Un inconvenient de les energies renovables, a part del cost d’inversió inicial el qual està decreixent, és la necessitat de bateries tèrmiques. L’emmagatzematge d’energia tèrmica és fonamental per quadrar la producció i la demanda, i així proporcionar fred o calor (energia tèrmica) als consumidors quan així ho requereixin, independentment de quan ha estat obtinguda. Hi ha diverses maneres de fer-ho, la més comuna és un tanc d’aigua. No obstant, hi ha maneres més compactes i eficients, com ara els materials de canvi de fase (PCM) i els materials termoquímics (TCM). És per això, que l’objectiu de la present tesis és contribuir a la caracterització de PCM des d’un punt de vista de les tècniques d’anàlisi tèrmica, estabilitat fisicoquímica i morfològica, així com investigar experimentalment sobre la ciclabilitat tèrmica dels sucres-alcohols. Pel que fa als materials termoquímics l’objectiu és dur a terme un estat de l’art dels reactors utilitzats, així com aprofundir en els requeriments quan es procedeix a elegir un TCM. A més a més, també és presenten els resultats de tests de corrosió sota diferents atmosferes, simulant els reactors, i nous materials desenvolupats, basats en grafit, per millorar la transferència de calor. / Uno de los inconvenientes de las energías renovables, a parte de la inversión inicial la cual está disminuyendo, es la necesidad de baterías térmicas. El almacenamiento de energía térmica es fundamental para hacer coincidir la producción y la demanda, para así proporcionar energía térmica cuando sea requerida por los inquilinos, independientemente de cuándo ésta ha sido obtenida. Existen diferentes maneras de hacerlo, la más común el agua. No obstante, hay maneras más eficientes y compactas, como los materiales de cambio de fase (PCM) y los materiales termoquímicos (TCM). Es por eso, que el objectivo de la tesi es contribuir a la caracterización de los PCM desde un punto de vista de las técnicas de análisis térmico, estabilidad fisicoquímica y morfológica, así como investigar experimentalmente sobre la ciclabilidad térmica de los azúcares-alcoholes. En relación a los TCM, el objetivo es llevar a cabo un estado del arte de los reactores utilizados, así como profundizar sobre los requerimientos para la elección de un TCM. Asimismo, se presentan resultados de ensayos de corrosión bajo diferentes atmósferas y materiales desarrollados en base a grafito para la mejora de la transferencia de calor. / A resulting drawback of renewable energies use, besides the investment cost which is actually decreasing, is the need of thermal batteries. Thermal energy storage is essential to match production and demand, and therefore to provide heat or cold to the consumers when required independently of when it was obtained. Several ways exist to fulfil this requirement in buildings, the most common one is a water tank. But there are more compact and efficient ways, such as phase change materials (PCM) and thermochemical materials (TCM) storage. These materials need to be properly characterized and their thermophysical properties perfectly known in order to design the most appropriate and optimum system for heating, cooling and domestic hot water applications in dwellings.Therefore, the main objective of this thesis is to contribute on PCM characterization from a material thermal analysis, physicochemical stability and morphological point of view, and experimentally investigate on thermal cycling stability of sugar-alcohols. Then, on TCM side the aim is to provide an overview among TCM available reactors and requirements to choose the suitable storage material. Moreover, corrosion tests under different atmospheres and enhancement of heat transfer by developing graphite based composites are performed and shown in detail in this thesis.

Actualment, la demanda d'energia per satisfer el confort tèrmic en edificació és un dels majors reptes per a les administracions. Per tant, l'eficiència dels diferents sistemes d'emmagatzematge d'energia s està investigant intensament per la comunitat científica. Una alternativa viable és l'ús de materials de canvi de fase (PCM). Les parafines han estat molt utilitzades com PCM per la seva alta capacitat d'emmagatzematge de calor (al voltant de 100-130 kJ·kg-1) i la seva baixa temperatura de fusió la qual és molt estable. A més, el consum d'energia i les oscil·lacions de la temperatura internes d'edificis es poden reduir quan un PCM s'incorpora en evolvents. L'objectiu principal d'aquesta tesi és el desenvolupament de nous materials que continguin PCM basant-se en l'estudi del procés per obtenir la correcta introducció del PCM dins el material. A més, les propietats termofísiques d'aquests nous materials s'han de conèixer i per tant caracteritzar a nivell de laboratori. Aquesta tesi doctoral se centra en els treballs publicats en revistes científiques amb alt factor d'impacte indexats al camp de l Energia els quals reflecteixen treball realitzat. D'altra banda, aquesta tesi conté una revisió de l'estat de l'art destacant els requisits per a un PCM i llista tots els tipus de PCM disponibles al mercat i utilitzats en investigació. D'altra banda, un nou concepte de material compost que incorpora PCM ha estat desenvolupat en aquesta tesi. Aquest compost té la matriu polimèrica, i inclou un residu del procés de reciclatge de l acer. D'aquesta manera s'obtenen làmines denses que es poden modelar. La fabricació d'aquest material podria considerar-se un mètode per a la reutilització d'aquest residu. D'altra banda, aquest tipus de residus conté òxids de metalls pesants que augmenten les propietats d'aïllant acústic de la làmina aconseguint millorar el resultat final de la solució constructiva. A més, el comportament termofísico dels materials compostos utilitzats en edificis és difícil de caracteritzar i l'anàlisi tèrmica dels PCM és un pas necessari per al disseny dels mateixos. Les dues primeres caracteritzacions termofísiques estudiades en aquesta tesi es van realitzar mitjançant corbes calorimètriques que és una de les tècniques més potents disponibles actualment. tres estudis més van ser van realitzar amb dispositius desenvolupats per diferents grups d'investigació a Espanya per tal de mesurar les propietats termofísiques dels materials compostos o materials multicapa que incorporen PCM. / Hoy en día, la demanda de energía para satisfacer el confort térmico en edificación es uno de los mayores desafíos para las administraciones. Por lo tanto, la eficiencia de los diferentes sistemas de almacenamiento de energía está siendo intensamente investigado por la comunidad científica. Una alternativa viable es el uso de materiales de cambio de fase (PCM). La parafina ha sido muy usada como PCM debido a su alta capacidad de almacenamiento de calor (alrededor de 100-130 kJ·kg-1) y a su baja temperatura de fusión la cual es muy estable. Además, el consumo de energía y las oscilaciones de la temperatura internas se pueden reducir cuando un PCM se incorpora en envolventes de edificios. El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de nuevos materiales que contengan PCM basándose en el estudio del proceso para obtener la correcta introducción del PCM. Además, las propiedades termofísicas de estos nuevos materiales se debe conocer y por tanto caracterizar a nivel de laboratorio. Esta tesis doctoral se centra en los trabajos publicados en revistas científicas con alto factor de impacto indexados en el campo de Energía los cuales reflejan el trabajo realizado. Por otra parte, esta tesis contiene una revisión del estado del arte destacando los requisitos para un PCM y lista todos los tipos de PCM comercializados y utilizados en investigación. Por otra parte, un nuevo concepto de material compuesto que incorpora PCM ha sido desarrollado en esta tesis. Este compuesto tiene la matriz polimérica, e incluye un residuo del proceso de reciclaje de acero. De este modo se obtienen láminas densas moldeables. La fabricación de este material podría considerarse un método para la reutilización de este residuo. Por otra parte, este tipo de residuos contiene óxidos de metales pesados que aumentan las propiedades de aislante acústico de la lámina consiguiendo mejorar el resultado final de la solución constructiva. Además, el comportamiento termofísico de los materiales compuestos utilizados en edificios es difícil de caracterizar y el análisis térmico de los PCM es un paso necesario para el diseño de los mismos. Las dos primeras caracterizaciones termofísicas estudiadas en esta tesis se realizaron mediante calorimetría diferencial de barrido que es una de las técnicas más potentes disponibles actualmente. tres estudios más fueron realizaron con dispositivos desarrollados por diferentes grupos de investigación en España con el fin de medir las propiedades termofísicas de los materiales compuestos o materiales multicapa que incorporan PCM. / Nowadays, energy demand to satisfy thermal comfort in buildings is one of the major challenges for governments and administrations. Therefore, energy storage system efficiency is being studied by the international scientific community. A feasible alternative is the use of phase change materials (PCM). Paraffin waxes have been used as PCM because of their high heat storage capacity (around 100-130 kJ·kg"1) and their low and stable melting temperature. Furthermore, the energy consumption and indoor oscillations temperature may be reduced when PCM is incorporated in building envelopes and the thermal inertia increment when PCM is combined with thermal insulation was widely studied. The main objective of this thesis is the development of new materials containing PCM based on the study of process to get the correct PCM introduction. In addition, thermophysical properties of these new materials must be characterized. In order to perform the characterization, it was used several developed devices. This PhD thesis is based on papers published in scientific journals with high impact factor in the Energy field and one patent that reflect the work performed. This thesis contains a review of the state of the art highlighting the requirements order to a certain PCM and lists and sorts all PCM available in the market and used in research. On the other hand, a new concept of composite material incorporating PCM is developed in this thesis. This composite has polymeric matrix and includes one waste from the steel recycling process obtaining mouldable dense sheets. The manufacture of this material is considered a way to reuse the waste. Furthermore, this waste contains heavy metals oxides which add acoustic insulation properties to the final constructive system. One patent and two papers are the main result. Moreover, thermophysical behaviour of composite materials used in buildings envelopes is difficult to characterize. In addition, PCM thermal analysis is a necessary step of building design as well as it will be a key point in the final thermal results of the envelope. The first two thermophysical characterizations studied in this thesis were performed using differential scanning calorimetry which is one of the most powerful techniques. Three more studies were performed using devices developed by different research groups in Spain in order to measure thermophysical properties of composite materials or multilayered materials incorporating PCM.

No description available.

L’objectiu d’aquesta tesis doctoral és el desenvolupament d’un sistema d’emmagatzematge d’energia tèrmica (TES) mitjançant la utilització de materials de canvi de fase (PCM) per aplicacions a baixa temperatura, en particular, per a congeladors comercials. Es provarà tant experimental com numèricament la millora de les condicions de l’emmagatzematge i també la millora de la qualitat dels aliments emmagatzemats/transportats. També inclou la investigació de nous PCMs, estudiant la modificació de la temperatura de canvi de fase i analitzant velocitats de degradació i corrosió amb els materials recipients. Els resultats obtinguts a les diferents aplicacions estudiades demostren el clarament el benefici de la utilització de PCM, reduint les fluctuacions i les caigudes de temperatura tant al interior dels sistemes com del producte, i per tant millorant la qualitat d’aquests. / El objetivo de esta tesis doctoral es el desarrollo de un sistema de almacenamiento de energía térmica (TES) mediante la utilización de materiales de cambio de fase (PCM) para aplicaciones a baja temperatura, en particular, para los congeladores comerciales. Se probará experimental y numéricamente la mejora de las condiciones de almacenamiento, y también la mejora de la calidad de los alimentos almacenados/transportados. También incluye la investigación de nuevos PCM, estudiando la modificación de la temperatura de cambio de fase y analizando velocidades de degradación y corrosión con los materiales contenedores. Los resultados obtenidos en las diferentes aplicaciones demuestran el beneficio de usar PCM, reduciendo las fluctuaciones y las caídas de temperatura tanto del interior de los sistemas como del producto almacenado y por tanto la mejoría de la calidad de éstos. / The aim of this PhD thesis is to develop a thermal energy storage (TES) system using phase change materials (PCM) for cold temperature applications in particular for commercial freezers testing experimentally and numerically the improvement of its thermal performance and the food quality stored. This thesis also includes the research on PCM with attractive properties for low temperature applications such as controllable phase change temperature and low corrosion and degradation rate. The results obtained in the proposed applications have proved the benefit of using PCM in the proposed cold applications based on reduction of the interior/product temperature fluctuations and

L’objectiu d’aquesta tesis és el de analitzar el comportament tèrmic d’una façana ventilada amb material de canvi de fase macro encapsulat en el seu canal d’aire. L’ús de materials de canvi de fase incrementa la capacitat d’emmagatzematge d’energia tèrmica en la solució constructiva proposada, i intensifica l’emmagatzematge i l’operació de la façana ventilada a un rang de temperatures desitjat. El rendiment energètic d’aquest nou tipus de façana ventilada s’estudia de forma experimental per veure el seu potencial en reduir els consums energètics tant de calefacció com de refrigeració. Posteriorment, s’estudia mitjançant l’anàlisi de cicle de vida, quin és l’impacte mediambiental que suposa la manufactura i operació d’aquest sistema. Finalment, es desenvolupa un model numèric per optimitzar el funcionament i disseny d’aquesta façana. Aquest model numèric utilitza una nova correlació empírica de nombre de Nusselt, per al càlcul dels coeficients de transferència de calor entre el material de canvi de fase i el flux d’aire circulant per la cambra. / El objetivo de esta tesis es el de analizar el comportamiento térmico de una fachada ventilada con material de cambio de fase macro encapsulado en su canal de aire. El uso de materiales de cambio de fase aumenta la capacidad de almacenamiento de energía térmica en la solución constructiva propuesta, e intensifica el almacenamiento y la operación de la fachada ventilada a un rango de temperaturas deseado. El rendimiento energético de este nuevo tipo de fachada ventilada se estudia experimentalmente para ver su potencial en reducir los consumos energéticos tanto de calefacción como de refrigeración. Posteriormente, se estudia mediante el análisis de ciclo de vida, el impacto medioambiental que supone la manufactura y operación de este sistema. Finalmente, se desarrolla un modelo numérico que optimiza el funcionamiento y diseño de esta fachada. Este modelo numérico utiliza una nueva correlación empírica de número de Nusselt, para el cálculo de los coeficientes de transferencia de calor entre el material de cambio de fase y el flujo de aire circulando por la cámara. / The objective of this thesis is to analyse the thermal behaviour of a ventilated façade with macro-encapsulated phase change material in its air channel. The use of phase change materials increases the ability of thermal energy storage in the proposed constructive system, and enhances the storage and operation of the ventilated facade to a desired temperature range. The energy efficiency of this new type of ventilated facade is experimentally studied to determine its potential in reducing the energy consumption both for heating and cooling. Hereafter, the environmental impact of the manufacture and operation of this system is studied by a life cycle analysis. Finally, a numerical model is developed to optimize the operation and design of this facade. This numerical model uses a new empirical correlation for the Nusselt number to calculate the convective heat transfer coefficients between the phase change material and the air flow circulating in the chamber.

Esta tesis tiene el doble objeto de explicar porqué las máquinas de vapor desaparecieron casi totalmente y de demostrar como y porqué hay que volver a ellas, principalmente quemando carbón, todo ello para inducir a su aplicación solamente en aquellas potencias que en Marina se consideran pequeñas, es decir, que no sobrepasen los cinco mil caballos.Con tal fin han de aplicarse como es obvio, los conocimientos actuales pero tomando cuidadosamente en cuenta las experiencias, positivas y negativas, de la época pasada.Para una mayor claridad, el desarrollo de la tesis se ha dividido en cuatro partes que corresponden así a los cuatro temas, dos principales y dos menores, de que consta y que son:Tema primero: Como eran, realmente, las máquinas de vapor de la época pasada y porqué desaparecieron.Tema segundo: Como deberían ser las máquinas de vapor de la época venidera y particularidades más esenciales de su proyecto.Tema tercero: La cuestión de los consumos específicos.Tema cuarto: Cualidades generales de la máquina de vapor.

La selección de centros de mecanizado de alta velocidad es un proceso complejo que requiere de mucha experiencia, puesto que en él intervienen un gran número de variables, tanto tecnológicas como económicas. Existen metodologías orientadas a seleccionar el centro de mecanizado óptimo, considerando únicamente una de estas dos tipologías de variables, sin embargo, esta tesis propone una metodología que contempla ambos tipos. Para ello se identifican las variables que tienen mayor influencia sobre los resultados del proceso de mecanizado, tanto desde un punto de vista de calidad de las piezas fabricadas como de la economía de la fabricación, y se propone un modelo de selección basado en los resultados de un trabajo experimental realizado sobre piezas de aluminio. Dicho modelo se implementa mediante redes neurales, cuyo entrenamiento se realiza en base a los resultados del trabajo experimental mencionado.

Quan analitzem el funcionament de les màquines elèctriques dubtem en l'elecció d'un o altre conjunt de variables, models o joc de paràmetres. En el treball que segueix hem trobat, molt sovint, resultats que es contradiuen amb les mesures experimentals, o temps de càlcul molt diferents segons el model escollit o el tipus de simulació realitzada.La necessitat d'una bona modelització es planteja com un requisit previ per a obtenir un bon control i un adequat dimensionat dels accionaments; amb aquest fi es planteja el treball amb el contingut i ordre que segueix.En primer lloc (Capítol 1) es fa un repàs de l'estat de l'art. Segueix l'estudi (Capítol 2) de models de màquines asíncrones amb caracterització de la saturació; podem plantejar diversos conjunts de variables que ho fan possible amb més o menys dificultat de càlcul i resolució. La línia escollida planteja un model transformat que redueix al mínim el nombre de paràmetres a estimar; en altres dels casos plantejats es redueix la càrrega de càlcul per a la seva resolució. Tanmateix es planteja l'anàlisi de sensibilitat de la resposta (Capítol 3) respecte les variacions dels paràmetres; òbviament hi haurà paràmetres que tindran poca o nul.la influència en la resposta del sistema, així com d'altres que tindran influència directa i immediata en la mateixa.Una vegada escollit el model o models a emprar s'han de trobar els paràmetres dels mateixos. Una primera aproximació es dedica a la determinació dels paràmetres mitjançant assajos fora de línia (Capítol 4). La determinació dels paràmetres mitjançant assajos en línia i tècniques d'estimació en temps real (Capítol 5), juntament amb la consideració d'observadors per a variables auxiliars, per exemple el flux, permeten tancar el tema d'estimació dels paràmetres. La determinació dels parells electromagnètics i de càrrega (Capítol 6), és l'objectiu final del treball. L'aplicació d'observadors i estimadors permet l'obtenció de les variables desitjades resultant un model més precís i exacte.A modus d'aplicació final s'ha construït un mesurador de parell en règim transitori; aspecte residual del treball que resulta força important ja que no disposem, actualment, d'un mesurador d'aquestes característiques. L'equip desenvolupat és format a partir d'una màquina de corrent continua i un sistema de control.Tanmateix es tracta la modelització del conjunt convertidor-màquina-càrrega (Capítol 7). No pretenem analitzar a fons la modelització del convertidor, això podria constituir un treball més específic; malgrat això la influència que presenta el tipus de senyal aplicat a la màquina aconsella la seva consideració a fi i efecte d'obtenir resultats més acurats que els que permeten la suposició d'una alimentació sinusoïdal.Un capítol final de discussions (Capítol 8) sobre els resultats obtinguts, als que segueixen aquelles aplicacions que s'entenen millorades, així com un recull de concussions tanca el cos central del treball.Es tanca el document amb una relació bibliogràfica rellevant (Bibliografia) i un apartat d'annexes on es troben desenvolupaments matemàtics: equacions de sensibilitat (Annex I), càlcul dels guanys de l'observador (Annex II), els assajos realitzats i les característiques de les màquines assajades (Annex III) i el mètode dels mínims quadrats. Aplicacions (Annex IV). / Al analizar el funcionamiento de las máquinas eléctricas dudamos acerca de la elección de, uno u otro, conjunto de variables, modelos, o conjunto de parámetros. En este trabajo se han encontrado, frecuentemente, resultados que contradicen lo medido experimentalmente, o tiempos de cálculo muy diversos según el modelo adoptado o el tipo de simulación realizada; cosa por otra parte lógica en un ámbito que admite aportaciones de mejora.La necesidad de una buena modelización actualmente se plantea como una premisa para obtener un mejor control y un adecuado dimensionado de los accionamientos; con este fin se aborda este trabajo determinando la secuenciación que sigue.En primer lugar (Capítulo 1) se repasan los antecedentes y estado actual. Seguidamente se ha planteado (Capítulo 2) el estudio de modelos de máquinas asíncronas con caracterización de la saturación; existen diversos modelos que lo posibilitan a costa de una mayor o menor dificultad de cálculo y resolución. La línea escogida toma un modelo transformado que reduce el número de parámetros a encontrar o estimar; en algunos de los modelos planteados se reduce la carga de cálculo necesaria para su resolución. Asimismo se plantea el análisis de sensibilidad de la respuesta (Capítulo 3) respecto a las variaciones de los parámetros; es evidente que habrá parámetros que tendrán escasa influencia en la respuesta del sistema, así como otros que influirán de forma directa e inmediata en la misma.Una vez establecido el modelo, o modelos a utilizar, deben encontrarse los parámetros de los mismos. Una primera parte se dedica a la determinación de parámetros mediante ensayos fuera de línea (Capítulo 4), lo que permite aproximarnos a la solución deseada. La determinación de parámetros mediante ensayos en línea y técnicas de estimación en tiempo real (Capítulo 5), junto con la consideración, en su caso, de observadores para variables auxiliares como el flujo, permiten cerrar el capítulo de estimación de parámetros.La determinación de variables auxiliares como los pares electromagnético y de carga (Capítulo 6), es el objetivo final del trabajo. La aplicación de observadores y estimadores permite la obtención de las variables deseadas, resultando un modelo mas preciso y exacto.A modo de aplicación se ha obtenido un medidor de par en régimen transitorio; aspecto colateral del trabajo que resulta relevante dado que no se dispone, actualmente, de un medidor de par con estas características. El equipo desarrollado se basa en un conjunto que comprende máquina de corriente continua y sistema de control.Finalmente se aborda la modelización conjunta del sistema convertidor-máquina-carga (Capítulo 7). No se pretende analizar a fondo la modelización del convertidor, ello podría ser objeto de un estudio más específico; no obstante la influencia que tiene el tipo de señal aplicada a la máquina, aconseja su consideración con el fin de obtener resultados más reales que una suposición de alimentación sinusoidal permitirían.Se finaliza con un capítulo final de discusiones (Capítulo 8) de los resultados obtenidos, a los que siguen aquellas aplicaciones que se entienden como mejoradas por este trabajo, así como las pertinentes conclusiones.Cierra el documento una relación bibliográfica (Bibliografía) relevante y un apartado de anexos donde se añaden deducciones matemáticas prolíficas tales como las de las ecuaciones de sensibilidad (Anexo I), el cálculo de las ganancias del observador (Anexo II) las características de las máquinas ensayadas (Anexo III) y .el método de los mínimos cuadrados. Aplicaciones (Anexo IV). / When analyzing the operation of the electric machines we doubt about the election of, one or other, group of variables, models, or group of parameters. In this work they have been, frequently, results that they contradict that measured experimentally, or very diverse times of calculation according to the adopted model or the type of carried out simulation; it sews logic on the other hand in an environment that admits contributions of improvement.The necessity of a good modelización at the moment thinks about like a premise to obtain a better control and an appropriate dimensionado of the drives; with this end this work is approached determining the sequence that continues.In the first place (Chapter 1) the antecedents and current state are reviewed. Subsequently he has thought about (Chapter 2) the study of models of asynchronous machines with characterization of the saturation; diverse models that facilitate it to coast of a bigger or smaller calculation difficulty and resolution exist. The line chosen taking a transformed model that it reduces the number of parameters to find or to estimate; in some of the outlined models he decreases the necessary calculation load for their resolution. Also he thinks about the analysis of sensibility of the answer (Chapter 3) regarding the variations of the parameters; it is evident that there will be parameters that will have scarce influence in the answer of the system, as well as others that will influence in a direct and immediate way in the same one.Once established the pattern, or models to use, they should be the parameters of the same ones. A first one leaves he dedicates to the determination of parameters by means of test outside of line (Chapter 4), what allows to approach to the wanted solution. The determination of parameters by means of on-line and real time test (Chapter 5), together with the consideration, in their case, of observers for auxiliary variables as the flux, they allow to close the chapter of estimate of parameters.The determination of auxiliary variables as the electromagnetic and load torque (Chapter 6), it is the final objective of the work. The application of observers and observers allow the obtaining of the wanted variables, being a model but I specify and exact.By way of application a meter has been obtained of even in transitory régime; colateral aspect of the work that is outstanding since he doesn't prepare, at the moment, of a meter of even with these characteristics. The developed team is based on a group that he understands machine of D.C. current and control system.Finally the combined modelización of the system converter-machine-load is approached (Chapter 7). It is not thoroughly sought to analyze the modelización of the converter, it could be it object of a more specific study; nevertheless the influence that has the sign type applied to the machine, advises its consideration with the purpose of obtaining realler results that a supposition of feeding sinusoidal would allow.You concludes with a final chapter of discussions (Chapter 8) of the obtained results, to those that follow those applications that understand each other as improved by this work, as well as the pertinent conclusions.He closes the document a bibliographical relationship (Bibliography) outstanding and a section of annexes where such fruitful mathematical deductions are added as those of the equations of sensibility (Annex I), the calculation of the observer's gains (Annex II) the characteristics of the tested machines (Annex III) and the method of the recursive least-squared method and applications (Annex IV).

This thesis is structured in four parts for a total of ten chapters. The first part, introduction and review (Chapters 1 to 4), presents an extensive state-of-the-art review of both symbolic and connectionist GI methods, that serves also to state most of the basic material needed to describe later the contributions of the thesis. These contributions constitute the contents of the rest of parts (Chapters 5 to 10). The second part, contributions on symbolic and connectionist techniques for regular grammatical inference (Chapters 5 to 7), describes the contributions related to the theory and methods for regular GI, which include other lateral subjects such as the representation oí. finite-state machines (FSMs) in recurrent neural networks (RNNs).The third part of the thesis, augmented regular expressions and their inductive inference, comprises Chapters 8 and 9. The augmented regular expressions (or AREs) are defined and proposed as a new representation for a subclass of CSLs that does not contain all the context-free languages but a large class of languages capable of describing patterns with symmetries and other (context-sensitive) structures of interest in pattern recognition problems.The fourth part of the thesis just includes Chapter 10: conclusions and future research. Chapter 10 summarizes the main results obtained and points out the lines of further research that should be followed both to deepen in some of the theoretical aspects raised and to facilitate the application of the developed GI tools to real-world problems in the area of computer vision.

This thesis is aimed to introduce a newly developed machine learning method, conformal predictors, for air pollution assessment. For the given area of study, the Barcelona Metropolitan Region (BMR), several conformal prediction models have been developed. These models use the specification which is called ridge regression confidence machine (RRCM). The conformal predictors that have been developed for the purposes of the present study are ridge regression models, and they always provide valid predictions. Instead of a point prediction, a conformal predictor outputs a prediction set, which is usually an interval. It is desired that these sets would be as small as possible. The underlying algorithm for the conformal predictors derived in this thesis is ordinary kriging. A kriging-based conformal predictor can capture spatial distribution of the data with the use of so-called "kernel trick" / Aquest treball està destinat a introduir el nou mètode de les màquines d'aprenentatge, els predictors de conformació, per l'avaluació de la contaminació de l'aire a la Regió Metropolitana de Barcelona (RMB). Es fa servir l'especificació anomenada màquina de confiança de la regressió cresta (RRCM). Els predictors de conformació que s'han desenvolupat per les finalitats d'aquest estudi són uns models de regressió cresta, que sempre ofereixen prediccions vàlides. Un predictor de conformació genera un conjunt de predicció, que és gairebé sempre un interval, i la intenció és que sigui el més petit possible. L'algorisme subjacent dels predictors de conformació derivats i discutits al llarg d'aquesta tesi és el kriging. El predictor de conformació basat en el kriging ordinari pot capturar la distribució espacial mitjançant una tècnica que es diu "el truc del nucli" ("kernel trick")