Modelling and simulation of a photovoltaic fuel cell hybrid system

A stand-alone power system is an autonomous system that supplies electricity to the user load without being connected to the electric grid. This kind of decentralized system is frequently located in remote and inaccessible areas. It is essential for about one third of the world population which are living in developed or isolated regions and have no access to an electricity utility grid. The most people live in remote and rural areas, with low population density, lacking even the basic infrastructure. The utility grid extension to these locations is not a cost effective option and sometimes technically not feasible. The purpose of this thesis is the modelling and simulation of a stand-alone hybrid power system, referred to as “hydrogen Photovoltaic-Fuel Cell (PVFC) hybrid system”. It couples a photovoltaic generator (PV), an alkaline water electrolyser, a storage gas tank, a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), and power conditioning units (PCU) to give different system topologies. The system is intended to be an environmentally friendly solution since it tries maximising the use of a renewable energy source. Electricity is produced by a PV generator to meet the requirements of a user load. Whenever there is enough solar radiation, the user load can be powered totally by the PV electricity. During periods of low solar radiation, auxiliary electricity is required. An alkaline high pressure water electrolyser is powered by the excess energy from the PV generator to produce hydrogen and oxygen at a pressure of maximum 30bar. Gases are stored without compression for short- (hourly or daily) and long- (seasonal) term. A proton exchange membrane (PEM) fuel cell is used to keep the system’s reliability at the same level as for the conventional system while decreasing the environmental impact of the whole system. The PEM fuel cell consumes gases which are produced by an electrolyser to meet the user load demand when the PV generator energy is deficient, so that it works as an auxiliary generator. Power conditioning units are appropriate for the conversion and dispatch the energy between the components of the system. No batteries are used in this system since they represent the weakest when used in PV systems due to their need for sophisticated control and their short lifetime. The model library, ISET Alternative Power Library (ISET-APL), is designed by the Institute of Solar Energy supply Technology (ISET) and used for the simulation of the hybrid system. The physical, analytical and/or empirical equations of each component are programmed and implemented separately in this library for the simulation software program Simplorer by C++ language. The model parameters are derived from manufacturer’s performance data sheets or measurements obtained from literature. The identification and validation of the major hydrogen PVFC hybrid system component models are evaluated according to the measured data of the components, from the manufacturer’s data sheet or from actual system operation. Then, the overall system is simulated, at intervals of one hour each, by using solar radiation as the primary energy input and hydrogen as energy storage for one year operation. A comparison between different topologies, such as DC or AC coupled systems, is carried out on the basis of energy point of view at two locations with different geographical latitudes, in Kassel/Germany (Europe) and in Cairo/Egypt (North Africa). The main conclusion in this work is that the simulation method of the system study under different conditions could successfully be used to give good visualization and comparison between those topologies for the overall performance of the system. The operational performance of the system is not only depending on component efficiency but also on system design and consumption behaviour. The worst case of this system is the low efficiency of the storage subsystem made of the electrolyser, the gas storage tank, and the fuel cell as it is around 25-34% at Cairo and 29-37% at Kassel. Therefore, the research for this system should be concentrated in the subsystem components development especially the fuel cell.

Validation of order rank scales based on compositional data analysis: a proposal

Usually, psychometricians apply classical factorial analysis to evaluate construct validity of order rank scales. Nevertheless, these scales have particular characteristics that must be taken into account: total scores and rank are highly relevant

Validation Study of the Questionnaire on School Maladjustmet Problems (QSMP)

Resumen tomado de la publicaci??n

Development and validation of the Statistical Anxiety Scale. 'Desarrollo y validaci??n de la Escala de Ansiedad ante la Estad??stica'

Resumen tomado de la publicaci??n

Development and initial validation of the Classroom Motivational Climate Questionnaire (CMCQ)

Resumen tomado de la publicaci??n

Operational Cost Reduction in WDM Networks using Lighttours

Wavelength division multiplexing (WDM) networks have been adopted as a near-future solution for the broadband Internet. In previous work we proposed a new architecture, named enhanced grooming (G+), that extends the capabilities of traditional optical routes (lightpaths). In this paper, we compare the operational expenditures incurred by routing a set of demands using lightpaths with that of lighttours. The comparison is done by solving an integer linear programming (ILP) problem based on a path formulation. Results show that, under the assumption of single-hop routing, almost 15% of the operational cost can be reduced with our architecture. In multi-hop routing the operation cost is reduced in 7.1% and at the same time the ratio of operational cost to number of optical-electro-optical conversions is reduced for our architecture. This means that ISPs could provide the same satisfaction in terms of delay to the end-user with a lower investment in the network architecture

Operational Research

Exam questions, exercises and solutions for a second year operational research course.

Bioinformatics & Operational Research

Challenges for Web Science - applications in Bio & OR

Capacidades dinámicas que influyen en la operación de la Red de Turismo de La Candelaria

El desarrollo de la presente investigación, centra su atención en las capacidades dinámicas que influyen en la operación de la Red de Turismo de La Candelaria de Bogotá. Para este fin, se realizó una encuesta a 100 directivos o dueños de las empresas que conforman dicha red, y que es una muestra significativa para los propósitos de la investigación, puesto que permite describir a nivel de la empresa y a nivel de la red, la influencia de las capacidades dinámicas de absorción, adaptación e innovación. Como resultados, se obtuvieron que al nivel de empresas las tres capacidades dinámicas influyen en la operación de la misma, encontrándose una mayor relación entre las capacidades de “Innovación – Adaptación"; a nivel de red empresarial ocurre lo contrario, puesto que la relación de las capacidades dinámicas de “Innovación – Adaptación” es nula, mientras que las relaciones entre “Absorción – Innovación” y “Absorción – Adaptación” poseen una alta relación para la operación de la red. Lo anterior, se deriva del análisis realizado de los datos tabulados de la encuesta aplicada a las empresas de la red de turismo, con los estudios empíricos hallados que proponen escalas de medición para las capacidades dinámicas de absorción, adaptación e innovación, y el marco teórico elaborado como soporte para la presente investigación.

Capacidad aeróbica de bomberos aeronáuticos

Los bomberos aeronáuticos son los encargados de atender todas las emergencias en los aeropuertos y sus cercanías. Estas emergencias incluyen emergencias aéreas, en tierra, eventos con materiales peligros e incendios, entre otros. Su trabajo tiene como características la realización de actividades durante periodos largos de baja intensidad y periodos cortos de alta intensidad. De acuerdo con estas características, es necesario que los bomberos aeronáuticos tengan una buena condición física. El consumo máximo de oxígeno (VO2 máx) como indicador de capacidad aeróbica resulta indispensable para conocer el desempeño de los bomberos en su trabajo. El objetivo de este estudio es determinar la capacidad aeróbica de los bomberos aeronáuticos y sus factores determinantes. Por tanto se desarrolló un estudio transversal de tipo descriptivo en una muestra de 23 hombres bomberos aeronáuticos. Se obtuvo información acerca de sus variables socio-demográficas, se determinó el VO2 máx y umbral ventilatorio mediante análisis de gases espirados durante un protocolo de ejercicio máximo sobre tapiz rodante, se evaluó la composición corporal mediante adipometría y se determinó el nivel de actividad física mediante el cuestionario internacional de actividad física IPAQ. Se encontró que la muestra tenia una edad de 32,6 ± 4,8 años, peso de 78,4 ± 9,8 kg, porcentaje de grasa de 14,8 ± 3,8 %, índice de masa corporal de 25,7 ± 2,7 y VO2máx de 44,6 ± 6. No se encontraron cambios significativos del VO2máx con la edad, pero si con la actividad física, porcentaje de grasa e índice de masa corporal. Se sugiere que el entrenamiento de los bomberos aeronáuticos durante su jornada laboral sea de intervalos de alta intensidad y que se monitorice su nivel de actividad física y composición corporal.

Comparación de parámetros de atención en una escala de triage de 5 niveles con los parámetros estándar

Introducción: La escala de severidad en emergencias es una herramienta que ofrece seguridad a pacientes en servicios de urgencias. Este trabajo evalúa la aplicación de la escala ESI 4.0 en términos de oportunidad de atención y consumo de recursos en la Fundación Santa Fé de Bogotá, para comparar los resultados con parámetros estándar. Metodología Estudio observacional analítico de corte transversal. Se incluyeron 385 pacientes aleatorizados por nivel de atención. Se tomaron datos demográficos y variables como consumo de recursos y destino del paciente para su descripción y análisis. Resultados: El promedio de edad fue 44.9 años IC95%42.9–46.9, el 54.5% fueron mujeres. Se encontró un tiempo promedio de espera para nivel 1 de 1.39 min, para el nivel 2 de 22.9 min 2, para el nivel 3 de 41.9 min, para el nivel 4 de 56.9 min y para el nivel 5 de 52.1 min. El tiempo promedio de estancia en urgencias fue 5.9 horas y el 78.9% consumió recursos. Al comparar los tiempos con estándares mundiales en el nivel 1, 2 y 3 son significativamente mayores (P<0,05), en el nivel 4 es similar (p0,51) y en el nivel 5 es significativamente menor (p=0,00) Discusión: La escala ESI 4.0 es una herramienta segura, con un comportamiento similar en oportunidad de atención y consumo de recursos con respecto a los estándares de cuidado en los servicios de urgencias.

Construcción y validación de un instrumento diagnóstico para la representación cognitiva de la Orientación Psicopedagógica en Galicia. 'Construction and validation of a diagnostic instrument for the cognitive representation of the Guidance in Galicia'.

Resumen tomado de la publicación. Con el apoyo económico del departamento MIDE de la UNED

Teacher efficacy scale for classroom diversity (TESCD) : a validation study. 'Escala de eficacia del profesorado de la diversidad en el aula (TESCD) : un estudio de validación'.

Monográfico con el título: 'La competencia de aprender a aprender y el aprendizaje autorregulado: posicionamientos teóricos'. Resumen basado en el de la publicación

Development and validation of the Overall Personality Assessment Scale (OPERAS)

Resumen tomado de la publicaci??n

The MOOD Questionnaire : Adaptation and validation of the Spanish versión

Resumen tomado de la publicación