https://hdl.handle.net/10259/2725 2026-05-27T12:26:44Z 2026-05-27T12:26:44Z García Fuente, Manuel https://hdl.handle.net/10259/11642 2026-05-19T22:00:52Z 2026-01-01T00:00:00Z

Nuevos desarrollos en sistemas híbridos fotovoltaicos-térmicos (PVT) con almacenamiento térmico: diseño, modelado y validación experimental García Fuente, Manuel La presente tesis doctoral se centra en el diseño, caracterización experimental y modelado numérico (CFD) de un colector híbrido fotovoltaico-térmico (PVT) con almacenamiento de calor latente mediante materiales de cambio de fase (PCM). Para superar la baja conductividad térmica de los PCMs convencionales, se caracterizó e integró un material compuesto de grafito expandido (EG-PCM), obteniendo una conductividad térmica 35 veces superior a la original. Se fabricó un prototipo PVT-PCM y se ensayó en condiciones reales de operación al aire libre, evaluando su rendimiento termoeléctrico frente a un panel PVT de referencia. Adicionalmente, se desarrolló un modelo digital mediante CFD validado con los resultados experimentales. Los resultados demostraron que el sistema PVT-PCM permite una gestión térmica desacoplada sin penalizar la conversión eléctrica, alcanzando una eficiencia diaria en condiciones reales de funcionamiento de hasta el 48% (11,4% eléctrica y 37,3% térmica), demostrando su viabilidad técnica para aplicaciones en edificios de bajo consumo; The present doctoral thesis focuses on the design, experimental characterization and numerical modelling (CFD) of a hybrid photovoltaic-thermal collector (PVT) with latent heat storage using phase change materials (PCM). To overcome the low thermal conductivity of conventional PCMs, an expanded graphite composite material (EG-PCM) was characterized and integrated, obtaining a thermal conductivity 35 times higher than the original. A PVT-PCM prototype was manufactured and tested under real outdoor operating conditions, evaluating its thermoelectric performance against a reference PVT panel. Additionally, a digital model was developed using CFD validated with the experimental results. The results showed that the PVT-PCM system allows decoupled thermal management without penalizing electrical conversion, achieving a daily efficiency in real operating conditions of up to 48% (11.4% electrical and 37.3% thermal), demonstrating its technical feasibility for applications in buildings with nearly zero energy consumption

2026-01-01T00:00:00Z Rivas Navazo, Fernando https://hdl.handle.net/10259/10849 2025-09-10T09:41:06Z 2025-01-01T00:00:00Z

Contribuciones al Control de Dispositivos Físicos Mediante Sistemas EEG de Bajo Coste Rivas Navazo, Fernando La presente tesis aborda el desarrollo y la evaluación de una Interfaz CerebroComputadora (BCI) de bajo coste para el control de dispositivos físicos. El objetivo principal es superar las barreras de accesibilidad y aplicabilidad de los sistemas BCI tradicionales, que dependen de equipos EEG de grado clínico de alto coste, proponiendo una arquitectura funcional basada en diademas comerciales de bajo coste (Neurosky, Brainlink). La metodología se centra en dos tareas fundamentales: la predicción de estados cognitivos (atención y meditación) y la posterior clasificación de intenciones motoras (cuatro movimientos direccionales y estado de reposo) aplicables en sistemas físicos con electrónica de control embarcada. Para la primera tarea, se implementaron y compararon redes neuronales recurrentes (RNN) de tipo LSTM y GRU. Para la segunda, se realizó un análisis comparativo exhaustivo entre las arquitecturas RNN, sus variantes estabilizadas mediante el criterio de Popov (LSTM+Popov, GRU+Popov) y el algoritmo de aprendizaje automático basado en árboles de decisión, Extreme Gradient Boosting (XGBoost). En el proceso de clasificación el preprocesamiento de las señales EEG incluyó normalización mediante RobustScaler, segmentación en ventanas temporales y una ingeniería de características basada en descriptores estadísticos para optimizar la entrada a los modelos. La evaluación del rendimiento se realizó mediante métricas como Exactitud, F1-Score, ROC-AUC y los tiempos de entrenamiento e inferencia. Los resultados demuestran que, si bien los modelos LSTM y GRU son adecuados para la predicción de estados cognitivos continuos, el modelo XGBoost exhibe una superioridad significativa en la tarea de clasificación multiclase de las intenciones motoras. XGBoost alcanzó una exactitud del 87.72% y un F1-Score del 87.65%, con tiempos de inferencia sustancialmente menores a los de las arquitecturas RNN. Esta eficiencia computacional lo posiciona como el modelo idóneo para su despliegue en plataformas embebidas (ej. Jetson Nano, Raspberry Pi) con recursos limitados. Como principal contribución, la tesis aporta una arquitectura BCI validada, de bajo coste y alto rendimiento, y proporciona evidencia empírica de que, para la clasificación de señales EEG ruidosas en tiempo real, los métodos de boosting como XGBoost pueden superar en precisión y eficiencia a modelos de aprendizaje profundo secuencial. El trabajo culmina con el despliegue de un clasificador funcional y una propuesta de integración completa basada en ROS (Robot Operating System), sentando las bases para el desarrollo de tecnologías de asistencia más accesibles y prácticas.

2025-01-01T00:00:00Z Castaño Marcos, Jesús https://hdl.handle.net/10259/10822 2025-08-29T22:01:18Z 2024-01-01T00:00:00Z

Detección y caracterización automática de defectos superficiales en barras combustibles frescas mediante perfilometría láser 3D y visión artificial Castaño Marcos, Jesús La tesis, realizada en la modalidad de “Doctorado Industrial”, presenta un desarrollo tecnológico de un sistema de inspección automática y en tiempo real, mediante tecnología de visión artificial 3D, de la superficie de las barras de combustible utilizadas en la industria nuclear. La industria nuclear se caracteriza por sus altos estándares de calidad y control de la seguridad. Uno de estos controles cruciales se encuentra en la inspección detallada de la superficie de las barras de combustible, necesaria, entre otros muchos factores, para evitar posibles fallos en el reactor durante su operación y, consecuentemente, la pérdida de productividad y el aumento del riesgo radiológico. Los requisitos de inspección de muescas, rayaduras o poros en la superficie de la barra o del tubo son muy estrictos, siendo las más restrictiva, la profundidad máxima permitida de un defecto, establecida en 25 µm. Actualmente, todas las vainas, previas a su carga con uranio, se someten a inspecciones de calidad mediante ultrasonidos y corrientes Inducidas. Una vez cargadas y selladas las vainas, son inspeccionadas de nuevo y analizadas visualmente por un inspector cualificado. Esta última tarea, tediosa y repetitiva es susceptible a errores humanos, lo que la convierte en candidata ideal para la inspección automática. El objetivo fundamental de la tesis consiste en el desarrollo de un sistema de inspección automática que permita la sustitución, parcial o total, de la inspección humana, en la línea de fabricación.; The thesis, carried out in the ‘Industrial Doctorate’ modality, presents the technological development of an automatic and real-time inspection system of the surface of the fuel rods used in the nuclear industry by means of 3D artificial vision technology. The nuclear industry is characterised by high standards of quality and safety control. One of these crucial controls lies in the detailed inspection of the fuel rod surface, which is necessary, among many other factors, to avoid possible reactor failures during operation and, consequently, loss of productivity and increased radiological risk. The inspection requirements for nicks, scratches or pores on the surface of the rod or cladding are very strict, the most restrictive being the maximum allowable depth of a defect, set at 25 µm. At present, all uranium casings, prior to loading with uranium, are subjected to quality inspections using ultrasound and induced current. Once the cladding is loaded and sealed, it is again inspected and visually analysed by a qualified inspector. The latter tedious and repetitive task is susceptible to human error, making it an ideal candidate for automated inspection.

2024-01-01T00:00:00Z Cantera Cuartango, Miguel Ángel https://hdl.handle.net/10259/10363 2025-03-26T23:00:49Z 2024-01-01T00:00:00Z

Automatización de baterías de flujo redox: adquisición de datos, control, monitorización, gestión remota y predicción mediante redes neuronales Cantera Cuartango, Miguel Ángel Uno de los desafíos técnicos más importantes de la sociedad actual es reducir las emisiones de CO2 para mitigar al máximo las consecuencias del cambio climático y avanzar hacia un planeta más sostenible. Para ello, se ha de incrementar el uso de fuentes de energía renovable, lo que requiere implementar tecnologías de almacenamiento de energía que sean capaces de equilibrar el grid eléctrico. Entre ellas destacan las baterías de flujo redox, las cuales para ser viables necesitan de sistemas electrónicos capaces de asegurar su vida útil y gestionar los datos que generan mejorando su eficiencia. Esta tesis plantea un sistema de gestión de batería flexible, abierto y de bajo coste capaz de monitorizar el estado de salud de la batería y de corregirlo. Además, registra los datos en la nube y aplica Inteligencia Artificial en ellos con el objetivo de detectar el desbalanceo faradaico de una forma eficiente y precisa.

2024-01-01T00:00:00Z