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 instalac