objective of developing and to characterize the thermoelectric structureswith pellets form by new materials and new geometries non standard, the thesis, once review thestate of art, from the view of the modeling as the thermoelectric phenomenon study, follows thedescribe sequence1) Study and analysis of the influence on the devices, from modeling and characterization.2) Study and analysis of the influence regarding the properties as the geometry of the pelletsfrom the thermoelectric device.3) Development and characterization of 5 thermoelectric devices in the range of 270 to 650K,one of them with a low time of inertia for an industrial application.4) Construction and testing of all characterize thermoelectric devices.5) Behavior comparison of all properties of TE devices and thermocouples / Con los materiales utilizados actualmente en la fabricación de las células termoeléctricas ycon las geometrías utilizadas, no es posible mejorar, en un rango determinado de temperaturas,características como la figura de mérito y el COP de estructuras. La comunidad científica intentaaumentar el factor de mérito por medio de la búsqueda de nuevos materiales, incluidos lossistemas de baja dimensionalidad como puntos cuánticos y superredes. Sólo unos pocos realizaninvestigación de los fenómenos termoeléctricos sin utilizar nuevos materiales, buscando una mejorcomprensión de los principios físicos que rigen estos fenómenos.Es posible contemplar, en la búsqueda de la mejora de los módulos termoeléctricos, lasdos tendencias a la vez; es decir, buscar una mejor comprensión de los principios físicos y a la vezensayar nuevos materiales. Por esta razón, esta tesis realiza tanto el estudio de la influencia de lageometría y de las propiedades termoeléctricas de las thermo-couples sobre las propiedades delos módulos termoeléctricos, como el desarrollo, la caracterización y testeado de varias célulasbasadas en diferentes materiales caracterizados en el grupo de investigación.Concretamente, en esta tesis, se han caracterizado nuevos módulos termoeléctricos conmateriales (Bi2Te3)1-x-y (Sb2Te3)x (Sb2Se3)y crecidos con técnicas de cristalización de Bridgeman, ytambién otros módulos con thermo-couples de materiales como son las Skutterudites basadas enel Zn4Sb3 - CoSb3 con crecimiento a base de nanotecnología. En todos los desarrollos se ensayannuevas geometrías no estándar y se caracteriza y compara su comportamiento en un rango detemperaturas entre 300 y 650 ºK.La caracterización se ha realizado a partir de las características intrínsecas relacionadascon las propiedades termoeléctricas de los materiales constituyentes de las thermo-couples y sugeometría; y determinando el comportamiento del módulo funcionando tanto como bomba de calory refrigerados como generador en el rango de temperaturas considerado.Notando que estos aspectos relacionados tanto con la geometría del semiconductor comocon sus propiedades intrínsecas y su interacción en un modelo inicialmente unidimensional, sontratados en la literatura mediante formas básicas, se ha considerado necesario profundizar sobreestas influencias. Ello ha permitido construir y caracterizar módulos no estándar, con pelletsconfigurados con diferentes geometrías y obteniendo buenas prestaciones en el rango detemperaturas considerado.También el comportamiento en frecuencia es muy poco tratado en el modelado de lasestructuras termoeléctricas, y sin embargo hay aplicaciones que requieren un análisis enfrecuencia y que están relacionadas con la miniaturización de la célula y en su inercia en larespuesta. Esta tesis, considerando este aspecto útil en el objetivo de caracterización, ha trabajadoeste comportamiento en frecuencia; consiguiendo desarrollar, caracterizar y construir un sistematermoeléctrico no estándar para una aplicación industrial y con una inercia en la respuesta que nocumple ningún sistema comercial estándar hasta el momento.Para conseguir el objetivo de desarrollar y caracterizar estructuras termoeléctricas conpellets constituidos por nuevos materiales y geometrías no estándar, la tesis (una vez examinadoel estado del arte tanto en el aspecto del modelado como en el estudio de los fenómenostermoeléctricos), sigue la siguiente secuencia:1) Estudio y análisis de la influencia del modelo en la caracterización de las células.2) Estudio y análisis de la influencia tanto de las propiedades como de la geometría delos pellet y de la propia célula.3) Desarrollo y caracterización de 5 células termoeléctricas en el rango de 270 a 650K;una de ellas con un tiempo de inercia muy bajo para una aplicación industrial.4) Construcción y testeado de todas las placas caracterizadas.5) Comparación del comportamiento y de las propiedades de todas las células y thermocouples.

The use of the EAF steel slags as aggregate in the production of concrete has gained great interest with the increasing concern about the environment impact and the sustainability in the construction industry. The EAF steel slags are by-products from the steel production process with electric arc furnace. In many applications, they are an interesting alternative to preserve natural resources, decrease the energetic consumption, decrease emissions and the need for landfills. Traditionally, the use of this EAF steel slags in concrete has been limited to applications with low added value, with poor structural responsibility and with reduced content due to reservations regarding its technical viability and durability. The EAF steel slags are characterized by a high density (around 3550 kg/m³) in comparison with conventional natural aggregate, a high resistance to fragmentation and to abrasion. These reasons make the EAF steel slag a potentially interesting material to produce heavyweight concrete or concrete submitted to highly abrasive processes. The main objective of this Thesis is to evaluate the technical viability of structural concrete with EAF steel slags in substitution to 100% of the conventional coarse aggregate and 80% of the conventional fine aggregate. Such analysis takes into account the requirements of two applications in which the EAF steel slags contributes to an improved performance (structural walls with radiological protection and the road bearing layer of pavements). In order to achieve these objectives, the research is divided in three parts that cover the different stages in the concrete life cycle: production, performance in service and durability. In the first part, the physical, chemical and mineralogical characteristics of the EAF steel slags are analyzed in comparison with those from the reference aggregates (limestone and barite). A study of the influence of the mixing process in the grading curve and the surface characteristics of the aggregates is conducted. In the second part, the ideal mix to obtain a structural heavyweight concrete with EAF steel slag is determined. Likewise, the mechanical properties, the radiological shielding capacity, the slip/skid and abrasion resistance are studied and compared with equivalent concrete mixes with reference aggregates. Finally, the durability of the concretes is evaluated for the possible degradation processes that might occur in the applications considered. The results show that the mechanical properties of concrete with EAF are similar or higher than the measured for conventional concrete and, in all cases, are significantly higher than the obtained for concretes with barite. Although the radiological attenuation coefficients of the concretes with EAF slags are lower than that of concrete with barite, the differences in terms of the equivalent wall thickness are small. Moreover, concrete with EAF steel slags have similar slip/skid resistance and higher resistance to abrasion than conventional concrete. These results support the use of EAF steel slags as aggregate to produce heavyweight concrete with structural responsibility with radiological protection capacity. Collaterally to the main focus of the present study, it was found that the mixing process modifies the grading curve of the barite at a higher extent than in the case of the other aggregates. This is attributed to the highly crystalline structure and high friability of barite, which generates a weak interfacial transition zone with the cement paste and affects adversely the mechanical properties and the durability of concrete. The observations of the behavior of barite aggregate during the mixing process provide important guidelines for its use in the concrete. / Con la creciente preocupación por el impacto ambiental y la búsqueda de la sostenibilidad en el sector de la construcción, el uso de los áridos siderúrgicos EAF para la fabricación de los hormigones ha cobrado gran interés. Estos áridos son subproductos resultantes de la fabricación de acero mediante horno de arco eléctrico y suponen una alternativa interesante para conservar los recursos naturales, reducir el consumo energético, disminuir emisiones y la demanda de vertederos. Tradicionalmente, el uso de estos áridos en hormigones se ha limitado a aplicaciones de bajo valor añadido, con poca responsabilidad estructural y con un contenido reducido a causa de las reticencias en cuanto a la viabilidad técnica y la durabilidad. Los áridos siderúrgicos se caracterizan por una alta densidad entorno a los 3.550 kg/m3, así como alta resistencia a la fragmentación y un excelente coeficiente de pulimiento acelerado con resistencia al desgaste y abrasión. Todo ello, hace del árido siderúrgico un material potencialmente interesante para la fabricación de hormigones pesados o sometidos a procesos de abrasión. Teniendo esto en cuenta, el objetivo principal de esta Tesis es evaluar la viabilidad técnica de los áridos siderúrgicos para la fabricación de hormigones con una sustitución del 100% del árido grueso y 80% del árido fino convencional. Este estudio se realiza considerando los requerimientos de aplicaciones en las que los áridos siderúrgicos pude representar un alto valor añadido, como pueden ser paredes estructurales para la protección radiológica y capa de rodadura de pavimentos bicapa. Para dar respuesta a los objetivos propuestos, el presente trabajo se divide en tres capítulos que evalúan las etapas del ciclo de vida de un hormigón: producción, puesta en servicio y durabilidad. En primer lugar, se analizan las características físicas, químicas y mineralógicas de los áridos utilizados (siderúrgico, calizo, barítico) y se evalúa el comportamiento de cada árido durante el proceso de amasado. En segundo lugar, se determinan las dosificaciones idóneas de árido siderúrgico para la fabricación de hormigones pesados con responsabilidad estructural. Así mismo, se estudian y comparan las propiedades mecánicas, la capacidad de blindaje radiológico, la resistencia al deslizamiento y desgaste de tres tipos de hormigones (siderúrgico, convencional y barítico). Por último, se realiza el estudio de la durabilidad de los hormigones, ante los posibles procesos de degradación para las aplicaciones planteadas. Los resultados de los ensayos muestran que las propiedades mecánicas de los hormigones siderúrgicos son similares o superiores a las medidas para los hormigones convencionales y, en todos los casos, son significativamente mayores en comparación con los hormigones baríticos. Aunque los coeficientes de atenuación de los hormigones siderúrgicos son más bajos que los del hormigón barítico, las diferencias en términos de espesor de pared equivalente son relativamente pequeñas. De igual modo, se constató que los hormigones siderúrgicos presentan resistencias al deslizamiento similares y resistencias a la abrasión mayores que las de los hormigones convencionales. Estos resultados apoyan el uso de los áridos siderúrgicos para fabricar hormigones pesados con responsabilidad estructural y con capacidad de protección radiológica, así como para capas de rodadura. Por otro lado y de manera colateral al foco principal del presente estudio, se constató que el proceso de amasado modifica la curva granulométrica del árido barítico en una medida mayor que en el caso de los otros áridos, ello se atribuye a su estructura cristalina y elevada friabilidad. Ello da lugar a una zona interfacial de transición débil y repercute negativamente en las propiedades mecánicas y en la durabilidad del hormigón. Las observaciones respecto al árido barítico durante el proceso de amasado proporcionan pautas importantes para el diseño, la producción y el uso de éste en el hormigón

The use of the stiffened panels in the aircraft/aeronautical industry has been growing in the last decades. On the other hand, the exponential growth in the use of composite materials in the last years has had a strong 2/2 influence in these structural components and in the industry in general. In consequence, with this new material unknown characteristics appear, for example new failure mechanisms, producing high complexity when simulation, analysis and testing are performed. For this reason, thanks to the increment in the power of the computers, the use of virtual tests with finite element method has become crucial in the simulation of the components with high structural responsibility. In the same way, the general spread of computational resources has made possible the use of optimization methods in the design process of stiffened panels. Optimization methods are able to find the best design according to some criteria, by modifying different parameters / L'ús de panells rigiditzats a la indústria aeronàutica i aeroespacial ha anat creixent les darreres dècades. Per altra banda, el creixement exponencial de l'ús dels materials compòsits en els últims anys també ha tingut una forta incidència en aquests components estructurals i en la indústria en general. Aquest nous materials fan aparèixer comportaments desconeguts fins al moment, com per exemple l'aparició de nous mecanismes de fallada. Aquests fets provoquen que el càlcul, anàlisi i assaig d'estructures de material compòsit sigui complex. Per aquest motiu, sumat a l'augment de potència de càlcul dels ordinadors, l'assaig virtual amb el mètode dels elements finits ha anat agafant una importància cabdal en el càlcul de components d'alta responsabilitat estructural. De la mateixa manera, l'intent de millorar els panells rigiditzats ha portat a utilitzar mètodes d'optimització. Modificant diferents paràmetres es busca dissenyar panells rigiditzats per realitzar una tasca desitjada de manera òptima

The global tendency to apply sustainability criteria in most of productive fields, as well as, the limited durability and the pathologies that suffer the reinforced concrete elements, are aspects that directly affect the increasing necessity of strengthening this type of structures. Reinforced concrete beams are frequently subjected to bending and shear efforts. The evolution of strengthening techniques, that permit to increase the load bearing capacity in front this type of efforts, has consisted in the development of new technologies that maximise the velocity and ease the execution of the solution, minimising the time structures are out of service. In this way, the introduction of composite materials in construction has revolutionised the structural strengthening field. The textile-reinforced mortar (TRM) is a composite material that combines textiles, made of high strength tensile fibres, with cementitious matrix. The main characteristic of this material is that, unlike the techniques as fibre-reinforced polymer (FRP), it does not require the use of organic resins for its fabrication and application on structures. The present thesis has consisted in the analysis of the mechanical and structural behaviour of reinforced concrete beams strengthened against flexural and shear efforts using different types of TRM. To fulfil this aim, two main experimental campaigns have been carried out. In the first one, eleven full-scale beams, ten of them previously flexural strengthened with five different types of TRM, have been tested. In the second experimental campaign, nine reinforced concrete beams, eight of them shear strengthened with four different combinations of textiles and mortars, have been subjected to experimental tests. Before these main experimental campaigns, the mechanical behaviour of all materials used in the research has been characterised (that is concrete, steel, mortars, textiles and TRM). Moreover, an experimental approach, based on the flexural strengthening and testing of twelve precast beams, has been done. This campaign has allowed familiarising with the application of the reinforcement and obtaining results, from which, most appropriate combinations of textiles and mortars to use in main experimental campaigns have been chosen. Using the experimental data, two analytical studies, focused on the design of reinforced concrete beams flexural and shear strengthened with TRM, respectively, have been carried out. In both studies, initially, it has evaluated the prediction capacity of three analytical models included in design standards of FRP and TRM. For two of them, the formulation of the codes proposed by fib-Bulletin 14 and ACI 440.2R-08 has been adapted to the particular case of cementitious matrix reinforcements. The formulation according to ACI 549.4R-13 has been directly applied in the third. In the second part of the studies analytical models based on the reduction of mechanical capacities of the fibers have been carried out. These employed the experimental results obtained in the present research and the gathered from similar investigations. The results show that, in the case of TRM applied as a flexural reinforcement, the strengthening system is able to increase of 27.4% the beams capacity before the flexural yielding and 8.2% the ultimate bending capacity. This increase reaches 33.7% in the case of the shear strengthened reinforced concrete beams. On the other hand, the results of analytical studies indicate that models adapted from FRP standards present a better prediction capacity than the obtained with the code specifically developed for TRM reinforcements, which has performed significantly conservative. Finally, the proposed analytical models, based on the adjustment of the textile fibers properties, show a new conception for the design of TRM strengthening on reinforced concrete beams. / La tendencia global en aplicar criterios de sostenibilidad en la mayoría de ámbitos productivos, así como la limitada durabilidad y las patologías que sufren los elementos de hormigón armado, son aspectos que influyen directamente en la creciente necesidad de reforzar este tipo de estructuras. Las vigas de hormigón armado son elementos frecuentemente sometidos a esfuerzos de flexión y cortante. La evolución de las técnicas de refuerzo que permiten incrementar la capacidad resistente frente estas solicitaciones, ha consistido en el desarrollo de nuevas tecnologías que maximizan la velocidad/facilidad de ejecución de la solución y minimizan el tiempo que la estructura está fuera de servicio. En este sentido, la introducción de materiales compuestos en la construcción ha revolucionado el sector de los refuerzos estructurales. El textile-reinforced mortar (TRM) es un material compuesto que combina tejidos, hechos de fibras de resistencia a tracción elevada, y matrices de base cementítica. La principal característica de este material es que, a diferencia de técnicas como el fibre-reinforced polymer (FRP), no requiere de la utilización de resinas orgánicas para su fabricación y aplicación en las estructuras. La presente tesis ha consistido en el análisis del comportamiento mecánico y estructural de vigas de HA reforzadas a flexión y a cortante con diferentes tipos de TRM. Para lograr este objetivo, se han realizado dos campañas experimentales principales. En la primera de ellas, se han ensayado once vigas a escala real, diez de ellas reforzadas previamente a flexión con cinco tipos diferentes de TRM. En la segunda campaña, se han sometido a ensayo nueve vigas de HA, ocho de ellas reforzadas a cortante con cuatro combinaciones diferentes de tejidos y morteros. Antes de estas campañas principales, se ha caracterizado el comportamiento mecánico de todos los materiales utilizados, es decir, el hormigón, el acero, los morteros, los tejidos y el material compuesto TRM. Además, se ha realizado una campaña experimental de aproximación, basada en el refuerzo a flexión y ensayo de doce viguetas prefabricadas, que ha permitido la familiarización con la técnica de aplicación del refuerzo y la obtención de resultados, a partir de los cuales, se ha elegido las mejores combinaciones de tejidos y morteros a utilizar en las campañas experimentales principales. Utilizando los datos experimentales, se han realizado dos estudios analíticos enfocados al diseño de vigas de HA reforzadas a flexión y a cortante con TRM, respectivamente. En ambos estudios, inicialmente se ha evaluado la capacidad de predicción de tres modelos analíticos incluidos en normativas de FRP y TRM, adaptando la formulación de los códigos propuesta por fib-Bulletin 14 y ACI 440.2R-08 al caso particular de los refuerzos de matriz cementítica, y aplicando directamente la formulación propuesta por ACI 549.4R-13. En la segunda parte de los estudios, empleando los resultados experimentales obtenidos en el presente trabajo y los recopilados de investigaciones similares, se han desarrollado modelos analíticos basados en la reducción de las capacidades mecánicas de las fibras que componen los tejidos. Los resultados muestran que, en el caso del TRM aplicado como refuerzo a flexión, los especímenes logran incrementar en un 27,4% su capacidad previa a la plastificación, y en un 8,2% su capacidad última a flexión. Este incremento de prestaciones alcanza el 33,7% en el caso de las vigas de HA reforzadas a cortante. Por otro lado, los resultados del estudio analítico muestran que los modelos adaptados de las normativas de FRP presentan una mejor capacidad de predicción que el modelo desarrollado para el TRM, que se revela significativamente conservador. Por último, los modelos analíticos propuestos, basados en el ajuste de las propiedades de las fibras de los tejidos, muestran un nuevo enfoque para el diseño de refuerzos TRM en vigas de HA. / La tendència global a aplicar criteris de sostenibilitat en la majoria d’àmbits productius, així com la limitada durabilitat i les patologies que pateixen els elements de formigó armat, són aspectes que influeixen directament en la creixent necessitat de reforçar aquest tipus d’estructures. Les bigues de formigó armat són elements freqüentment sotmesos a esforços de flexió i tallant. L’evolució de les tècniques de reforç que permeten incrementar la capacitat resistent en front aquestes sol·licitacions, ha consistit en el desenvolupament de noves tecnologies que maximitzessin la velocitat/facilitat d’execució de la solució i minimitzessin el temps que l’estructura està fora de servei. En aquest sentit, la introducció de materials compostos en la construcció ha revolucionat el sector dels reforços estructurals. El textile-reinforced mortar (TRM) és un material compost que combina teixits, fets de fibres de resistència a tracció elevada, i matrius de base cementítica. La principal característica d’aquest material es que, a diferència de tècniques com el fibre-reinforced polymer (FRP), no requereix de la utilització de resines orgàniques per a la seva fabricació y aplicació a les estructures. La present tesi ha consistit en l’anàlisi del comportament mecànic i estructural de bigues de formigó armat reforçades a flexió i a tallant amb diferents tipus de TRM. Per a aconseguir aquest objectiu, s’han realitzat dues campanyes experimentals principals. En la primera d’elles, s’han assajat onze bigues a escala real, deu d’elles reforçades prèviament a flexió amb cinc tipus diferents de TRM. En la segona campanya, s’han sotmès a assajos nou bigues de formigó armat, vuit d’elles reforçades a tallant amb quatre combinacions diferents de teixits i morters. Abans d’aquestes campanyes principals, s’ha caracteritzat el comportament mecànic de tots els materials utilitzats, és a dir, el formigó, l’acer, els morters, els teixits i el material compost TRM. A més, s’ha realitzat una campanya experimental d’aproximació, basada en el reforç a flexió i assaig de dotze biguetes prefabricades, que ha permès la familiarització amb la tècnica de reforç i l’obtenció de resultats, a partir dels quals, s’han escollit les millors combinacions de teixits i morters a utilitzar en les campanyes experimentals principals. Utilitzant les dades experimentals, s’han realitzat dos estudis analítics enfocats al disseny de bigues de formigó armat reforçades a flexió i a tallant, respectivament. En ambdós estudis, inicialment s’ha avaluat la capacitat de predicció de tres models analítics inclosos en normatives de FRP i TRM, adaptant la formulació dels codis proposada per fib-Bulletin 14 i ACI 440.2R-08 al cas particular dels reforços de matriu cementítica, i aplicant directament la formulació proposada per ACI 549.4R-13. En la segona part dels estudis, emprant els resultats experimentals obtinguts en el present treball i els recopilats d’investigacions similars, s’han desenvolupat models analítics basats en la reducció de les capacitats mecàniques de les fibres que composen els teixits. Els resultats mostren que, en el cas del TRM aplicat com a reforç a flexió, els espècimens aconsegueixen incrementar en un 27,4% la seva capacitat prèvia a la plastificació, y en un 8,2% la seva capacitat última a flexió. Aquest increment de prestacions arriba fins el 33,7% en el cas de les bigues de formigó armat reforçades a tallant. Per altra banda, els resultats de l’estudi analític mostren que els models adaptats de les normatives de FRP presenten una millor capacitat de predicció que el model desenvolupat per al TRM, que es revela significativament conservador. Per últim, els models analítics proposats, basats en l’ajust de les propietats de les fibres dels teixits, mostren un nou enfoc per al disseny de reforços TRM en bigues de formigó armat

This PhD thesis shows the results of 10 years of energy audits for buildings as a proposal for a methodological improvement in the energy audit process itself. The main findings are referred to the three key points of any energy audit: - Data collection: this thesis recommends a widespread use of energy meters as the basic tools for identifying energy efficiency in buildings. - Data analysis: this thesis recommends both a correlation analysis between demand / consumption and demand / temperature as the basic procedure for the identification of the key elements for improving energy efficiency in buildings. - Improvement proposals: this thesis recommends a new definition of the Energy Management Opportunities based on primary measures (actions on the building envelope and insulation systems), secondary measures (actions on the energy transformation systems) and tertiary measures (actions on the control and management systems of the building). The two main advantages of using these methodological changes are: - Reduced costs in the development of basic or detailed audits given the lower cost of the Walk-Through Energy Audits and its comparable results. - The tertiary measures improvements are easily identifiable by the WTEA whilst not so easily though basic or detailed energy audits. / Aquesta tesi presenta els resultats de 10 anys d'auditories energètiques a edificis en forma d'una proposta de millora metodològica en el propi procés d'auditoria energètica. Les principals troballes fan referència als tres punts clau d'una auditoria energètica: -Presa de dades: aquesta tesi proposa l'ús generalitzat de mesuradors d'energia com a instruments bàsics per a la identificació de la eficiència energètica als edificis. -Anàlisi de dades: aquesta tesi proposa basar la anàlisi en correlacions demanda/consum i demanda/temperatura com a procediment bàsic per a la identificació dels principals elements de millora de l'eficiència energètica als edificis. -Proposta de millores: aquesta tesi proposa una nova definició de les EMO (Energy Management Opportunities) basada en mesures primàries (actuacions sobre l'envolvent dels edificis i l'aïllament dels sistemes), secundàries (actuacions sobre els sistemes transformadors d'energia) i terciàries (actuacions sobre els sistemes de gestió i control del funcionament del sistemes energètics de l'edifici). Els dos principals avantatges de l'ús d'aquestes modificacions metodològiques són: -Reducció de costos en el desenvolupament d'auditories bàsiques o detallades donat el menor cost d'aquestes auditories preliminars modificades WTEA (Walk-Through Energy Audit) i els resultats comparables. -Les propostes de millora terciàries resulten fàcilment identificables mitjançant les WTEA, mentre que no ho són tant ni a les auditories bàsiques ni a les detallades

Los aceros amorfos que contienen cantidades óptimas de cromo son muy atractivos para aplicaciones prácticas debido a su comportamiento frente a la corrosion. Estas aleaciones tienen extraordinarias propiedades de resistencia a la corrosión incluso en ambientes hostiles. Todas las composiciones de aceros amorfos estudiados hasta ahora por su resistencia a la corrosión tienen una cantidad relativamente grande de Cr y una consecuencia es la reducción de la capacidad de fromación del vidrio (GFA). También las propiedades mecánicas de los vidrios metálicos son altamente sensibles a los cambios de composición. Se ha hecho un estudio detallado sobre el efecto de la baja cantidad de Cr en la GFA, la resistencia a la corrosión y el comportamiento mecánico con el fin de determinar la cantidad óptima de Cr necesario para obtener una buena resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas, manteniendo la GFA. La composición mostró drásticamente diferentes efectos en las diferentes propiedades de la aleación en función de la cantidad de Cr. Los resultados muestran que las aleaciones de Fe-Cr-Mo-C-B con notable GFA, alta estabilidad térmica, alta dureza, así como superior resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste se pueden conseguir con adiciones de Cr con cerca de 5 at.%. Aleaciones con contenido superior de Cr (Cr6% at.) son mejores candidatos sólo para aplicaciones donde la plasticidad no es un problema y el material se expone a ambientes agresivos. Aunque las aleaciones con contenidos relativamente bajos de Cr exhibieron la mejor plasticidad entre todas las aleaciones estudiadas, su alta tendencia a corroer limita sus aplicaciones a entornos inertes. Las propiedades químicas de los vidrios metálicos están estrechamente relacionadas con su estructura única amorfa, por eso fueron investigadas las transformaciones estructurales térmicamente inducidas (relajación y cristalización) y su efecto sobre la resistencia a la corrosión. Mediciones electroquímicas de las muestras tratadas térmicamente revelaron una fuerte dependencia de la resistencia a la corrosión en la transformación structural. Aunque la relajación estructural mejoró la resistencia a la corrosión mediante la formación de un vidrio más ideal, la mejor resistencia a la corrosión se obtuvo para la muestra con nanocristales ricos en Cr incrustados en una matriz amorfa. La precipitación de una segunda fase cristalina (rica en Mo) tuvo un efecto perjudicial sobre la resistencia a la corrosión pero las aleaciones exhibieron buenas propiedades anticorrosivas hasta que los granos ricos en Mo excedieron el límite crítico de 50 nm y el capa pasiva rica en Cr no era capaz de cubrirlos completamente. / Amorphous steels containing optimal quantities of chromium are very attractive for practical applications due to their corrosion behavior. These alloys have extraordinary corrosion resistant properties even in hostile environments. All the amorphous steels compositions studied so far for their corrosion resistance have a relatively large amount of Cr and one consequence is the reduction of the glass forming ability (GFA). Also mechanical properties of metallic glasses are highly sensitive to composition change. A detailed study on the effect of low amount of Cr on the glass forming ability, corrosion resistance and mechanical behavior has been done in order to determine the optimal amount of Cr needed to obtain good corrosion and mechanical properties while maintaining a high GFA. The composition showed drastically different effects on the different properties of the alloy depending on the amount of Cr. The results show that Fe–Cr–Mo–C–B alloys with remarkable GFA, high thermal stability, high hardness, as well as superior corrosion and wear resistance can be obtained with Cr additions near 5 at.%. Higher Cr-content (Cr˃6 at.%) alloys are better candidates only for applications where plasticity is not an issue and the material is exposed to aggressive environments. Although alloys with relatively low Cr contents exhibited the best plasticity among all the studied alloys, their high tendency to corrode limits their applications to inert environments. The chemical properties of metallic glasses are closely related to their unique amorphous structure so thermally induced structural transformations (structure relaxation and crystallization) and their effect on the corrosion resistance were investigated. Electrochemical measurements of the heat treated samples unveiled a strong dependence of corrosion resistance on structural transformation. Although structural relaxation improved the corrosion resistance by forming a more ideal glass, the best corrosion resistance was obtained for the sample showing a structure consisting of nanocrystalline Cr-rich phase embedded in an amorphous matrix. Precipitation of a second crystalline phase (Mo-rich) had a detrimental effect on corrosion resistance but the alloys exhibited good anticorrosion properties until the Mo-rich grains exceed the critical limit of 50 nm, where the Cr-rich passive film was not able to cover them completely