Deficiencia en la operación de corte recto de madera melamina, por falta de automatización y necesidad de una máquina que facilite la operación de corte recto de madera melamina. Hipótesis específicos 1. El riesgo de lesión de los operarios en la operación de corte recto en la manufactura de muebles de madera melamina, son mitigados mediante el empleo de una máquina automatizada. 2. Los tiempos muertos en la operación de corte recto en la manufactura de muebles de madera melamina, se eliminaran mediante el empleo de una máquina automatizada. 3. La calidad de las piezas en la operación de corte recto en la manufactura de muebles de madera melamina, se mejoran mediante el empleo de una máquina automatizada. 4. La productividad en la operación de corte recto en la manufactura de muebles de madera melamina, aumentara mediante el empleo de una máquina automatizada. 6. Metodología Tipo de Investigación: La tesis durante su desarrollo empleará el siguiente tipo de investigación: Descriptiva.- Se utilizará básicamente para determinar el estado real de la operación de corte recto de piezas de melamina a la cual denominaremos análisis pre-test, el proceso de desarrollo de la máquina automatizada y la descripción de las mejoras obtenidas a través de la implementación de la misma.

La presente tesis pretende seguir la línea de investigación sobre caracterización experimental y modelado de sistemas de refrigeración, usando hidrocarburos (HCs) como refrigerantes, iniciada en 1994 por el grupo IMST (Investigación y Modelado de Sistemas Térmicos) en el Instituto de Ingeniería Energética de la Universidad Politécnica de Valencia. Esta línea responde a la necesidad que existe de encontrar soluciones alternativas a la utilización de los refrigerantes CFCs y HCFCs por su efecto degradante de la capa de ozono y HFCs por su potencial al calentamiento global. El principal objetivo de esta tesis ha sido analizar, a partir de medidas experimentales y con la ayuda de un modelo matemático validado con dichas medidas, la interrelación entre las condiciones de funcionamiento y las diferentes pérdidas energéticas que existen en el interior del compresor al trabajar con R407C (HFC) y su posible sustituto, el Propano (HC) como refrigerante natural inocuo para el medio ambiente. El modelo matemático utilizado, puramente teórico, permite obtener las variables internas de un compresor de desplazamiento positivo a partir de las condiciones de funcionamiento. Para ello aborda los dos principales problemas físicos existentes, el de dinámica del fluido (problema hidráulico) y el de transmisión de calor entre elementos internos (problema térmico), calculando cada uno de ellos por separado y resolviendo el problema conjunto iterativamente. Su uso ha permitido explicar los comportamientos experimentales observados en las diferentes condiciones de operación, esclareciendo en cada una de ellas el efecto de las pérdidas energéticas en el interior del compresor. La caracterización experimental del compresor se ha llevado en un banco de ensayos calorimétrico, en el que se controlan automáticamente tanto las presiones de aspiración y descarga, como el recalentamiento y el subenfriamiento del ciclo. / Alonso Burgal, J. (2012). Estudio experimental del efecto de las condiciones de funcionamiento de un compresor de pistón hermético en su rendimiento, trabajando con Propano y R407C. Análisis teórico de los resultados mediante un modelo matemático avanzado [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15575 / Palancia

En la actualidad, los compresores centrífugos son parte fundamental de los motores de combustión interna alternativos sobrealimentados en consecuencia su diseño y optimización son fundamentales para maximizar la capacidad operativa de los compresores en el sistema motor así como también comprender cada uno de los fenómenos que pueden afectar su correcto desempeño en dicho sistema. En los últimos años la gran competencia industrial ha despertado un interés inusitado representado por los estudios e investigaciones referentes al diseño, desempeño y limitaciones de la maquina justificado por el incremento de alguna de las prestaciones del motor como la merma del consumo de combustible, el aumento de potencia o el descenso de emisiones contaminantes. Por medio de la experimentación y la realización de modelos matemáticos además de la experiencia que se va recogiendo de trabajos ya realizados no solo en el campo de los compresores centrífugos sino también de la experiencia adquirida en la industria de la aviación con los axiales sobre todo en términos de limitación y fenómenos de inestabilidad son los caminos seguidos orientados al desarrollo de los nuevos compresores empleados en la automoción. A lo largo de los años, en el Departamento de Máquinas y Motores Térmicos se ha ido desarrollando un modelo de compresor que puede servir como diagnostico a la hora de evaluar la utilidad y desempeño de un compresor centrífugo en un motor sobrealimentado, el cual puede ser modelado en su integridad gracias al robusto modelo de acción de ondas denominado WAM, que ha sido concebido íntegramente en el propio departamento sin embargo un compresor posee limites de funcionamiento que también deben ser tenidos en cuenta como el caso del fenómeno de bombeo, el cual puede romper el compresor y cuyo origen puede depender de varios factores. En el marco de esta tesis doctoral se han realizado varios estudios experimentales que tienen que ver con la evaluación del bombeo, su caracterización, las variables que lo afectan y tal vez lo más importante, la evaluación de distintas metodologías empleadas en la búsqueda rápida de su detección afín de evitar daños en el compresor. Sin embargo como se verá existen varios tipos de bombeo alguno de los cuales pueden no ser dañinos para el compresor o para el sistema en que se halle el compresor. A demás se presenta un nuevo modelo de compresor, posible de colocar en el programa WAM y con el cual se pueden modelar condiciones estables e inestables de trabajo tanto en el motor como fuera de éste, de modo de apreciar cuando un compresor puede sufrir la aparición del fenómeno de bombeo. En esta tesis se presenta un análisis exhaustivo de diferentes modelos que se pueden encontrar en la bibliografía así como el estudio de la dinámica, diseño y problemas de estabilidad del compresor. Sobre el último tema se analiza la influencia que posee la geometría aguas arriba y aguas abajo del compresor respecto de su estabilidad de trabajo y en que circunstancias puede o no ser mejorado el límite impuesto por el fenómeno de bombeo. Por lo tanto en esta tesis se lleva a cabo un estudio modelado y experimental del fenómeno de bombeo evaluado en el banco motor y en el banco de turbos en que se presentan finalmente resultados que permiten mejorar las capacidades de funcionamiento del compresor en cualquier sistema en que se halle funcionando. / Tiseira ., AO. (2008). Caracterización experimental y modelado de bombeo en compresores centrífugos de sobrealimentación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1974 / Palancia

La presente tesis está enfocada al estudio del fenómeno de bombeo del turbo-compresor centrífugo, destinado a la sobrealimentación de motores de combustión interna alternativos de automoción. En primera instancia, se ha realizado una investigación del estado del arte actual referente a la sobrealimentación de motores. Así se determinó, entre otras cosas, que el fenómeno de bombeo se ha hecho relevante actualmente debido a la tendencia al downsizing de los motores, y por ende, a la creciente demanda de sobrealimentación. Se han desarrollado metodologías de ensayo que permiten estudiar el fenómeno de bombeo en los sistemas de sobrealimentación. Una de las propuestas es una técnica para provocar el bombeo de forma controlada en banco motor, que consiste en la inyección de aire en el colector de admisión del motor. Esta permite tomar en consideración las condiciones reales de operación del grupo de sobrealimentación. Asimismo, se ha propuesto un método de análisis mediante el espectro de los parámetros medidos, para identificar y determinar de forma precisa el comienzo del fenómeno de bombeo. Los ensayos en transitorios de motor también han tenido su parte relevante, demostrando buena concordancia con el método de inyección de aire. Junto al estudio experimental también ha estado la simulación computacional. Por una parte, la simulación unidimensional mediante un modelo de acción de ondas de presión, permitió representar el fenómeno de bombeo con buena concordancia respecto de la experimentación. Por otra parte, la simulación computacional fluido-dinámica tridimensional [CFD/URANS (Unsteady Reynolds Average Navier-Stokes)], se utilizó para estudiar los patrones de flujo que se desarrollan en el compresor centrífugo, lo que ha ayudado a la comprensión de los factores aerodinámicos implicados. En base a las herramientas experimentales y de modelado desarrolladas se realizó una extensa campaña de estudio del fenómeno de bombeo. / Lang ., RH. (2011). Contribución a la Mejora del Margen de Bombeo en Compresores Centrífugos de Sobrealimentación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12331 / Palancia

Ziel dieser Arbeit war, die Auswirkungen von Clocking der Leitreihen eines mehrstufigen Axialverdichters auf Potentiale hinsichtlich der Beeinflussung instationärer und stationärer Effekte zu untersuchen und zum grundlegenden Verständnis der instationären Schaufelinteraktion beizutragen. Dazu wurden über 2000 Leitgitterkonfigurationen vermessen, so dass der Einfluss von Clocking auf den Wirkungsgrad entlang der Kennlinie bei Auslegungsdrehzahl, auf die Schaufelgrenzschichten und auf die Betriebsgrenzen untersucht und dokumentiert werden konnte. Vor allem wurde so eine erhebliche Beeinflussung der Pumpgrenze gefunden, während das Grenzschichtverhalten auf den Schaufeln und der Wirkungsgrad im praktisch relevanten Bereich der Kennlinie kaum verändert wurden. Hauptgegenstand der Untersuchungen war aber der Einfluss von Stator-Clocking auf die instationären Druckverteilungen und die resultierenden instationären Erregerkräfte an den Lauf- und Leitschaufeln. Die Vermessung der Auswirkungen der Positionierung jedes einzelnen Leitgitters wurde genutzt, um durch eine einfache Optimierung zwei geometrische Konfigurationen aller Leitgitter zu entwickeln. Die eine Konfiguration führte zu geringen aerodynamischen Erregerkräften an den Laufschaufeln aller Stufen, während die andere Konfiguration eine gleichmäßig hohe instationäre Anregung zur Folge hatte. Die Unterschiede der instationären Erregerkräfte zwischen den Konfigurationen waren erheblich und über weite Bereiche der Kennlinie unabhängig vom Betriebspunkt, ohne das die Konfiguration der Leitgitter geändert wurde. Für eine umfassende Analyse der periodisch instationären, aerodynamischen Schaufelinteraktion wurden sowohl die Schaufeldruckverteilungen, als auch das Strömungsfeld in den axialen Schaufelzwischenräumen im Mittelschnitt der Beschaufelung für beide Clocking-Konfigurationen zeitgenau vermessen und vergleichend ausgewertet. Aus diesen Analysen konnte mithilfe der Wellenmechanik eine einfache analytische Beschreibung der instationären Interaktion der Potentialfelder der Beschaufelung entwickelt werden. Für eine einzelne Stufe wurde mit diesem Modell die experimentell bestimmte Phasendifferenz der Druckschwankungen auf Druck- und Saugseite auf sehr einfache Weise nachgewiesen. Damit liegt ein einfaches, analytisches Modell für die Beschreibung der komplexen Überlagerung der sich relativ zueinander bewegenden Druckfelder der Beschaufelung axialer Turbomaschinen vor, das für das physikalische Verständnis der instationären Schaufelinteraktion einen wertvollen Beitrag liefert.

This diploma thesis solves creation of a computing model of sound propagation for determination of acoustic pressure level around multiple point sound source with consideration of sound directivity of each source (compresor and fan). Thesis contains neccesary theoretical knowledge for creation of computing model and basics of sound measuring, theoretical computing model, measurement data of real unit and model configuration for real measured values. Computing code of the model in Visual Basic for MS Excel is a part of the thesis.

Ziel dieser Arbeit war, die Auswirkungen von Clocking der Leitreihen eines mehrstufigen Axialverdichters auf Potentiale hinsichtlich der Beeinflussung instationärer und stationärer Effekte zu untersuchen und zum grundlegenden Verständnis der instationären Schaufelinteraktion beizutragen. Dazu wurden über 2000 Leitgitterkonfigurationen vermessen, so dass der Einfluss von Clocking auf den Wirkungsgrad entlang der Kennlinie bei Auslegungsdrehzahl, auf die Schaufelgrenzschichten und auf die Betriebsgrenzen untersucht und dokumentiert werden konnte. Vor allem wurde so eine erhebliche Beeinflussung der Pumpgrenze gefunden, während das Grenzschichtverhalten auf den Schaufeln und der Wirkungsgrad im praktisch relevanten Bereich der Kennlinie kaum verändert wurden. Hauptgegenstand der Untersuchungen war aber der Einfluss von Stator-Clocking auf die instationären Druckverteilungen und die resultierenden instationären Erregerkräfte an den Lauf- und Leitschaufeln. Die Vermessung der Auswirkungen der Positionierung jedes einzelnen Leitgitters wurde genutzt, um durch eine einfache Optimierung zwei geometrische Konfigurationen aller Leitgitter zu entwickeln. Die eine Konfiguration führte zu geringen aerodynamischen Erregerkräften an den Laufschaufeln aller Stufen, während die andere Konfiguration eine gleichmäßig hohe instationäre Anregung zur Folge hatte. Die Unterschiede der instationären Erregerkräfte zwischen den Konfigurationen waren erheblich und über weite Bereiche der Kennlinie unabhängig vom Betriebspunkt, ohne das die Konfiguration der Leitgitter geändert wurde. Für eine umfassende Analyse der periodisch instationären, aerodynamischen Schaufelinteraktion wurden sowohl die Schaufeldruckverteilungen, als auch das Strömungsfeld in den axialen Schaufelzwischenräumen im Mittelschnitt der Beschaufelung für beide Clocking-Konfigurationen zeitgenau vermessen und vergleichend ausgewertet. Aus diesen Analysen konnte mithilfe der Wellenmechanik eine einfache analytische Beschreibung der instationären Interaktion der Potentialfelder der Beschaufelung entwickelt werden. Für eine einzelne Stufe wurde mit diesem Modell die experimentell bestimmte Phasendifferenz der Druckschwankungen auf Druck- und Saugseite auf sehr einfache Weise nachgewiesen. Damit liegt ein einfaches, analytisches Modell für die Beschreibung der komplexen Überlagerung der sich relativ zueinander bewegenden Druckfelder der Beschaufelung axialer Turbomaschinen vor, das für das physikalische Verständnis der instationären Schaufelinteraktion einen wertvollen Beitrag liefert.

El elevado impacto sobre el Medio Ambiente del sector de la producción de frío ha impulsado el uso y desarrollo de métodos de refrigeración cada vez más eficientes desde el punto de vista energético. Dentro de estos métodos se encuentran los sistemas de producción de frío por compresión en doble etapa, que se desarrollaron en el siglo XIX, y que por ahora, son utilizados principalmente en aplicaciones de media y baja temperatura de evaporación, especialmente dentro del sector de la refrigeración comercial. Dichos sistemas corresponden a una solución eficiente desde el punto de vista energético, ya que permiten la obtención de frío con valores de COP y capacidades frigoríficas superiores a las obtenidas con los sistemas de compresión simple. En la presente tesis doctoral se ha acometido un estudio experimental en profundidad de los sistemas de compresión en doble etapa basados en compresores de tipo 'compound', para lo cual se ha desarrollado una instalación propia de tipo industrial y se han analizado, a partir de los datos obtenidos, los efectos del desrecalentamiento entre etapas mediante el sistema de inyección directa de líquido y del subenfriamiento de líquido utilizando el sistema de subcooler. El análisis se fundamenta en el estudio experimental de la planta funcionando con los sistemas intermedios antes mencionados en comparación con el funcionamiento del ciclo sin utilizar ningún sistema intermedio. El refrigerante empleado ha sido el HFC-404A en el rango de temperaturas de evaporación de -36 a -20ºC y en el de condensación de 30 a 47ºC. Adicionalmente, se presentan los resultados experimentales y análisis comparativo del funcionamiento de la planta con los dos refrigerantes más habituales para el rango de media y baja temperatura de evaporación dentro el sector de la refrigeración comercial, el HFC-404A y el HFC-507A. / Llopis Doménech, R. (2008). Evaluación experimental de una planta frigorífica de doble etapa de compresión trabajando con un compresor compound. Análisis de los efectos de desrecalentamiento y subenfriamiento utilizando como fluido de trabajo el HFC-404A [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3023 / Palancia

[ES] En un contexto de creciente preocupación por el calentamiento global y de políticas energéticas internacionales, en el cual los sistemas de climatización de los edificios suponen una parte importante del consumo energético global, los sistemas de bombas de calor son considerados como opciones muy interesantes debido a su alta eficiencia y por ser fuentes de energía renovables. En este sentido, una caracterización precisa de estos equipos es de vital importancia con el objetivo de mejorar su diseño y, en aquellos casos dónde este tipo de unidades se integren como parte de sistemas más complejos, implementar estrategias de control eficientes. En este contexto, esta tesis doctoral se centra en el modelado de bombas de calor con el fin de obtener modelos que permitan conocer con precisión el desempeño global de estas unidades en todo el rango de trabajo. En la primera parte del trabajo, se han realizado numerosos ensayos experimentales utilizando un nuevo prototipo de bomba de calor dual, obtenidos dentro del marco de trabajo del proyecto europeo GEOTeCH. Debido a la tipología hibrida de esta unidad, los resultados experimentales obtenidos incluyen datos de desempeño para las principales tecnologías de bombas de calor: las bombas de calor aerotérmicas y geotérmicas. Haciendo uso de toda esta información experimental, esta primera parte del trabajo se centra en obtener modelos polinómicos para la predicción del consumo eléctrico y las capacidades de calefacción y refrigeración en función de las variables externas a la unidad. Dichas variables son fáciles de obtener y suelen medirse en instalaciones reales. Por tanto, estos modelos caracterizan a la bomba de calor como un único componente, simplificando su implementación en modelos globales de sistemas más complejos donde se instalan estas unidades. Además, seleccionado un enfoque empírico para el modelado, en esta parte también se analizan algunos aspectos relevantes, como los términos a incluir en el polinomio, o cómo conformar las matrices experimentales de ensayo necesarias, es decir, cuántos puntos experimentales realizar y dónde situarlos en el rango de operación. Por último, la segunda parte de la tesis doctoral está dedicada a modelar uno de los componentes principales en estas unidades, el compresor. En este caso, el desarrollo de una extensa base de datos que incluye numerosos ensayos calorimétricos de las dos principales tecnologías de compresores, pistón y scroll, ha permitido el análisis detallado de las superficies de respuesta del consumo eléctrico y el caudal másico de refrigerante en función de las temperaturas de evaporación y condensación. A partir de esta información y siguiendo un enfoque similar al utilizado previamente, en esta segunda parte se revisan los modelos incluidos en la norma actual de caracterización de compresores, el estándar AHRI 540 (2020), para comprobar si son adecuados o si, por el contrario, debemos utilizar otro tipo de expresiones polinómicas. También se analizan en profundidad cuestiones críticas como el número de puntos necesarios para caracterizar cada tecnología de compresor, dónde situarlos en el dominio experimental, cómo evitar un posible sobreajuste del modelo minimizando problemas de extrapolación o interpolación, o cómo extrapolar los resultados para predecir con otros refrigerantes u otras condiciones de aspiración. / [CA] En un context de creixent preocupació per l'escalfament global i de polítiques energètiques internacionals, en el qual els sistemes de climatització dels edificis suposen una part important del consum energètic global, els sistemes de bombes de calor són considerats com a opcions molt interessants a causa de la seva alta eficiència i perquè són fonts d'energia renovables. En aquest sentit, una caracterització precisa d'aquests equips és de vital importància amb l'objectiu de millorar el seu disseny i, en aquells casos on aquest tipus d'unitats s'integren com a part de sistemes més complexos, implementar estratègies de control eficients. En aquest context, aquesta tesi doctoral se centra en el modelat de bombes de calor per obtenir models que permitisquen conèixer amb precisió el funcionament d'aquestes unitats a tot el rang de treball. A la primera part del treball, s'han realitzat nombrosos assajos experimentals utilitzant un nou prototip de bomba de calor dual, obtinguts dins del marc de treball del projecte europeu GEOTeCH. A causa de la tipologia hibrida d'aquesta unitat, els resultats experimentals obtinguts inclouen dades de funcionament per a les principals tecnologies de bombes de calor: les bombes de calor aerotèrmiques i geotèrmiques. Fent ús de tota aquesta informació experimental, aquesta primera part del treball se centra a obtenir models polinòmics per a la predicció del consum elèctric i les capacitats de calefacció i refrigeració en funció de les variables externes a la unitat. Aquestes variables són fàcils d'obtenir i se solen mesurar en instal·lacions reals. Per tant, aquests models caracteritzen la bomba de calor com un únic component, simplificant-ne la implementació en models globals de sistemes més complexos on s'instal·len aquestes unitats. A més, seleccionat un enfocament empíric per al modelatge, en aquesta part també s'analitzen alguns aspectes rellevants, com els termes a incloure al polinomi, o cóm conformar les matrius experimentals d'assaig necessàries, és a dir, quants punts experimentals realitzar i on situar-los al rang d'operació. Per acabar, la segona part de la tesi doctoral està dedicada al modelat d'un dels components principals d'aquestes unitats, el compressor. En aquest cas, el desenvolupament d'una extensa base de dades que inclou nombrosos assajos calorimètrics de les dues principals tecnologies de compressors, pistó i scroll, ha permès l'anàlisi detallat de les superfícies de resposta del consum elèctric i el cabal màssic de refrigerant segons les temperatures d'evaporació i de condensació. A partir d'aquesta informació i seguint un enfocament similar a l'utilitzat prèviament, en aquesta segona part es revisen els models inclosos a la norma actual de caracterització de compressors, l'estàndard AHRI 540 (2020), per comprovar si són adequats o si, per contra, cal utilitzar un altre tipus d'expressions polinòmiques. També s'analitzen en profunditat qüestions crítiques com el nombre de punts necessaris per caracteritzar cada tecnologia de compressor, on situar-los al domini experimental, cóm evitar un possible sobreajust del model minimitzant problemes d'extrapolació o interpolació, o cóm extrapolar els resultats per predir amb altres refrigerants o altres condicions d'aspiració. / [EN] In a context of global warming concerns and global energy policies, in which heating and cooling systems in buildings account for a significant amount of the global energy consumption, heat pump systems are widely considered as a really interesting option for enabling high efficiency and also for being renewable energy sources. In this sense, an accurate characterization of these units is of vital importance to improve their design and implement efficient control strategies, when the unit is integrated in more complex systems. Against this background, this PhD thesis focuses on heat pump modelling in order to create map-based models able to accurately characterize the global performance of these units for the entire working range. In the first part of this work, many experimental tests have been obtained for a new Dual Source Heat Pump prototype tested in the framework of the European project GEOTeCH. Due to the dual typology, the experimental results include performance data for the two main heat pump technologies: Air Source Heat Pumps and Ground Source Heat Pumps. By using all this experimental information, this first part focuses on obtaining empirical polynomial models capable of accurately predicting energy consumption and heating and cooling capacities as a function of external variables. Such variables are easy to measure and are usually recorded in real installations. Therefore, these models characterize the heat pump as a single component, simplifying its implementation in global models of more complex systems where these units are installed. Furthermore, selecting the empirical model approach, this part also includes some critical aspects, such as how to obtain the best polynomial expression, or how to perform the required experimental test matrices, i.e., how many tests should be conducted and where in the operating range. Finally, the second part of this PhD thesis is dedicated to modelling one of the main components of these units, the compressor. In this case, the development of an extensive database including numerous calorimetric tests on the two main compressor technologies, reciprocating and scroll compressors, has allowed the detailed analysis of the response surfaces of their performance parameters, i.e., the energy consumption and mass flow rate as a function of the evaporation and condensation temperatures. Using this information, and following an approach similar to that used in the first part, this second part reviews the models included in the current compressor characterization standard, the AHRI 540 (2020), in order to check whether they are appropriate or, on the contrary, whether we should use of other types of polynomial expression. Critical issues such as the number of points needed to characterize each compressor technology, where to place them in the experimental domain, how to prevent possible overfitting in the model adjustment to minimize extrapolation or interpolation problems, or how to extrapolate results for predicting other refrigerant or suction conditions, are discussed in depth. / I would like to acknowledge the financial support that has made this PhD thesis possible. The doctoral fellowship FPU15/03476 was founded by “Ministerio de Educación, Cultura y deporte” inside the program “Formación de Profesorado Universitario”, and the GEOTeCH project (No 656889) founded by the European Union under the “Horizon 2020 Framework Programme for European Research and Technological Development” / Marchante Avellaneda, J. (2023). Study of Response Surface Models for the characterization of the performance in Refrigeration Equipments and Heat Pumps [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192653

Tesis por compendio / [ES] La tecnología de bombas de calor se ha vuelto estratégica en Europa, está extendiéndose rápidamente y se planea que reemplace las calderas de gas en un futuro cercano. Sin embargo, aún enfrenta desafíos, como encontrar refrige-rantes nuevos viables y altamente eficientes, y mejorar aún más el rendimiento del sistema. Para abordar este último problema, han surgido las bombas de calor de velocidad variable que prometen reducir el consumo anual e incremen-tar el confort adaptando la potencia suministrada a las necesidades cambiantes. Esta tecnología se está implementando ya, pero carece de una metodología estandarizada para diseñar y seleccionar sus componentes. Esta tesis tiene como objetivo establecer pautas de diseño generales para la selección y diseño de componentes de bombas de calor de velocidad variable, y ofrecer información valiosa que se pueda traducir en herramientas para asistir en la simulación, diseño, selección y detección de fallas en estos dispositivos. El contenido del estudio se puede dividir en tres áreas temáticas: En una primera parte, se estudian los compresores de velocidad variable. El compresor es el primer componente que se selecciona en una bomba de calor, modula la capacidad y es el principal consumidor de energía. Sin embargo, no existen metodologías bien establecidas para modelar su comportamiento. En esta parte, se realizan ensayos de caracterización de compresores de velocidad variable y sus inversores para comprender su comportamiento y proporcionar correlaciones compactas para modelar su rendimiento. En la segunda parte, se propone una metodología para dimensionar los intercambiadores de calor en bombas de calor de velocidad variable. Nor-malmente, se diseñan para una potencia fija y temperaturas de trabajo constan-tes, sin embargo, en las bombas de velocidad variable, la capacidad y las tempe-raturas de trabajo fluctúan significativamente con el tiempo. En esta parte, se estudia la evolución del rendimiento de los intercambiadores de calor con la capacidad (velocidad del compresor) y se propone una metodología de selec-ción/dimensionamiento que considera la evolución de la capacidad requerida y de las condiciones climáticas externas a lo largo del año. Por último, se evalúa la circulación del aceite en las bombas de calor de velocidad variable. Gestionar la lubricación en los compresores de velocidad variable es un problema típico ya que, para tener suficiente lubricación a bajas velocidades, el compresor termina bombeando un exceso de aceite a altas velo-cidades. En esta parte se estudia la evolución de las tasas de circulación de acei-te con la velocidad y se analiza teóricamente su efecto en el rendimiento de la bomba de calor. / [CA] La tecnologia de les bombes de calor s'ha tornat estratègica a Europa, s'està estenent ràpidament i es preveu que substituïsca les calderes de gas en un futur pròxim. Tanmateix, encara s'enfronta a desafiaments com trobar refrigerants nous viables i altament eficients, i millorar encara més el rendiment del sistema. Per abordar aquest darrer problema, han sorgit les bombes de calor de velocitat variable que prometen reduir el consum anual i incrementar el confort adaptant la potència subministrada a les necessitats variables. Aquesta tecnologia ja s'es-tà implementant, però manca d'una metodologia estandarditzada per dissenyar i seleccionar els seus components. Aquesta tesi té com a objectiu establir pautes de disseny generals per a la se-lecció i disseny de components de bombes de calor de velocitat variable, i oferir informació valuosa que es pugui traduir en eines per ajudar en la simulació, disseny, selecció i detecció de fallades d'aquests dispositius. El contingut de l'estudi es pot dividir en tres àrees temàtiques: En una primera part, s'estudien els compressors de velocitat variable. El compressor és el primer component seleccionat d'una bomba de calor, modula la capacitat i és el principal consumidor d'energia. Tanmateix, no hi ha metodo-logies ben establides per modelar el seu comportament. En aquesta part, es realitzen assajos de caracterització de compressors de velocitat variable i els seus inversors per comprendre el seu comportament i proporcionar correlaci-ons compactes per modelar el seu rendiment. En la segona part, es proposa una metodologia per dimensionar els inter-canviadors de calor en bombes de calor de velocitat variable. Normalment, es dissenyen per a una potència fixa i temperatures de treball constants, no obs-tant això, en les bombes de velocitat variable, la capacitat i les temperatures de treball fluctuen significativament amb el temps. En aquesta part, s'estudia l'evo-lució del rendiment dels intercanviadors de calor amb la capacitat (velocitat del compressor) i es suggereix una metodologia de selecció/dimensionament que considera l'evolució de les càrregues i de les condicions climàtiques externes al llarg de l'any. Finalment, s'avalua la circulació de l'oli a les bombes de calor de velocitat variable. Gestionar la lubricació als compressors de velocitat variable és un pro-blema típic, ja que per tenir suficient lubricació a baixes velocitats, el compres-sor acaba bombejant un excés d'oli a altes velocitats. En aquesta part s'estudia l'evolució de les taxes de circulació d'oli amb la velocitat i s'analitza teòricament el seu efecte en el rendiment de la bomba de calor. / [EN] Heat pump technology has become strategic in Europe, it is rapidly spread-ing, and it is planned to replace gas boilers in the near future. However, they still have challenges to solve, such as finding new viable and highly efficient refriger-ants and further increasing their system performance. For this latter issue, vari-able-speed heat pumps arise, which claim to decrease annual consumption and increase comfort by adapting the delivered capacity to the changing loads. This technology is being implemented but lacks a standardized methodology to de-sign and select its components. This thesis aims to establish comprehensive design guidelines for selecting and designing variable-speed heat pump components and give insights that can translate into valuable information and tools for engineers to assist them in the pump simulation, design, selection and fault detection. The content of the study can be divided into three thematic areas: In the first part, variable-speed compressors are studied. The compressor is the first selected heat pump component; it modulates the capacity and is the primary energy consumer. However, there are no well-established methodolo-gies to model their behavior. In this part, extensive testing of variable-speed compressors and their inverters was carried out to understand their behavior and to provide compact correlations to model their performance. The second part proposes a methodology to size heat exchangers for variable-speed heat pumps. Typically, they are designed for a fixed capacity and constant working temperatures. However, the capacity and working tempera-tures fluctuate significantly overtime in variable-speed pumps. In this part, the performance evolution of heat exchangers with capacity is studied, and a meth-odological selection/sizing technique is proposed that considers the evolution of external climatic conditions and loads over the year. Lastly, the oil circulation in variable-speed heat pumps is assessed. Man-aging lubrication in variable-speed compressors is a typical issue, as a design valid for sufficient lubrication at low compressor speeds will end up pumping excess oil at high speeds. In this final part, the evolution of oil circulation rates with speed is studied, and its effect on heat pump performance is theoretically analyzed. / I am indebted to the Spanish and European governments for their financial support with the grant PRE2018-083535, which made this research possible. Their commitment to academic excellence and research advancement has been crucial in successfully completing this thesis. / Ossorio Santiago, RJ. (2024). Modelling of Heat Pumps Working with Variable-Speed Compressors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203104 / Compendio