Dynamic Modeling and Seasonal Performance Evaluation of Air-to-Water Heat Pump Systems

In this Thesis a series of numerical models for the evaluation of the seasonal performance of reversible air-to-water heat pump systems coupled to residential and non-residential buildings are presented. The exploitation of the energy saving potential linked to the adoption of heat pumps is a hard task for designers due to the influence on their energy performance of several factors, like the external climate variability, the heat pump modulation capacity, the system control strategy and the hydronic loop configuration. The aim of this work is to study in detail all these aspects. In the first part of this Thesis a series of models which use a temperature class approach for the prediction of the seasonal performance of reversible air source heat pumps are shown. An innovative methodology for the calculation of the seasonal performance of an air-to-water heat pump has been proposed as an extension of the procedure reported by the European standard EN 14825. This methodology can be applied not only to air-to-water single-stage heat pumps (On-off HPs) but also to multi-stage (MSHPs) and inverter-driven units (IDHPs). In the second part, dynamic simulation has been used with the aim to optimize the control systems of the heat pump and of the HVAC plant. A series of dynamic models, developed by means of TRNSYS, are presented to study the behavior of On-off HPs, MSHPs and IDHPs. The main goal of these dynamic simulations is to show the influence of the heat pump control strategies and of the lay-out of the hydronic loop used to couple the heat pump to the emitters on the seasonal performance of the system. A particular focus is given to the modeling of the energy losses linked to on-off cycling.

Si sanctitas inter eos sit digna foedere coniugali. Gli apporti patrimoniali alla moglie superstite in età tardoantica e giustinianea

Queste ricerche si propongono di indagare gli apporti patrimoniali alla morte del marito in favore della moglie superstite, concentrandosi sulla normazione di età tardoantica e giustinianea. Vengono presi in considerazione i principali istituti giuridici che realizzavano, al momento della scomparsa dell’uomo, una cessione patrimoniale a favore della sua vedova: la successione intestata e testata della moglie superstite, la restituzione della dote e il suo lucro sulla donazione nuziale, nonché la c.d. quarta della vedova povera. Di essi si indagano i profili dei relativi regimi giuridici interessanti per il tema di indagine, soffermandosi sulla portata e le ragioni delle riforme che li hanno riguardati, le loro specifiche funzioni nel sistema di sostentamento patrimoniale della coniuge superstite, la loro interazione e integrazione reciproca, il loro ricorso nella prassi. Si giunge alla conclusione che il sistema di tutela della coniuge superstite ebbe poco a che vedere con la successione intestata. Profondamente differente il discorso per quanto attiene alla successione testata e la dote. Più circoscritti di quanto comunemente si pensi, invece, sono i termini in cui è possibile parlare di una funzione di appannaggio vedovile della donazione nuziale. Ecco dunque che, se le garanzie patrimoniali della moglie superstite si sostanziano nel testamento del marito, nella dote, nella donazione nuziale e – nel diritto ultimo e nei soli casi di estremo bisogno – nella quarta uxoria, è chiaro come la questione sia stata demandata, in gran parte, all’autoregolamentazione dei privati. Il legislatore ha saputo predisporre gli strumenti giuridici necessari, assestare gli squilibri dovuti a mutamenti economici e sociali, intervenire laddove ce ne fosse stato bisogno, ma senza invadere un campo così privato e intimo come quello delle relazioni patrimoniali tra coniugi. D’altro canto, il suo intervento non è richiesto «si sanctitas inter eos sit digna foedere coniugali».

Il valore precettivo dei diritti sociali fondamentali previsti dal titolo IV della Carta

Il dibattito giuridico, politico ed economico in tema di protezione dei diritti sociali nel contesto del processo di integrazione europea risale alle origini stesse di tale processo. A circa dieci anni dall’attribuzione alla Carta dei diritti fondamentali dell’UE dello stesso valore giuridico dei Trattati, sembra possibile tracciare un primo bilancio in termini di aspettative inverate ed aspettative non soddisfatte quanto alla giustiziabilità dei diritti sociali fondamentali contenuti nel Titolo IV direttamente o indirettamente al rapporto di impiego (articoli da 27 a 34). A questo fine, la tesi ha adottato una struttura tripartita capace di coniugare una metodologia di analisi pratica, in relazione alla giurisprudenza della Corte di giustizia UE post Lisbona (Capitolo III), con un’analisi dal carattere maggiormente teorico-ricostruttivo (Capitoli I e II). La ricerca cerca di dimostrare come tanto i più interessanti sviluppi quanto i limiti registratisi nella giurisprudenza della CGUE (rispettivamente, l’efficacia diretta, anche orizzontale, di alcuni di essi negli ordinamenti nazionali, e la determinazione del loro ambito di applicazione e delle modalità di interazione con il diritto secondario e primario) possano essere meglio compresi tenendo in debito conto il percorso ed il significato di ciascuno di tali diritti nel contesto del processo di integrazione europea. In breve, si sostiene che la “costituzionalizzazione” dei diritti sociali in esame abbia certamente un “valore aggiunto” che, tuttavia, riflette la natura sui generis e le finalità dell’Unione, il sistema di riparto di competenze tra Stati membri e Unione, ed il significato ultimo del sistema UE di tutela dei diritti fondamentali. Ciò non toglie che questi caratteri, con il tempo, possano infine mutare.

Estudio político-criminal y dogmático sobre los delitos de financiación ilegal de partidos políticos

En el año 2012, el legislador español modificó el artículo 31 bis CP de modo que los partidos políticos quedaban sometidos al régimen de responsabilidad penal previsto para las personas jurídicas, tras haber sido excluidos del mismo en el año 2010. Tres años más tarde, en 2015, fruto del Plan de Regeneración Democrática del Partido Popular, se aprobó la última reforma al sistema de financiación de los partidos políticos, en la que se prohibieron las donaciones procedentes de personas jurídicas o se limitó la cantidad máxima donada por una persona física a 50.000 euros anuales. Ese mismo año 2015, se introdujeron en nuestro ordenamiento jurídico los delitos de financiación ilegal de los partidos políticos. Este conjunto de reformas dibujó un panorama completamente renovado en el ámbito de la financiación ilícita de las formaciones políticas. Así pues, el presente trabajo constituye un estudio omnicomprensivo en el que se busca analizar el fenómeno de la financiación ilegal de los partidos políticos en su conjunto, desde la regulación administrativa de la financiación de las formaciones políticas, hasta los nuevos tipos penales de financiación ilegal y la compleja aplicación del régimen de responsabilidad criminal de las personas jurídicas a las organizaciones partidistas. En este sentido, nuestro fin último ha sido aportar las claves interpretativas necesarias para que los operadores jurídicos puedan hacer frente a los distintos supuestos de financiación ilegal de los partidos políticos.

Sustainability in buildings and waste sector: metrics, challanges, and opportunities

Nowadays, the scientific community has devoted a consistent effort to the sustainable development of the waste management sector and resource efficiency in building infrastructures. Waste is the fourth largest source sector of emissions and the municipal solid waste management system is considered as the most complex system to manage, due to its diverse composition and fragmentation of producers and responsibilities. Nevertheless, given the deep complexity that characterize the waste management sector, sustainability is still a challenging task. Interestingly, open issues arise when dealing with the sustainability of the waste sector. In this thesis, some recent advances in the waste management sector have been presented. Specifically, through the analysis of four author publications this thesis attempted to fill the gap in the following open issues: (i) the waste collection and generation of waste considering the pillars of sustainability; (ii) the environmental and social analysis in designing building infrastructures; (iv) the role of the waste collection in boosting sustainable systems of waste management; (v) the ergonomics impacts of waste collection. For this purpose, four author publications in international peer – reviewed journals were selected among the wholly author's contributions (i.e., final publication stage).

Enhancing the reliability of electric transportation motors through insulation coordination and improved qualification

The ambitious goals of increasing the efficiency, performance and power densities of transportation drives cannot be met with compromises in the motor reliability. For the insulation specialists the challenge will be critical as the use of wide-bandgap converters (WBG, based on SiC and GaN switches) and the higher operating voltages expected for the next generation drives will enhance the electrical stresses to unprecedented levels. It is expected for the DC bus in aircrafts to reach 800 V (split +/-400 V) and beyond, driven by the urban air mobility sector and the need for electrification of electro-mechanical/electro-hydraulic actuators (an essential part of the "More Electric Aircraft" concept). Simultaneously the DC bus in electric vehicles (EV) traction motors is anticipated to increase up to 1200 V very soon. The electrical insulation system is one of the most delicate part of the machine in terms of failure probability. In particular, the appearance of partial discharges (PD) is disruptive on the reliability of the drive, especially under fast repetitive transients. Extensive experimental activity has been performed to extend the body of knowledge on PD inception, endurance under PD activity, and explore and identify new phenomena undermining the reliability. The focus has been concentrated on the impact of the WGB-converter produced waveforms and the environmental conditions typical of the aeronautical sector on insulation models. Particular effort was put in the analysis at the reduced pressures typical of aircraft cruise altitude operation. The results obtained, after a critical discussion, have been used to suggest a coordination between the insulation PD inception voltage with the converter stresses and to propose an improved qualification procedure based on the existing IEC 60034-18-41 standard.

Transition Matters. Il ruolo del designer nella transizione sostenibile e circolare dei materiali polimerici

La ricerca indaga il ruolo del designer nella transizione sostenibile e circolare all’uso di materiali polimerici. Nel contesto contemporaneo la plastica è utilizzata in quasi ogni settore merceologico ma la sua futura applicazione è messa in forte discussione a causa dei visibili impatti ambientali del suo uso irresponsabile. Un passaggio netto dalla totale dipendenza alla liberazione dei polimeri è difficile; è necessario un periodo di transizione che permetta di coesistere responsabilmente con i polimeri in attesa di trovare dei validi sostituti. L’obiettivo della ricerca è lavorare su questo periodo ponendo il designer e le sue competenze come soggetti chiave del movimento. La tesi di ricerca propone un approccio per calare le pratiche del Transition Design nella progettazione di sistemi-prodotto, nutrendosi degli attributi anticipatori dell’Advanced Design e puntando agli obiettivi del Circular Design, lavorando a partire dalle merci più critiche nel contesto contemporaneo: quelle in polimero fossile non riciclabile. Contributo della tesi è la figura del Transition Matter Designer, un progettista di transizioni dei materiali che prevede metamorfosi di sistemi-prodotto nel tempo grazie alle sue competenze a diverse scale del progetto: forma l’utente agli atteggiamenti circolari e sostenibili, caratterizza i materiali per individuarne nuovi usi, seleziona i processi produttivi adatti a prevenire scarti e ne anticipa i cicli di vita nei prodotti. I Knitted Fasteners sono il risultato della simulazione del lavoro del Transition Matter Designer nel tessile: un sistema di elementi di fissaggio, personalizzabili dallo stilista e integrati negli abiti a maglia, che permettono di eliminare l’uso di fashion fasteners in plastica e metallo, elementi che rendono difficile il riciclo dei capi. Dalla sperimentazione è emerso il modello concettuale della Transindustrial Production: un lavoro di collaborazione fra Transition Matter Designer e creativo per dare identità ai materiali polimerici circolari attraverso l’ibridazione fra artigianato e industria, tipico del Made in Italy.

Incompressible limit and well-posedness of PDE models of tissue growth

Both compressible and incompressible porous medium models are used in the literature to describe the mechanical aspects of living tissues. Using a stiff pressure law, it is possible to build a link between these two different representations. In the incompressible limit, compressible models generate free boundary problems where saturation holds in the moving domain. Our work aims at investigating the stiff pressure limit of reaction-advection-porous medium equations motivated by tumor development. Our first study concerns the analysis and numerical simulation of a model including the effect of nutrients. A coupled system of equations describes the cell density and the nutrient concentration and the derivation of the pressure equation in the stiff limit was an open problem for which the strong compactness of the pressure gradient is needed. To establish it, we use two new ideas: an L3-version of the celebrated Aronson-Bénilan estimate, and a sharp uniform L4-bound on the pressure gradient. We further investigate the sharpness of this bound through a finite difference upwind scheme, which we prove to be stable and asymptotic preserving. Our second study is centered around porous medium equations including convective effects. We are able to extend the techniques developed for the nutrient case, hence finding the complementarity relation on the limit pressure. Moreover, we provide an estimate of the convergence rate at the incompressible limit. Finally, we study a multi-species system. In particular, we account for phenotypic heterogeneity, including a structured variable into the problem. In this case, a cross-(degenerate)-diffusion system describes the evolution of the phenotypic distributions. Adapting methods recently developed in the context of two-species systems, we prove existence of weak solutions and we pass to the incompressible limit. Furthermore, we prove new regularity results on the total pressure, which is related to the total density by a power law of state.

Composizione dello spazio d'acqua e innalzamento del mare. Il caso del basso ferrarese.

La tesi esplora il rapporto tra architettura e acqua, concentrandosi sulle nuove sfide poste dall'innalzamento del livello del mare per i territori marginali come il Basso Ferrarese nel Delta del Po. L'acqua è stata esplorata come elemento fluente e legato alla vita umana attraverso vari aspetti, dall'abitare ai giardini di Barragan, dalle opere di ingegneria romana alle architetture galleggianti. La ricerca ha portato alla creazione di un vocabolario progettuale che comprende relazioni spaziali, funzionali, formali e percettive per sviluppare nuovi scenari futuri. La tesi considera le sfide del cambiamento climatico soprattutto in relazione all’innalzamento del mare, che richiede nuovi approcci progettuali. L'elaborazione di visioni e immaginari utopici, in cui l'acqua diventa materia del progetto, è considerata importante dalla letteratura legata all’ecological urbanism per creare nuovi territori che affrontino le sfide ambientali in modo sostenibile. La ricerca si è concentrata sul Delta del Po e sulla costa adriatica italiana come una delle aree più estese a rischio in Europa. La tesi propone un'immaginario per la composizione futura dello spazio d'acqua che consenta alla persistenza e all'elemento naturale di convivere in armonia. Attraverso esercitazioni progettuali, la ricerca ha esplorato le possibilità compositive dell'area e ha cercato di capire se il sistema di relazioni identificato nella prima fase di ricerca può essere utilizzato per definire nuove possibilità dell'area. In sintesi, la tesi propone nuove riflessioni sul rapporto tra architettura e acqua e suggerisce l'importanza di un approccio sostenibile alle sfide ambientali che devono essere affrontate nei territori marginali. L'immaginario proposto per la composizione futura dello spazio d'acqua si basa su un sistema di relazioni che incoraggia la convivenza dell'uomo con la natura.

La distribución tradicional y online: la distribución dual

El 10 de mayo de 2022 se publicó el Reglamento (UE) 720/2022 relativo a la aplicación del apartado 3 del artículo 101 del TFUE a determinadas categorías de acuerdos verticales y prácticas concertadas. Entre las novedades más significativas introducidas por el Reglamento se encuentra la regulación de la distribución dual. La distribución dual es una situación en la que un fabricante decide distribuir sus productos directamente (utilizando sus propios distribuidores) y, al mismo tiempo, contratar a distribuidores independientes (que no tienen ninguna relación de propiedad con el fabricante). En efecto, en la distribución dual, el fabricante compite a dos niveles: por un lado, a nivel de fabricante -compite con otras empresas que fabrican productos potencialmente sustitutivos- y, por otro, a nivel de distribución -compite con distribuidores independientes en la venta de sus productos-. Es en este último nivel donde existe el riesgo de restringir la competencia cuando el fabricante impone restricciones (por ejemplo, precios mínimos u otras condiciones de venta) a sus distribuidores independientes. En consecuencia, en el presente trabajo se estudia, en primer lugar, la naturaleza del contrato de distribución tanto en el derecho español como en el derecho comparado. En segundo lugar, se analizan las principales cuestiones relacionadas con el modelo de distribución online, en primer lugar, se realiza un estudio exhaustivo de las plataformas digitales o marketplaces, analizando sus características, sus tipos y las partes que intervienen en ellas, en segundo lugar, se examina la posibilidad de calificar el contrato entre las plataformas digitales y el vendedor o prestador de servicios como contrato de distribución, analizando su contenido contractual y su encaje en el Reglamento (UE) 2019/1150. Finalmente, se concluye con una profundización en el sistema de distribución dual, así como un estudio de los intercambios de información que tienen lugar en un sistema de distribución dual.

Sistema nervoso enterico e scrapie sperimentale in ovini di razza sarda con diversa suscettibilità genetica nei confronti della malattia

Sebbene il sistema nervoso enterico (“enteric nervous system”, ENS) svolga un ruolo cruciale nella patogenesi della Scrapie ovina, non esistono tuttavia in letteratura dati sulle popolazioni cellulari progressivamente coinvolte nel corso dell’infezione, né sugli eventuali danni morfo-funzionali da esse subiti. Il presente studio è stato condotto sui plessi mienterici e sottomucosi dell’ileo di 46 pecore di razza Sarda, recanti diversi polimorfismi del gene Prnp (ARQ/ARQ, ARQ/AHQ, ARQ/ARR, ARR/ARR). I suddetti animali, infettati per os all’età di 8 mesi con un ceppo di Scrapie precedentemente caratterizzato nel topo, sono stati sacrificati mediante eutanasia a determinati intervalli di tempo post-infezione (p.i.). E’ stata quindi valutata, tramite immunoistochimica ed immunofluorescenza indiretta su sezioni tissutali e su preparati “wholemount”, l’immunoreattività (IR) nei confronti della PrPSc, del “marker” panneuronale Hu C/D, dell’ossido-nitrico sintetasi (nNOS), della calbindina (CALB) e della proteina fibrillare acida gliale (GFAP). In 8 pecore con genotipo ARQ/ARQ, clinicamente sane e sacrificate a 12-24 mesi p.i., nonché in 5 ovini clinicamente affetti (2 con genotipo ARQ/ARQ, 3 con genotipo ARQ/AHQ), questi ultimi sacrificati rispettivamente a 24, 36 e 40 mesi p.i., le indagini immunoistochimiche hanno consentito di dimostrare la presenza di PrPSc a livello sia dell’encefalo (obex), sia dell’ENS, in particolar modo nei plessi mienterici. In tali distretti il deposito della PrPSc risultava pienamente compatibile con un interessamento delle cellule enterogliali (“enteroglial cells”, EGCs), mentre occasionalmente si notava un contestuale coinvolgimento della componente neuronale ivi residente. In conclusione, i dati della presente indagine consentono di ipotizzare un verosimile coinvolgimento delle EGCs e dei neuroni residenti a livello dei plessi dell’ENS nella patogenesi della Scrapie sperimentale realizzata per os in ovini di razza Sarda.