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Centro de Innovación para la producción de café en La Merced, Chanchamayo - Junín: Infraestructura pública e industrial para el aprendizaje agrícolaVela López, Juana Gabriela 04 December 2024 (has links)
La importante producción agrícola de frutas y café, además de la carencia de
infraestructura para el procesamiento de productos derivados en la Merced -
Chanchamayo, es imprescindible para el inicio de la industria gestada por el
agricultor. Este agente, es el protagonista en todos los ciclos de producción del
café y frutas, no obstante, su rol termina en las etapas de cultivo con la venta de
su producto como materia prima. Se cuestiona el rol de la industrial estatal en la
selva central y mediante el edificio como objeto arquitectónico de cambio se
proyecta un centro de innovación que alberga un programa de producción
industrial de café con servicios de escala distrital y barrial para el procesamiento
de la materia prima en productos derivados, iniciativa que busca plantear un
mecánica distinta de edificio industrial con una estrecha relación a estilo de vida
del agricultor y los ciclos de producción. De esta manera el edificio del Centro
de Innovación para la producción de café se plantea desde su dimensión
comunitaria como un agente de acogida que alberga una variedad de
programas como una dinámica de confluencias. Tanto las cualidades
arquitectónicas del edificio, se convierte en el catalizador que define espacios
desligados de relaciones y necesidades de los actores.
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TRAMA ABIERTA BELÉN: Inserción programática de conexión barrialTorres Salas, David Andres 23 October 2024 (has links)
El modelo tradicional de colegios, universidades y otras instituciones
educativas dentro de la ciudad de Lima Metropolitana sigue una lógica
funcional hacia el interior del predio, empleando muros ciegos o rejas
para distanciarse de la ciudad. A partir de estas barreras urbanas, la
perspectiva general de estos equipamientos suele percibirse como
espacios y recorridos desarticulados de la vida urbana alrededor.
Por otro lado, en los últimos 60 años, el incremento en la altura de
nuevas edificaciones ha ocasionado un cambio en el perfil urbano de la
ciudad, derivando una pérdida en la escala de obras arquitectónicas
emblemáticas construidas bajo paradigmas y lineamientos propios del
siglo XX. Dentro de estas, se encuentra, por ejemplo, el Colegio de los
Sagrados Corazones de Belén, en el distrito de San Isidro.
La investigación realizada parte de la planimetría alojada en el Archivo
de Arquitectura PUCP para entender el caso de estudio en su estado
original, así como un registro fotográfico del exterior e interior de esta
institución educativa en su estado actual.
El Colegio Belén sigue una lógica racional en cuanto a emplazamiento,
configuración estructural, fachada y cerramientos. Sin embargo, este ha
perdido su escala original por la presión inmobiliaria y el incremento en
altura de las edificaciones aledañas. Por ende, se plantea desarrollar una
pieza de infraestructura urbana complementaria a la trama preexistente:
el proyecto Trama Abierta Belén, con una permeabilidad variable en sus
recorridos. Además, su forma y programa parten de las actividades
extracurriculares que ofrece el colegio en la actualidad.
De esta forma, el colegio vuelve a integrarse a la vida urbana del lugar al
albergar una mayor variedad de usos y en diferentes horarios,
ofreciendo igualmente un sentido de integración al vecindario. / The traditional model of schools, universities and other educational
institutions within the metropolitan area of Lima, Peru, follows a
functional logic towards the interior of the property, using perimetric
walls or bars to distance themselves from the city. Due to these urban
barriers, the general perspective of these facilities is usually perceived as
dead spaces and walkways separated from the urban life nearby.
On the other hand, in the last 60 years, the increase in the height of new
buildings has caused a change in the urban profile of the city, resulting
in a loss in the scale of emblematic architectural projects built under
paradigms and guidelines typical of the past century. Among these is, for
example, the School of Sacreds Hearts of Belen, in the San Isidro district.
The research carried out begins with the planimetry of the PUCP
Architecture Archive for a proper understanding of the case of study in
its original state, as well as a photographic record of the exterior and
interior of this educational institution in its current state.
Belén School follows a rational logic in terms of location, structural
configuration, facade and enclosures. However, it has lost its original
scale due to real estate pressure and the increase in height of the
surrounding buildings. Therefore, there is a proposal to develop a piece
of urban infrastructure complementary to the pre-existing plot: the
Belen Open Grid proyect, with variable permeability in its accesibility
between more public or more private spaces. Furthermore, its form and
program are based on the extracurricular activities and complementary
services that the school currently offers to its users.
As such, the school is once again integrated into the urban life of the
place by hosting a greater variety of uses and at different times, also
offering a sense of integration to the neighborhood.
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Entre el escenario y la plaza: Nuevo Centro de Artes Escénicas en la Universidad Nacional de IngenieríaCarrillo Yalan, Valeria Alejandra 17 October 2024 (has links)
El Nuevo Centro de Artes Escénicas en la Universidad Nacional de Ingeniería se
encuentra ubicado en el distrito del Rimac y está proyectado para los distritos de
Lima Norte. La ciudad de Lima ha desarrollado una expansion urbana desenfrenada
lo cual ha permitido la centralización de equipamientos culturales, educativos, entre
otros; en el centro de Lima. A raíz de esto, se ha observado como es que la mayoría
de teatros se han ido ubicando en esta zona mientras que en los distritos alejados de
Lima Norte solo se ubican 2 espacios escénicos. Uno de estos se llama el Gran
Teatro del Norte de Lima, el cual fue fundado en el año 1995 y diseñado por los
arquitectos Miguel Angel Llona, José García Bryce, y Juan Luis Palacios. A pesar de
que el recinto ha logrado conservarse, este no se ha logrado adaptar a los diferentes
cambios urbanos que se han desarrollado a su alrededor. Por ello, a través del
análisis del teatro, así como de los cambios urbanos que se han formado, se
establecen diferentes preguntas: ¿Cómo lograr hacer del Gran Teatro del Norte de
Lima un espacio cultural accessible para la comunidad aledaña y universitaria?
¿Cómo conectar el teatro con su contexto urbano? En consecuencia, se establece
que si se propone un nuevo espacio público así como un nuevo espacio cultural, este
permitirá una mejor relación entre la comunidad exterior y la comunidad universitaria,
así como una mayor presencia de espacios escénicos dispuesto a la comunidad de
Lima Norte.
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The Solomon four groups plan: A cross-Hispanamerican educational evaluation / El plan de cuatro grupos de Solomon : evaluación educativa transhispanoamericanaGorenc, Klaus-Dieter, Castro Bonilla, Luis, Peredo Rivera, Sandra, Abreu Rivera, Luis Felipe, Oblitas Guadalupe, Luis Armando, Llanos Zuloaga, Roberto 25 September 2017 (has links)
Two modalities of research design's workshops -long and short- were developed to qualify 658 Hispanamerican research workers, whom were divided into 30 groups, and were applyied along ten years. The terminal efficiency of the workshops was measured with a pre-post-test design and the differences were assessed with a t-test -for dependent samples-. The results showed that the values of the post-test were higher -p ≤ 0.001- than the pretest averages. Contrasting the two workshop versions, the average of the long workshop was significantly higher -p ≤ 0.001- than the short one, by means of a multiple pre-post-test design and the t-test for independent samples. Using Solomon four-group design it was feasible to establish that the significant increase of knowledge about research designs was not influenced by the interaction of the pretest and treatment factors and there was not observed any significant difference between both versions. / Se aplicaron dos modalidades de talleres de investigación -corta y larga- para habilitar por espacio de diez años a 658 investigadores hispanoamericanos, divididos en 30 grupos. La eficiencia terminal de los talleres fue medida con un diseño de pre y post-test y las diferencias con una prueba t-Student -para muestras dependientes-. Los resultados mostraron que los valores del post-test eran más elevados -p ≤ 0.001- que los del pretest. Contrastando las dos versiones del taller, el promedio del largo fue significantemente mayor -p ≤ 0.001- que el del corto; esto, bajo la tutela de un diseño múltiple de pre y post-test y la prueba t-Student, pero para muestras independientes. Con el diseño de cuatro grupos de Solomon se estableció que el incremento significativo en el conocimiento sobre diseños de investigación no fue intervenido por los factores tratamiento y pretest -interacción- y no se observaron diferencias significativas entre ambas versiones.
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Mercado el Palomar: Integración paisajística con la torrentera Miraflores. Arequipa, PerúD'Alfonso Espinoza, Pierina Ginette 23 October 2024 (has links)
En Arequipa, al sur del Perú, discurren torrentes de agua que se activan
estacionalmente entre los meses de diciembre a marzo. En un principio, estas
torrenteras se encontraban en las periferias de la ciudad, pero debido a su
crecimiento acelerado ahora forman parte esta. A lo largo de los límites de las
torrenteras se ha construido infraestructura importante para la ciudad como
centros educativos, comerciales, de salud y residenciales. Sin embargo, estos
equipamientos han tomando una postura de protección hacia los cursos de agua, lo
cual ha generado la construcción de barreras físicas que separan la arquitectura de
su entorno natural. Uno de estos es el Mercado el Palomar, ubicado al margen de la
torrentera Miraflores y reconocido como el principal centro minorista de productos
hidrobiológicos en Arequipa. Este mercado se encuentra en funcionamiento desde
la década de los 60 y en 1987 surgió una propuesta para su renovación: el Centro
Comercial “El Palomar”, a cargo del arquitecto José García Bryce, en conjunto con
Miguel Llona y José Vélez del Castillo. Sin embargo, este proyecto nunca se llevó a
cabo y el mercado continuó expandiéndose de manera informal. En este contexto,
la presente investigación, tiene como objetivo plantear un nuevo espacio comercial
y paisajístico en la ciudad de Arequipa, utilizado como referencia las estrategias
extraídas del Archivo de Arquitectura PUCP, con el fin de brindar equipamiento de
valor para la ciudad, el cual se integre de manera óptima a su contexto natural.
El planteamiento arquitectónico toma como punto de partida dos factores:
en primer lugar, el contexto territorial de Arequipa y la red hidrográfica que la
compone; en segundo lugar, el anteproyecto del Centro Comercial “El Palomar”,
del cual se recuperan las principales estrategias proyectuales. Al integrar ambos
aspectos, se busca convertir la torrentera Miraflores en un borde operativo que
sea seguro en la época de lluvias y que en la época de sequía se convierta en un
espacio social importante, acompañado de un nuevo mercado, el cual abastezca
la demanda comercial de la zona. Como resultado, esta investigación proyectual,
destaca la necesidad de incorporar estos cursos temporales de agua en propuestas
urbanas debido a que su integración dentro del diseño arquitectónico puede
contribuir a revalorizar tanto las torrenteras como su infraestructura circundante,
generando nuevas dinámicas y relaciones públicas en torno al territorio. / In Arequipa, in southern Peru, there are water torrents that are activated
seasonally between December and March. These streams were originally located
on the outskirts of the city, but due to accelerated growth they are now part of
the city. Important city infrastructure such as educational, commercial, health and
residential centers have been built along the boundaries of the torrents. However,
these facilities have taken a protective stance towards the watercourses, which
has generated the construction of physical barriers that separate the architecture
from its natural surroundings. One of these is the Palomar Market, located on
the banks of the Miraflores stream and recognized as the main retail center for
hydrobiological products in Arequipa. This market has been in operation since
the 1960s and in 1987 a proposal for its renovation emerged: the “El Palomar”
Shopping Center, designed by architect José García Bryce, together with Miguel
Llona and José Vélez del Castillo. However, this project was never carried out and
the market continued to expand informally. In this context, the present research
aims to propose a new commercial and landscape space in the city of Arequipa,
using as a reference the strategies extracted from the PUCP Architecture Archive,
in order to provide valuable equipment for the city, which is optimally integrated
into its natural context. The architectural approach takes two factors as a starting
point: firstly, the territorial context of Arequipa and the hydrographic network that
composes it; secondly, the preliminary project of the “El Palomar” Shopping Center,
from which the main project strategies are recovered. By integrating both aspects,
we seek to convert the Miraflores stream into an operational edge that is safe in
the rainy season and that in the dry season becomes an important social space,
accompanied by a new market, which supplies the commercial demand of the
area. As a result, this project research highlights the need to incorporate these
temporary watercourses in urban proposals because their integration within the
architectural design can contribute to revalue both the streams and their surrounding
infrastructure, generating new dynamics and public relations around the territory.
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Supporting competence development processes on open learning systems through personalizationBaldiris Navarro, Silvia Margarita 14 December 2012 (has links)
This thesis aim for promoting the learning objects economy by offering teacher the possibility of generating adaptive and standardized learning designs. The adaptation of the generated learning design considers two of the most relevant users characteristic: their competences and their learning styles. Standardized and Adaptive Learning Design Generation Process was implemented using HTN planning. Generation process considers a few inputs from the teachers, in particular, those related with the standardized competence definition, the learning objects metadata as well as the data from the initial student model used with adaptation purposes. The learning designs generation process was enriched through the design of two processes, the learning objects searching and positioning processes. These processes permit to look for learning objects in distributed learning objects repositories and use them as inputs for a generated learning design. A layered evaluation process was developed in order to validate the solutions. / El objetivo principal de esta tesis es promover la economía de objetos de aprendizaje ofreciendo al profesor la posibilidad de generar diseños de aprendizaje adaptativos y estandarizados. Los diseños generados consideran dos características de usuario en las adaptaciones: sus competencias y estilos de aprendizaje. El proceso de generación semiautomática de diseños de aprendizaje se implementó utilizando planificación HTN; considerándose pocas entradas por parte del docente, en particular, las definiciones de competencia, los metadatos de los objetos de aprendizaje así como los datos de un modelo inicial del estudiante que serán usados en el proceso de adaptación. El proceso de generación de diseños fue enriquecido a través de dos procesos: los procesos de búsqueda y posicionamiento de objetos de aprendizaje, creados para buscar objetos de aprendizaje en repositorios distribuidos y utilizarlos como entradas para los diseños generados. Se desarrolló un proceso de evaluación por capas para validar las soluciones propuestas.
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Study of Response Surface Models for the characterization of the performance in Refrigeration Equipments and Heat PumpsMarchante Avellaneda, Javier 24 February 2024 (has links)
[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
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Modelling of Heat Pumps Working with Variable-Speed CompressorsOssorio Santiago, Rubén Josep 06 August 2024 (has links)
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
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