Automatic Fault Detection in domestic heat pumps

Amb l’actual emergència climàtica, els governs del món estan prenent accions per reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle (GHG), que contribueixen al canvi climàtic. L’edificació representa un 32% del total d’energia consumida mundialment, sent la producció d’aigua calent i calefacció el principal ús de l’energia en edificis domèstics. Les bombes de calor produeixen aigua calent, calefacció i refrigeració amb gran eficiència i, utilitzant fonts d’energia renovables, produint poques emissions de GHG. No obstant això, pot ser que en instal·lacions domèstiques estiguin treballant de forma ineficient o amb fallades. Els monitors de detecció i diagnòstic de fallades (FDD) estan orientats a la detecció d’ineficiències i diagnòstic de fallades. L’objectiu d’aquesta tesi doctoral és el desenvolupament d’un monitor FDD per a bombes de calor domèstiques que pugui treballar amb compressors de velocitat variable i diagnosticar diferents fallades. La primera part d’aquesta tesi s’ha dedicat a la revisió literària de la incidència, efectes i emulació i simulació de fallades. La següent part de la tesi tracta sobre el desenvolupament i primera validació del monitor FDD. El monitor compta amb diversos mòduls per incrementar la fiabilitat de la solució, utilitzant regressions polinomials per a la generació de models sense fallades i coneixement expert per al diagnòstic. La solució és validada amb dades de model, detectant fallades abans d’una pèrdua d’eficiència del 5% i diagnosticant diferents errors. Es van realitzar experiments amb fallades en una bomba de calor amb velocitat variable carregada amb propà. El procediment és descrit i els efectes dels errors quantificats. Després, aquestes dades es fan servir per validar el monitor. Malgrat necessitar modificacions per adaptar-lo a dades en temps real, el monitor va detectar fallades abans d’un 8% de degradació i va diagnosticar la majoria de fallades.Con la actual emergencia climática, los gobiernos del mundo están tomando acciones para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GHG), que contribuyen al cambio climático. La edificación representa un 32% del total de energía consumida mundialmente, siendo la producción de agua caliente y calefacción el principal uso de energía en edificios domésticos. Las bombas de calor producen agua caliente, calefacción y refrigeración con gran eficiencia y, usando fuentes renovables de energía, produciendo pocas emisiones de GHG. Pese a ello, puede que en instalaciones domesticas estén trabajando de forma ineficaz o con fallos. Los monitores de detección y diagnóstico de fallos (FDD) están orientados a la detección de ineficiencias y diagnóstico de fallos. El objetivo de esta tesis doctoral es el desarrollo de un monitor FDD para bombas de calor domésticas que pueda trabajar con compresores de velocidad variable y diagnosticar diferentes fallos. La primera parte de esta tesis se ha dedicado a la revisión literaria de la incidencia, efectos y emulación y simulación de fallos. La siguiente parte de la tesis trata sobre el desarrollo y primera validación del monitor FDD. El monitor cuenta con varios módulos para incrementar la fiabilidad de la solución, usando regresiones polinomiales para la generación de modelos sin fallos y conocimiento experto para el diagnóstico. La solución es validada con datos de modelo, detectando fallos antes de una pérdida de eficiencia del 5% y diagnosticando diferentes fallos. Se realizaron experimentos con fallos en una bomba de calor con velocidad variable cargada con propano. El procedimiento es descrito y los efectos de los fallos cuantificados. Después, estos datos son usados para validar el monitor. Pese a que se requirió alguna modificación para adaptarlo a datos en tiempo real, el monitor detectó fallos antes de un 8% de degradación y diagnosticó la mayoría de fallos.In the current context of climate emergency, governments around the world are taking actions to reduce greenhouse gases emissions (GHG), which are the main agents of climate change. Buildings accounted for 32% of the total energy consumption worldwide, being water heating and space heating production the main use of energy in domestic buildings. Heat pumps could provide water heating and space heating and cooling with high efficiency and, coupled with renewable electric sources, with low GHG emissions. Despite their high efficiency, they could be working below their design efficiency in domestic installations or with undetected faults. Fault Detection and Diagnosis (FDD) monitors are focused on the detection of performance losses and the diagnosis of faults. The main objective of this doctoral thesis is the development of an FDD monitor for domestic heat pumps, which could work with variable speed compressors and diagnose different faults. The first part of this thesis is dedicated to the literature review of faults incidence, effects and its emulation or simulation. The next part is focused on the development and first validation of the FDD monitor. The monitor counts with several modules to increase the reliability of the solution. The monitor uses polynomial regressions for the generation of fault-free models and expert knowledge for the diagnosis. The solution is first validated with model data, achieving fault detection before a 5% of performance degradation and diagnosing several faults. Experimental faults test were performed in a variable-speed heat pump charged with propane. The procedure is described and the fault effects are quantified. Then, this data is used to validate again the monitor. Despite some modifications were required to adapt to real-time data, the monitor detected the faults before an 8% of degradation and diagnosing the majority of faults

Efectos adversos asociados a la dieta sin gluten. Una revisión sistemática

La enfermedad celiaca es un trastorno multiorgánico para el cual el único tratamiento es seguir una dieta sin gluten de por vida. No obstante más personas de las que la necesitan la siguen debido a la creencia pública de que es más saludable. Sin embargo, no hay ninguna evidencia científica que lo verifique. Además esta dieta puede ser nutricionalmente inadecuada y estar asociada a efectos adversos. Por ello es interesante analizar nutricionalmente esta dieta ya que puede alterar el estado nutricional de los sujetos que han retirado el gluten de la dieta. También es relevante identificar las principales consecuencias derivadas de ella así como plantear ciertos cambios que podrían ayudar a optimizar su calidad nutricional, centrados en incluir alternativas de alimentos y/o productos sin gluten saludables en la dieta. Los resultados del trabajo se han obtenido a partir de la búsqueda en la literatura sobre el tema. Describiéndose así las características de la dieta sin gluten resaltando su inadecuación nutricional y los efectos metabólicos, sobre la microbiota y la calidad de vida que pueden aparecer. También se sugieren algunas propuestas para mejorar la dieta sin gluten.Grado en Nutrición Humana y Dietétic

Spatial distribution and intra-annual variability of water masses on the Eastern Gulf of Cadiz seabed

This paper presents the spatial distribution and intra-annual variability of seabed hydrography in the Eastern Gulf of Cadiz based on more than 10 years of near-bottom CTD observations. Well-defined water masses and a variety of mixing products are persistently sorted along three bathymetric areas occupying particular depth intervals: (i) inner shelf waters (<60 m depth), with strong coastal and atmospheric influence; (ii) low-salinity Eastern North Atlantic Central Waters (ENACW) related to the Gulf of Cadiz Current (GCC) along the central and outer shelf (between 100 and 250 m depth); and (iii) a range of salinity and temperature flavors associated with the dense Mediterranean Outflow Water (MOW) occupying the deeper grounds. All three are characterized by significant March– November hydrographic differences suggesting an intra-annual variability pattern. After summer heating and stratification of the water column, warm (17.8 °C) and saline (36.26) waters occupy the inner-shelf in November whereas cooler (14.6 °C) and less saline (36.17) waters occur in March as the combined result of the erosion of the seasonal thermocline and intensified continental runoff. Offshore, colder, more saline and hence denser MOW invades the upper slope in March diluting the easternmost tip of a saltier ENACW wedge and nudging its outer rim up onto the shelf. This narrows and constricts the GCC band in winter, while its bottom trace appears to broaden and stretch eastwards in November. More effective MOW-ENACW mixing west of the Strait of Gibraltar driven both by an elevated MOW and a less stratified ENACW could explain the winter salinification of most of the grounds deeper than 250 m.En prensa2,088

The mediterranean overflow in the Gulf of Cadiz: a rugged journey

The pathways and transformations of dense water overflows, which depend on small-scale interactions between flow dynamics and erosional-depositional processes, are a central piece in the ocean's large-scale circulation. A novel, high-resolution current and hydrographic data set highlights the intricate pathway travelled by the saline Mediterranean Overflow as it enters the Atlantic. Interaction with the topography constraints its spreading. Over the initial 200 km west of the Gibraltar gateway, distinct channels separate the initial gravity current into several plunging branches depth-sorted by density. Shallow branches follow the upper slope and eventually detach as buoyant plumes. Deeper branches occupy mid slope channels and coalesce upon reaching a diapiric ridge. A still deeper branch, guided by a lower channel wall marked by transverse furrows, experiences small-scale overflows which travel downslope to settle at mid-depths. The Mediterranean salt flux into the Atlantic has implications for the buoyancy balance in the North Atlantic. Observations on how this flux enters at different depth levels are key to accurately measuring and understanding the role of Mediterranean Outflow in future climate scenarios.project INGRES3 [CTM2010-21229]; project STOCA (IEO); project PESCADIZ (IEO); project INDEMARES [LIFE07 NAT/E/000732+]; project MOC2 [CTM2008-06438-C02-01]; project MED-OUTFLOW [CTM2008-03422-E/MAR, CTM2010-11488-E]; project PELCOSAT (IEO); project SEMANE; project DILEMA [CTM2014-59244-C3-2-R]; project INPULSE [CTM2016-75129-C3-1-R]; SISMER data center; PANGEA data center; IEO data center; ICES data center; BODC data center; NOAA data center; CONTOURIBER project [CTM2008-06399-C04-01/MAR]info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Early transformation of the Mediterranean Outflow Water (MOW) in the Gulf Of Cádiz, SW Iberian Peninsula: pathways, mixing and temporal variability.

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