Physics-based dynamic model for reversible liquid-to-liquid heat pump systems: development, validation and simulation with different systems, time-scales, operation conditions and working mode switch

• Autores: Erik Salazar Herran
• Directores de la Tesis: Koldobika Martín Escudero (dir. tes.), Luis del Portillo Valdes (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea ( España ) en 2020
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Neil James Hewitt (presid.), Aitor Erkoreka González (secret.), Ignacio López Paniagua (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Eficiencia Energética y Sostenibilidad en Ingeniería y Arquitectura por la Universidad de Burgos; la Universidad de Vigo y la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología e ingeniería mecánicas
      • Material de calefacción
    • Procesos tecnológicos
      • Transferencia de calor
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: ADDI
• Resumen

  • A lo largo de la tesis presentada se ha desarrollado y validado un modelo dinámico para la simulación de sistemas de bombas de calor reversible líquido-líquido. El modelo está basando en leyes físicas, limitando el uso de correlaciones y regresiones experimentales.El modelo está implementado en Matlab/Simulink y permite la simulación tanto en el modo calefacción como en el modo refrigeración. Así mismo, en el modelo desarrollad se puede simular el cambio de modo de operación (de calefacción a refrigeración y viceversa).La validación del modelo se ha llevado a cabo en dos escalas de tiempo diferentes.Por un lado, se ha validado el modelo en micro-escala (escalas de tiempo de segundos), enfocada en la simulación de estados transitorios rápidos como cambios bruscos de condiciones de operación o encendido del sistema. En micro-escala también se han llevado a cabo simulaciones bajo la premisa delcambio de modo de operación sin llegar a validarlo con datos experimentales debido a la falta de losmismos.Por otro lado, se ha validado el sistema en macro-escala (escalas de tiempo de horas). Los ensayosexperimentales se han desarrollado con una máquina diferente y con un refrigerante diferente,demostrando así la versatilidad del modelo. En este caso, se ha analizado la eficiencia del sistema,obteniendo el COP del equipo.En ambas simulaciones los resultados son semejantes a los datos experimentales.