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http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/7618
2024-03-29T09:20:09ZAnálisis de la incidencia de la incorporación progresiva de cocinas de inducción en la calidad de la energía de la red eléctrica de sub-distribución.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25157
Título: Análisis de la incidencia de la incorporación progresiva de cocinas de inducción en la calidad de la energía de la red eléctrica de sub-distribución.
Autor: Álvarez Gallo, Carlos Fabián
Director: Pozo Palma, Marcelo
Resumen: The present work is an analysis of how the incorporation of induction cooktops incidence in the power quality of the electrical distribution system, for which, measurements have
been made to the consumption of 5 induction zones present in cooktops of national manufacturing and, as a case under analysis, the information of the Corporacion Nacional de Electricidad, CNEL EP, Unidad de Negocio Guayaquil, has been used. As relevant results are highlighted the influence on the harmonic distortion, power factor, losses, and others, and the global results of the consumers of the CNEL EP UN Guayaquil, who have joined the Efficiency Cooking Program, PEC.
Descripción: El presente trabajo es un análisis de la incidencia de la incorporación de cocinas de inducción en la calidad de la energía eléctrica de un sistema de distribución, para lo cual, se ha realizado mediciones al consumo de 5 zonas de inducción presentes en cocinas de maquila nacional y, como caso de análisis, se ha utilizado la información de la Corporación Nacional de Electricidad, CNEL EP, Unidad de Negocio Guayaquil. Se destaca como resultados relevantes, la influencia sobre la distorsión armónica, factor de potencia, pérdidas, entre otros, y los resultados globales de los consumidores de la CNEL EP UN Guayaquil que se han acogido al Programa de Eficiencia en Cocción, PEC.2023-11-22T00:00:00ZDiseño técnico económico óptimo de un sistema híbrido solar - eólico para nodos remotos de telecomunicaciones de la Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT EP.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21891
Título: Diseño técnico económico óptimo de un sistema híbrido solar - eólico para nodos remotos de telecomunicaciones de la Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT EP.
Autor: Maila Maila, Edgar Mauricio
Resumen: The objective of this degree work is to technically and economically design an optimal solar-wind hybrid
system for remote telecommunications nodes of the National Telecommunications Corporation CNT EP.
The mathematical modeling of each of the system components (photovoltaic generator, wind generator
and battery), model of system reliability using the concept of the probability of loss of power supply
(LPSP) and cost analysis model was established. using the net present cost (NPC) criterion.
The formulation of the optimization model was carried out to minimize the NPC of the system,
complying with the restrictions of LPSP, number of photovoltaic modules, wind turbines, batteries and
battery charge status. The development of the optimization algorithm was implemented by using the
Microsoft Excel Visual Basic editor.
A case study was carried out applying the algorithm developed for a typical locality of the CNT EP
mobile network located in the province of Manabí; and, it was determined that the optimal hybrid energy
system for this locality is composed of a photovoltaic generator plus energy storage in batteries. The
result obtained was contrasted and validated with the Homer Energy program.
Descripción: El presente trabajo de titulación tiene por objetivo diseñar técnicamente y económicamente un sistema
híbrido solar - eólico óptimo para nodos remotos de telecomunicaciones de la Corporación Nacional de
Telecomunicaciones CNT EP. Se estableció el modelamiento matemático de cada uno de los
componentes del sistema (generador fotovoltaico, generador eólico y batería), modelo de la fiabilidad del
sistema utilizando el concepto de la probabilidad de pérdida de suministro de energía (LPSP) y modelo de
análisis de costos mediante el criterio de costo presente neto (NPC).
Se realizó la formulación del modelo de optimización para minimizar el NPC del sistema cumpliendo las
restricciones de LPSP, número de módulos fotovoltaicos, aerogeneradores, baterías y estado de carga de
la batería. El desarrolló del algoritmo de optimización fue implementado mediante la utilización del editor
de Visual Basic de Microsoft Excel.
Se realizó un caso estudio aplicando el algoritmo desarrollado para una localidad tipo de la red móvil de
la CNT EP ubicada en la provincia de Manabí; y, se determinó que el sistema híbrido de energía óptimo
para esta localidad está compuesto por generador fotovoltaico más de almacenamiento de energía en
baterías. El resultado obtenido fue contrastado y validado con en el programa Homer Energy.2021-10-23T00:00:00ZSimulación numérica de la erosión producida por partículas solidadas en una turbina tipo Francis, bajo las condiciones de sedimentación del rio Pastaza utilizando el paquete computacional ANSYS-CFX
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21562
Título: Simulación numérica de la erosión producida por partículas solidadas en una turbina tipo Francis, bajo las condiciones de sedimentación del rio Pastaza utilizando el paquete computacional ANSYS-CFX
Autor: Pilliza Ormaza, Jairo Andres
Resumen: The present study is an investigation to achieve the characterization of the sediments of the Pastaza River and the estimation of its erosive potential, through the numerical simulation of the effect that solid particles have when colliding on a blade of a runner of a Francis Turbine. The investigation is carried out by obtaining sediment samples through a field investigation carried out at the Agoyan Hydroelectric. In order to characterize the sediments, laboratory tests are carried out to obtain: The distribution of particle sizes, their mineralogical composition, the concentration of total solids, the determination of the shape, and the erosive potential that it may have in relation to it. which, the behavior of the sediments is studied by means of numerical modeling, under the use of CFD, in ANSYS-CFX. The study is carried out in a reference Francis Turbine whose hydraulic variables are known and in a certain way comparable. The main effects that the sediments have on the runner blade are exempted under the analysis of the RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) turbulence models, while; To analyze the erosive potential, two erosion models are used: Finnie and Tabakoff.
Descripción: El presente estudio es una investigación para lograr la caracterización de los sedimentos del Río Pastaza y la estimación de su potencial erosivo, mediante la simulación numérica del efecto que las partículas sólidas tienen al colisionar sobre una hoja de un rodete de una Turbina Francis. La investigación se efectúa a través de la obtención de las muestras de los sedimentos mediante una investigación de campo efectuada en la Hidroeléctrica Agoyan. Con el fin de caracterizar los sedimentos se efectúan ensayos de laboratorio para obtener: La distribución de tamaños de partículas, su composición mineralógica, la concentración de solidos totales, la determinación de la forma, y el potencial erosivo que puede tener en relación, para lo cual, se estudia el comportamiento de los sedimentos mediante modelación numérica, bajo el uso de CFD, en ANSYS-CFX. El estudio se efectúa en una Turbina Francis de referencia cuyas variables hidráulicas son conocidas y de cierta manera comparables. Los principales efectos que los sedimentos poseen sobre la hoja del rodete, se eximan bajo el análisis de los modelos de turbulencia RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes), mientras que; para analizar el potencial erosivo, se utilizan dos modelos de erosión el de Finnie y Tabakoff.2021-02-19T00:00:00ZUbicación óptima de generación distribuida en redes de distribución usando programación no lineal entera mixta
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20904
Título: Ubicación óptima de generación distribuida en redes de distribución usando programación no lineal entera mixta
Autor: Carvajal Proaño, Andrés Francisco
Resumen: The main objective of this investigation is to determine the finest location of distributed generation in an electrical distribution system at a main feeders’ level through the resolution of a mixed integer non-linear programming model, which is resolve by means of the GAMS computational tool. The mixed integer nonlinear mathematical programming model will be applied to a 33-bar IEEE distribution system, which will determine the optimal location of the GD. In order to do this, the inherent characteristics to perform the operation of electrical systems will be consider into play. In this scenario, a comparative analysis will be perform with a commercial software for the simulation of electrical systems – ETAP. This system will allow simulating the IEEE system and calculate the results of the proposed mathematical model. Once the mathematical model is evaluated, four study cases will be generated, in which different amounts of GD are integrated. In these cases, technical variables are calculate it, such as voltage level, losses, among other significant aspects. These will allow us to conclude that the mixed integer non-linear programming model makes it possible to find the optimal location of several GD units in the network, guaranteeing the technical conditions of the network and fulfilling the objective of minimizing losses in the system.
Descripción: El objetivo principal de esta investigación es determinar la ubicación óptima de generación distribuida en un sistema eléctrico de distribución a nivel de alimentadores principales a través de la resolución de un modelo de programación no lineal entero mixto, el cual es resuelto mediante la herramienta computacional GAMS. El modelo matemático de programación no lineal entero mixto será aplicado a un sistema de distribución de 33 barras IEEE, el cual determinará la ubicación óptima de GD, para el efecto se considera las características inherentes a la operación de los sistemas eléctricos. Bajo este escenario, se realizará un análisis comparativo con un software comercial para la simulación de sistemas eléctricos – ETAP, el cual permitirá simular el sistema IEEE y evaluar los resultados del modelo matemático propuesto. Una vez evaluado el modelo matemático, se genera cuatro casos de estudio, en las que se va integrando diferentes cantidades de GD, en estos casos se evaluará variables técnicas tales como el nivel de voltaje, pérdidas, entre otros aspectos de relevancia, las cuales permitirán concluir que el modelo de programación no lineal entero mixto permite encontrar la ubicación óptima de varias unidades de GD en la red asegurando las condiciones técnicas de la red, cumpliendo con el objetivo de minimización de pérdidas.2019-12-09T00:00:00ZEstudio técnico económico para aprovechar los gases de escape en el enfriamiento del aire de entrada al Compresor de las Turbinas de gas Solar Centauro 50 de la Planta de generación TPP
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20721
Título: Estudio técnico económico para aprovechar los gases de escape en el enfriamiento del aire de entrada al Compresor de las Turbinas de gas Solar Centauro 50 de la Planta de generación TPP
Autor: Ramírez Jácome, Milton Ernesto; Noroña Núñez, Ronal Marcelo
Resumen: The Centaur 50 (C50) gas turbine nominal power output (4,4 Mw) is limited by its inlet air temperature, when it is increased also increases the temperature of the combustion chamber until the alarm or unscheduled stop condition is reached , to ensure that the above condition does not occur, the power delivered by the generation set must be reduced. To avoid this power loss, the current study aims to use the exhaust gases in a cooling system and reduce the inlet air temperature until the standard condition. The study development begins with some theoretical concepts related to the topic, it continues with the methodology used to obtain the current condition operation parameters, the work place environmental conditions and the inlet air reference conditions. These values allow us to select the components of the air-cooling system, calculate the efficiency parameters corrected at the reference temperature, and determine the project economic indicators. The obtained results shown, that by cooling the inlet air, the electric generator power output increases by 14,38 %, the heat rate decreases by 3,71 % and the thermal performance reaches 34,32 % approximately. The economic indicators show that this project is technically and economically feasible to be implemented.
Descripción: La potencia nominal (4,4 Mw) de la turbina de gas centauro 50 está limitada por la temperatura de su aire de entrada. Cuando esta se incrementa también se incrementa la temperatura de la cámara de combustión hasta alcanzar la condición de alarma o de paro no programado, lo que hace que la potencia entregada por el set de generación tenga que ser reducida. Para evitar esta pérdida de potencia, el estudio actual tiene como objetivo seleccionar los componentes de un sistema de enfriamiento, que utilizando los gases de escape permita reducir la temperatura del aire de entrada hasta alcanzar la condición estándar. El desarrollo de este trabajo comienza con algunos conceptos teóricos relacionados con el tema, continúa con la metodología utilizada para obtener: los parámetros de operación en la condición actual, las condiciones ambientales del sitio de trabajo y las condiciones de referencia del aire de entrada. Estos valores permiten seleccionar los componentes del sistema de enfriamiento, calcular los parámetros de eficiencia corregidos a la temperatura de referencia y determinar los indicadores económicos. Los resultados obtenidos muestran que al enfriar el aire de entrada, la potencia de salida del generador eléctrico incrementa un 14,38%, el régimen térmico disminuye el 3,71% y el rendimiento térmico llega al 34,32 aproximadamente. Los indicadores económicos muestran que, este proyecto es técnica y económicamente viable y puede ser implementado2019-11-26T00:00:00ZDiseño de un sistema de cogeneración asociado a la central de generación eléctrica del bloque 18 de PETROAMAZONAS EP
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20596
Título: Diseño de un sistema de cogeneración asociado a la central de generación eléctrica del bloque 18 de PETROAMAZONAS EP
Autor: Rodríguez Paspuel, Edison Fernando
Resumen: The growing global awareness of the efficient use of energy resources has forced governments to re-examine their energy policies and take measures to avoid wasting them. Our country is not the exception with the creation, according to Decree No.1048, of the "National Institute of Energy Efficiency and Renewable Energies", so the present thesis project is in order with this trend of national and global awareness, within a framework of protection to the environment; having as objective to propose a viable economic technical alternative to recover the thermal energy rejected in the form of heat through the exhaust gases of the three (3) Wartsila gensets W16V32 of the Generation Plant (PGE) located in the base ZPF of block 18 of Petroamazonas EP. It will begin by performing an exergy analysis of the exhaust gases of the Wartsila units, to determine the useful work potential that can be obtained from the heat coming from this heat source. Then the thermodynamic design of a HRSG (Heat Recovery Steam Generator) and its support systems, which would recover heat from the exhaust gases of Wartsila units. With the implementation of the proposed system, considering a 95% availability, it will be able to generate a power of 1621 kW and an average annual energy of 1'108.764 kW.h
Descripción: La creciente conciencia mundial del uso eficiente de recursos energéticos ha obligado que los gobiernos re-examinen sus políticas energéticas y tomen medidas para evitar el desperdicio de los mismos. Nuestro país no es la excepción con la creación, según Decreto No.1048, del “Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables”, por lo que el presente proyecto de tesis es a fin con esta tendencia de concientización nacional y mundial, dentro de un marco de protección al medio ambiente; teniendo como objetivo el plantear una alternativa técnico económica viable para recuperar la energía térmica rechazada en forma de calor a través de los gases de escape de las tres (3) unidades de generación a crudo Wartsila W16V32 de la Planta de generación (PGE) ubicada en la base ZPF del bloque 18 de Petroamazonas EP. Se comenzará realizando un análisis exergético de los gases de escape de las unidades Wartsila, para determinar el potencial de trabajo útil que se puede obtener del calor proveniente de esta fuente de calor. Luego se realiza el diseño termodinámico de un HRSG (Heat Recovery Steam Generator) y sus sistemas de soporte, que permitirían recuperar el calor de los gases de escape de las unidades Wartsila. Con el calor recuperado se produce vapor sobrecalentado que accionará una turbina de vapor seleccionada para generar energía eléctrica. Con la implementación del sistema propuesto, considerando un 95% de disponibilidad, se podrá generar una potencia de 1621 kW y un promedio de energía anual de 1’108.764 kW.h.2019-08-01T00:00:00ZEstudio de estrategias para la inserción de vehículos eléctricos tipo taxi en la ciudad de Quito
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20472
Título: Estudio de estrategias para la inserción de vehículos eléctricos tipo taxi en la ciudad de Quito
Autor: Bastidas Auquilla, Byron Wilfrido
Resumen: This paper proposes strategies for the insertion of electric cabs for the transport of passengers in the city of Quito. The strategies are based on the analysis of the information provided by a study sample and the experience of different cities around the world, which have been successful in the insertion of electric vehicles. The necessary information was obtained through bibliographic review, surveys, records and data from global positioning systems (GPS). Through the processing and systematization of the information, the study focused on the service of cabs according to the typical operating conditions. The main parameters analyzed were investment costs, operation and maintenance, autonomy, energy consumption, emissions, advantages and disadvantages of the use of electric vehicles as cabs and strategic locations of charging stations. According to the results obtained, it is concluded that the insertion of electric cabs in the urban area of the city of Quito is viable with the implementation of fundamental strategies such as: establishment of standards and regulations, exception of import and customs taxes for electric vehicles, spare parts and batteries, government and local incentives for the purchase of electric vehicles and replacement batteries, charges reduction for vehicles registration, preferred rates for electric bills, bonus for the non-emission of greenhouse gases (GHG) and public charging infrastructure.
Descripción: En este trabajo se propone estrategias para la inserción de vehículos eléctricos en el transporte de pasajeros por taxi en la ciudad de Quito. Las estrategias se fundamentan en el análisis de la información proporcionada por una muestra de estudio y de la experiencia de diferentes ciudades y países alrededor del mundo que han tenido éxito en la inserción de vehículos eléctricos. La información necesaria se obtuvo a través de revisión bibliográfica, encuestas, registros y datos de sistemas de posicionamiento global (GPS). Mediante el procesamiento y sistematización de la información se caracterizó el sector transporte tipo taxi según las condiciones típicas de operación. Los principales parámetros analizados fueron: costos de inversión, operación y mantenimiento, autonomía, consumo energético, emisiones, ventajas y desventajas de la utilización de vehículos eléctricos en modalidad taxi y lugares estratégicos para la ubicación de estaciones de carga. Conforme a los resultados obtenidos se concluye que la inserción de vehículos eléctricos para el transporte en taxi en la zona urbana de la ciudad de Quito es viable con la implementación de estrategias fundamentales como: establecimiento de normas y reglamentos, exoneración total de impuestos de importación y tributos aduaneros para vehículos eléctricos, repuestos y baterías, incentivos gubernamentales y locales para la compra de vehículos eléctricos y de sus baterías, exoneración de costos por matrícula, costos preferenciales de energía eléctrica, bonos por la no emisión de gases de efecto invernadero (GEI) y una infraestructura de carga pública adecuada.2019-07-31T00:00:00ZDesarrollo de guía metodológica para el manejo de alternativas eficientes de climatización en edificaciones ocupando las potencialidades de ahorro en la sierra ecuatoriana. Caso de estudio: Edificio Plaza 2000
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20432
Título: Desarrollo de guía metodológica para el manejo de alternativas eficientes de climatización en edificaciones ocupando las potencialidades de ahorro en la sierra ecuatoriana. Caso de estudio: Edificio Plaza 2000
Autor: Calderón Montalvo, Andrés Roberto
Resumen: The present work begins with a study regarding the history of air conditioning and its most basic definitions considering the measurements and equipment required; likewise, the study specifically exposes the foundation on which the criteria of air conditioning are based, addressing issues about the thermodynamic properties of the air and its behavior with respect to outdoor conditions, humidity control among others. The study of the thermal load, after a brief explanation of some methods and after assessing their functionality is done based on the methodology of the difference in cooling load temperature. The method called cooling load temperature difference (CLTD / SCL) is approached in the most practical way by studying the heat gain in the Plaza 2000 building located in the Ecuadorian highlands, this case allows us to approach a practical example, which set out the main parameters to be considered in an efficient air conditioning design considering the savings potential, which can be understood from the parameters used for the development of results in this method. Finally, the difference between the thermal load of the block and the electrical load for the transformer that feeds the building is exposed, quantifying and differentiating these two properties. So that the guide reaches the exposition of the practical methodology for the study of the load and can serve as support for a practical review of installed air conditioning systems or in-depth studies to be carried out.
Descripción: La presente investigación, empieza mediante un estudio respecto a la historia de la climatización y sus definiciones más básicas considerando las mediciones y equipos requeridos; así también, el estudio expone de manera específica la fundamentación en la cual se basan los criterios de la climatización, abordando temas sobre las propiedades termodinámicas del aire y su comportamiento respecto a condiciones exteriores, el control de humedad entre otros. El estudio de la carga térmica, luego de una breve explicación de algunos métodos y tras valorar la funcionalidad de los mismos; se lo realiza en base a la metodología de la diferencia de temperatura de carga de enfriamiento. El método denominado diferencia de temperatura de carga de enfriamiento (CLTD/SCL por sus siglas en inglés) es abordado de la manera más práctica mediante el caso de estudio de la ganancia de calor en el edificio Plaza 2000 ubicado en la sierra ecuatoriana, este caso permite abordar un ejemplo práctico, que expone los principales parámetros a considerar en un diseño de climatización eficiente considerando las potencialidades de ahorro, que se pueden entender de los parámetros utilizados para el desarrollo de resultados en este método; finalmente se expone la diferencia entre la carga térmica de bloque y la carga eléctrica para el trasformador que alimenta el inmueble, cuantificando y diferenciando estas dos propiedades. De tal forma que la guía logra exponer la metodología práctica para el estudio de la carga y pueda servir de apoyo para una revisión práctica de sistemas de climatización instalados o estudios a profundidad a realizarse.2019-07-09T00:00:00ZAnálisis de eficiencia energética en combustibles para sistemas de generación eléctrica aislada en las plataformas de pozos de producción de crudo 420, 470 y 480 en el Campo Sacha - Bloque 60. Análisis técnico – económico
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20288
Título: Análisis de eficiencia energética en combustibles para sistemas de generación eléctrica aislada en las plataformas de pozos de producción de crudo 420, 470 y 480 en el Campo Sacha - Bloque 60. Análisis técnico – económico
Autor: Garcés Poveda, Diego Sebastián
Resumen: In this present work an energy efficiency analysis of fuels of the three production platforms of crude PAD 420, 470 and 480 was carried out in the Sacha field - Block 60, since at the present time there exists own and rented electricity generation that uses diesel as fuel for the operation of bottom equipment. The operation cost is 10,000 USD a day for the three PADs. These platforms have surface facilities to separate natural gas and burn it in lighters with the aim of not having problems in the pumps at the moment of the crude oil transference to the stations. By means of the methodology, ten-year data was obtained on volume of natural gas of the platforms, as well as on the main components for the use of an equipment that meets these conditions. As an experimental part, gas chromatography analyses were carried out on each platform to analyze its fuel components, as well as the net power for electricity generation required by the bottom and surface equipment. Ecuadorian companies presented offers for the current conditions of each platform where there are Bi fuel equipment, turbines and gas engines. Therefore, a technical-economic analysis of the current costs was carried out: (PAD 420: $ 0,17 kWh; PAD 470: $ 0,17 kWh; PAD 480: $ 0,13 kWh) and applying the investment of new technologies, it would be: (PAD 420: $ 0,046 kWh; PAD 470: $ 0,061 kWh; PAD 480: $ 0,10 kWh), reducing to 4.000 USD a day
Descripción: En el presente trabajo se realizó un análisis de eficiencia energética de combustibles de las tres plataformas de producción de crudo PAD 420, 470 y 480 en el Campo Sacha – Bloque 60, ya que en la actualidad existe generación eléctrica propia y rentada que utiliza diésel como combustible para el funcionamiento de equipos de fondo. El costo de operación es de 10.000 USD al día por los tres PADs, estas plataformas cuentan con facilidades de superficie para separar el gas natural y quemarlo en mecheros con el objetivo de no tener inconvenientes en las bombas al momento de la transferencia de crudo a las estaciones. Mediante la metodología se obtuvo datos de diez años de volumen de gas natural de las plataformas, así como de los componentes principales para el aprovechamiento de un equipo que se ajuste a dichas condiciones. Como parte experimental se realizó en cada plataforma la cromatografía de gases para analizar sus componentes combustibles, así como la potencia neta de generación eléctrica que demandan los equipos de fondo y de superficie. Empresas ecuatorianas presentaron ofertas para las condiciones actuales de cada plataforma en ellas existen equipos Bi fuel, turbinas y motores a gas por lo que se realizó un análisis técnico – económico de los costos actuales que son: (PAD 420: $ 0,17 kWh; PAD 470: $ 0,17 kWh; PAD 480: 0,13 kWh) y aplicando la inversión de nuevas tecnologías se tendría: (PAD 420: $ 0,046 kWh; PAD 470: $ 0,061 kWh; PAD 480: $ 0,10 kWh), reduciendo a 4.000 USD por día2019-06-19T00:00:00ZDiseño y construcción de un prototipo para el seguimiento del punto de máxima potencia con el uso de paneles fotovoltaicos orientado a embarcaciones
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20219
Título: Diseño y construcción de un prototipo para el seguimiento del punto de máxima potencia con el uso de paneles fotovoltaicos orientado a embarcaciones
Autor: Rivera Liger, Carlos Germánico
Resumen: Autonomous photovoltaic systems have a control unit for charging the batteries. The most advanced control units are able to follow the point of maximum power of the photovoltaic generator (MPPT, for its acronym in English). However, in the case of vessels it has been proven that this tracking capacity is disturbed by the movement of the vessel itself. To analyze and see how this phenomenon can be corrected, this project has designed and built a battery charge controller for the photovoltaic system of the scale model of a boat. For this purpose, a small photovoltaic system has been designed with a 5W and 12V panel, a 1300 mAh and 12V battery.
To control the voltage and current to the load (the battery), the controller has a DC / DC reducer converter in the Buck type reducer type to operate in continuous operation mode. The tracking of the maximum power point basically consists in finding the correct impedance called Optimum resistance or Optimal conductance, varying the useful cycle of the converter by means of the algorithm of incremental conductance control. An ATMEGA328p microcontroller executes the algorithm programmed for the battery charging stages.
Descripción: Los sistemas fotovoltaicos autónomos disponen de una unidad de control para la carga de las baterías. Las unidades de control más avanzadas son capaces de seguir el punto de máxima potencia del generador fotovoltaico (MPPT, por sus siglas en inglés). Sin embargo, en el caso de embarcaciones se ha comprobado que esta capacidad de seguimiento se ve perturbada por el movimiento de la propia embarcación. Para analizar y ver cómo se puede corregir este fenómeno, en este proyecto se ha diseñado y construido un controlador de carga de baterías para el sistema fotovoltaico del modelo a escala de una embarcación. Para ello se ha diseñado un pequeño sistema fotovoltaico con un panel de 5W y 12V, una batería de 1300 mAh y 12V.
Para realizar el control del voltaje y corriente hacia la carga (la batería), el controlador dispone de un convertidor reductor DC/DC en la tipología tipo Buck para operar en modo de operación continuo. El seguimiento del punto de máxima potencia consiste básicamente en buscar la impedancia correcta denominada Resistencia óptima o Conductancia óptima, variando el ciclo útil del convertidor por medio del algoritmo de control conductancia incremental. Un microcontrolador ATMEGA328p, ejecuta el algoritmo programado para las etapas de carga de la batería.2019-04-23T00:00:00ZAlternativas para el aprovechamiento energético en los motores Waukesha a gas del CPF bloque 15 Petroamazonas y análisis exergético correspondiente
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20194
Título: Alternativas para el aprovechamiento energético en los motores Waukesha a gas del CPF bloque 15 Petroamazonas y análisis exergético correspondiente
Autor: Caizaluisa Casa, Guido Renato; Mollocana Jácome, Guillermo Saúl
Resumen: This project determined the thermal balance of the motor Waukesha model VHP L7042 GSI that uses associated petroleum gas as fuel in the block 15 location of Petroamazonas EP. Based on the available thermal energy, it was developed proposals for the use of these energy residues in order to increase energy efficiency in fuel consumption. The available thermal energy in the exhaust gas would be used in a heat exchanger, in which water is heated. After, this water is used to heat crude oil, as part of the required petroleum production dehydration process. The exchangers replaced a water-heating furnace which uses associated gas to take advantage of this fuel in electrical generation by optimizing gas consumption. The thermal energy available in the cooling water jacket is used as a heat source for the operation of the absorption refrigeration equipment, which is proposed to replace 112 units of individual air conditioning systems. The cost-benefit analysis of the selected proposals justifies them as feasible projects with a return of the high initial investment in the medium term. This project helped to optimize the non-renewable resource gas and electric energy obtaining significant economic savings for the company and also minimizing emissions to the environment giving a contribution against the global warming problem.
Descripción: Este proyecto determinó el balance térmico del motor Waukesha modelo VHP L7042 GSI que utiliza gas asociado de petróleo como combustible y que está ubicado en el bloque 15 de Petroamazonas EP. Sobre la base de la energía térmica disponible, se desarrollaron propuestas para el aprovechamiento de estos residuos energéticos con la finalidad de aumentar la eficiencia energética en el consumo de combustible. La energía térmica disponible en los gases de escape se propone utilizarla en intercambiadores de calor de flujo cruzado para calentar agua, y con ésta se calienta el crudo para el proceso de deshidratación para la producción de petróleo. Los intercambiadores proyectados reemplazan un horno de calentamiento de agua que usa gas asociado para aprovechar este combustible en generación eléctrica optimizando el consumo de gas. La energía térmica disponible en el agua de enfriamiento de camisas se utilizaría como fuente de calor para el funcionamiento de equipos de refrigeración por absorción, que se propone sustituir por 112 unidades de sistema de aire acondicionado actuales. En base al análisis costo beneficio de las propuestas elegidas se determinó que son proyectos viables con retorno de la alta inversión inicial a mediano plazo. Este proyecto ayudaría a optimizar el recurso no renovable gas y energía eléctrica obteniendo importantes ahorros económicos para la empresa y además se minimizan las emisiones al medio ambiente dando una contribución al problema del calentamiento global.2019-04-25T00:00:00ZDiseño y construcción de un sistema de compensación reactiva para reducción del consumo de combustible diésel en la generación térmica de la Isla San Cristóbal Galápagos.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19944
Título: Diseño y construcción de un sistema de compensación reactiva para reducción del consumo de combustible diésel en la generación térmica de la Isla San Cristóbal Galápagos.
Autor: Santander Ortega, Milton Aníbal
Resumen: The generation system on San Cristóbal Island is a hybrid system composed of thermal and wind generators. The objective was to reduce diesel consumption from two well-defined actions, the first involves the automation of the current SCADA and control systems to improve the joint operation between thermal engines and wind turbines, based mainly on an energy analysis that optimizes the control of active and reactive power; The second action was the construction of a system of compensation of reactive energy that allows to compensate the imbalances of reactive energy caused by the variations of the wind, as well as to compensate the thermal generators so that their reactive power is zero. A first stage evaluates the current situation of the generation system, selecting the best technological option to be applied in the generation system. A second stage involves all the necessary calculations for the design of the chosen compensation system and the construction of the system was carried out, adapting it to the current generation system. Finally, operational tests were carried out on the generation system of the island, measurements were obtained in the field and the results were analyzed.
Descripción: El sistema de generación en la isla San Cristóbal es un sistema híbrido compuesto por generadores térmicos y eólicos. El objetivo fue reducir el consumo de diésel a partir de dos acciones bien definidas, la primera involucra la automatización de los sistemas de control y SCADA actuales para mejorar la operación conjunta entre motores térmicos y aerogeneradores, basándose principalmente en un análisis energético que optimiza el control de potencia activa y reactiva; La segunda acción fue la construcción de un sistema de compensación de energía reactiva que permita compensar los desbalances de energía reactiva provocados por las variaciones del viento, así como compensar a los generadores térmicos para que su potencia reactiva sea cero. Una primera etapa evalúa la situación actual del sistema de generación, se selecciona la mejor opción tecnológica para que sea aplicada en el sistema de generación. Una segunda etapa involucra todos los cálculos necesarios para el diseño del sistema de compensación escogido y se realizó la construcción del sistema adaptándolo al sistema de generación actual. Finalmente se realizaron pruebas operativas sobre el sistema de generación de la isla, se obtuvieron mediciones en campo y se analizó los resultados.2019-01-10T00:00:00ZElaboración de una propuesta de un plan de desarrollo energéticamente eficiente y de bajas emisiones para el sector de transporte de pasajeros en la Ciudad de Quito
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19904
Título: Elaboración de una propuesta de un plan de desarrollo energéticamente eficiente y de bajas emisiones para el sector de transporte de pasajeros en la Ciudad de Quito
Autor: García Lucero, Fabio Humberto
Resumen: The present work proposes an energy efficient and low emission development plan for the transport of passengers in the City of Quito, using transport modalities, which enable energy saving, reduction of greenhouse gas emissions (GHGs) and savings economic for Ecuador. For this purpose, a prospective study was carried out for the period 2015 -2035, where three scenarios of evolution of the Sector were analyzed: one trend, with the participation of the transport modalities present in the base year; and two alternatives where energy efficiency measures were simulated with different intensity, such as: public transport electric systems such as the "Metro de Quito", 100% electric buses, electric taxis and the urban cable car; the overcrowding of the use of hybrid and 100% electric private vehicles and the greater penetration of conventional low power cars. The study was complemented with a sensitivity scenario regarding the penetration of biogasoline "Ecopaís" (mixture of gasoline and ethanol). As a result of the simulation, energy, environmental and economic indicators were obtained for each of the scenarios, based on which the proposal for the development plan of the Sector was structured for the study period.
Descripción: El presente trabajo propone un plan de desarrollo energéticamente eficiente y de bajas emisiones para el transporte de pasajeros en la ciudad de Quito, utilizando modalidades de transporte, que posibilitan el ahorro de energía, disminución de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEIs) y ahorros económicos para el Ecuador. Para el efecto, se realizó un estudio prospectivo para el período 2015 -2035, donde se analizaron tres escenarios de evolución del Sector: uno tendencial, con la participación de las modalidades de transporte presentes en el año base; y dos alternativos donde se simularon con diferente intensidad, medidas de eficiencia energética, como: sistemas eléctricos de transporte público como el “Metro de Quito”, buses 100% eléctricos, taxis eléctricos y el teleférico urbano; la masificación del uso de vehículos particulares híbridos y 100% eléctricos y la mayor penetración de automóviles convencionales de baja potencia. Se complementó el estudio con un escenario de sensibilidad respecto a la penetración de la biogasolina “Ecopaís” (mezcla de gasolina y etanol). Como resultado de la simulación se obtuvieron indicadores energéticos, ambientales y económicos de cada uno de los escenarios, con base en los cuales se estructuró la propuesta del plan de desarrollo del Sector, para el período de estudio.2018-12-13T00:00:00ZEstudio prospectivo del sector transporte de Ecuador y su incidencia en la matriz energética en el periodo 2017 - 2040
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19816
Título: Estudio prospectivo del sector transporte de Ecuador y su incidencia en la matriz energética en el periodo 2017 - 2040
Autor: Barreiro Hidalgo, César Mauricio
Resumen: A prospective study of the transport sector of Ecuador has been developed, and its incidence on the energy matrix in the period 2017 - 2040, so as to evaluate various scenarios that allow the adequate use of the energy resources available in the country, In addition, to reduce the emission of gases greenhouse effect in the transport sector and reduce imports of fossil fuels. The relationships between the different elements that structure the energy matrix of the transport sector and its effect on the economy, environment and society were analyzed. For this, different scenarios were proposed, that served to evaluate the transport sector. Pilot projects were proposed in the group of rental vehicles for the replacement of traditional vehicles with internal combustion by electric vehicles, taking advantage of the installed capacity of the country's hydroelectric projects. The potential offered by the partial substitution of fossil fuels for biofuels, such as the ecopaís® gasoline, is also evaluated. Projecting scenarios of increasing the percentage of bioethanol from 5% to 10% in the medium term and the introduction of biodiesel for the group of cargo vehicles. To conclude, the scenario that presents the greatest benefit to the fossil fuel economy is the introduction of electric vehicle technology.
Descripción: Se ha desarrollado un estudio prospectivo del sector transporte de Ecuador y su incidencia en la matriz energética en el periodo 2017 – 2040, para evaluar diversos escenarios que permitan usar adecuadamente los recursos energéticos con los que cuenta el país, además de disminuir la emisión de gases de efecto invernadero en el sector transporte y de reducir las importaciones de combustibles fósiles. Se analizaron las relaciones entre los diferentes elementos que estructuran la matriz energética del sector transporte y su efecto en la economía, ambiente y la sociedad. Para ello se plantearon distintos escenarios que sirvieron para evaluar el sector transporte. Se plantean proyectos piloto en el grupo de vehículos de alquiler para la substitución de vehículos tradicionales de combustión interna por vehículos eléctricos, aprovechando así la capacidad instalada de los proyectos hidroeléctricos del país. También se evalúa el potencial que ofrece la substitución parcial de combustibles fósiles por biocombustibles, como es el caso de la gasolina ecopaís®. Proyectando escenarios de aumento del porcentaje de bioetanol de 5% a 10% a Mediano plazo y la introducción del biodiesel para el grupo de vehículos de carga. Se concluyó que el escenario que presenta un mayor beneficio a la economía del combustible fósil es la de la introducción de tecnología de vehículos eléctricos.2018-10-26T00:00:00ZDiseño, construcción de un sistema de producción de energía eléctrica para la generación de 800 W a través del uso de biogás, para una pequeña granja y análisis energético del sistema
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19808
Título: Diseño, construcción de un sistema de producción de energía eléctrica para la generación de 800 W a través del uso de biogás, para una pequeña granja y análisis energético del sistema
Autor: Cusi Sacansela, Juan Esteban
Resumen: The present study exposes the design and selection of the elements for the construction of an electric generation system that uses the resource the biogas that is produced through the manure of cattle. The process began with the characterization of the study of cattle in the laboratory of the National Institute of Agricultural Research INIAP, the results presented a carbon nitrogen ratio of 22,80 that generated a greater speed of biodegradation of the raw material and production of biogas. After the mixture of manure and water in a hermetically sealed batch-type biodigester biogas was obtained during a retention time of 35 days, which was carried out the chromatography analysis in the Instrumental Analysis laboratory of the EPN Chemical Engineering Department to check the state of purity of the methane that is the main element as a source of fuel. In the tests carried out on the generation of biogas, it was proved that a volume of 0.72 m3 of biogas was obtained in the aforementioned time. The entire process of selecting the necessary elements for the construction and the whole system of electric power generation was carried out through analytical and systematic methods. The biogas consumption for a load of 120 W was 1.05 m3/h in a test time of 10 minutes and an efficiency of the electric power generation system of 20%. The investment made in the project that has been executed is detailed.
Descripción: El presente estudio expone el diseño y selección de los elementos para la construcción de un sistema de generación eléctrica usando como recurso el biogás que se produce a través del estiércol de ganado vacuno. El proceso inició con la caracterización del estiércol de ganado vacuno en el laboratorio del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias INIAP, los resultados presentan una relación carbono nitrógeno de 22,80 que generó una mayor velocidad de biodegradación de la materia prima y producción de biogás. Posterior a la mezcla de estiércol y agua en un biodigestor tipo batch herméticamente cerrado se obtuvo biogás durante un tiempo de retención de 35 días, al cual se realizó el análisis de cromatografía en el laboratorio de Análisis Instrumental del Departamento de Ingeniería Química EPN para comprobar el estado de pureza del metano que es el elemento principal como fuente de combustible. En las pruebas realizadas de generación de biogás se comprobó la obtención de un volumen de 0,72 m3 de biogás en el tiempo anterior mencionado. Todo el proceso de selección de los elementos necesarios para la construcción y ensamblaje del sistema de generación de energía eléctrica se realizó a través de métodos analíticos y sistemáticos. El consumo de biogás para una carga de 120 W fue de 1,05 m3/h en un tiempo de prueba de 10 minutos y una eficiencia del sistema de generación de energía eléctrica del 20%. Además se detalla la inversión realizada en el proyecto.2018-10-25T00:00:00ZDiseño paramétrico, optimización multiobjetivo y simulación CFD de una bomba funcionando como turbina para la generación eléctrica a partir de un canal de riego
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19758
Título: Diseño paramétrico, optimización multiobjetivo y simulación CFD de una bomba funcionando como turbina para la generación eléctrica a partir de un canal de riego
Autor: Sánchez Pruna, Jorge Eduardo
Resumen: The objective of present document is to establish parametric design of a pump impeller operating in turbine mode (PAT), based on characteristics of source for hydroelectric generation (flow and net height); same that currently supplies an irrigation system in Cotopaxi province. Civil works were determined based on water flow and height. Water flow which was obtained through general duration curve (CDG), and height is function of place’s topography. In micro and mini hydroelectric projects, a flow that is 90% of time is recommended, however geometric differences using Q-90% flow rate or a larger one Q-30% are minimal and their influence is low on project’s total cost. In this sense flow rate (Q-30%) was chosen. Within multiobjective optimization process through genetic algorithms, impeller’s speed and width at exit of it, erosion factor, as well as efficiency were selected, as objective functions. Decision variables are impeller diameter and impeller’s angle of exit, and number of blades. Process ends with results validation in CFD.
Descripción: El presente documento tiene por objetivo establecer el diseño paramétrico del rodete de una bomba funcionando en modo turbina, en función de las características propias de una fuente de generación hidroeléctrica (caudal y altura neta); misma que abastece en la actualidad a un sistema de riego en la provincia de Cotopaxi. Las obras civiles se determinaron en base al caudal, que se obtuvo a través de la curva de duración general (CDG); y a la altura función de la topografía del lugar. En los proyectos de micro y mini generación hidroeléctrica se recomienda un caudal que se presente el 90% del tiempo; sin embargo, debido a las diferencias geométricas usando el caudal recomendado (Q-90%) o uno mayor (Q-30%), son mínimas y su influencia en el costo total del proyecto es baja, se opta por el valor presente el 30% del tiempo. Dentro del proceso de optimización multiobjetivo a través de algoritmos genéticos, se seleccionó la velocidad y ancho a la salida del rodete, factor de erosión y eficiencia como funciones objetivo. Las variables de decisión son el diámetro y ángulo de salida del rodete, además el número de álabes. El proceso termina con la validación de los resultados en CFD.2018-09-27T00:00:00ZAcoplamiento de un sistema neumático con regeneración a una bicicleta de ciudad
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19730
Título: Acoplamiento de un sistema neumático con regeneración a una bicicleta de ciudad
Autor: Chávez Guevara, Andrés Vladimir
Resumen: The population growth of Quito city in the latest years carries to a mobility problem of the people who live in it at present. This job aims to the use of the bicycle as a mobility way and incorporate a pneumatic system that together with other subsystems regenerate the excessive energy involved in a descent and subsequently it makes the energy useful in an ascend, reducing the user effort. The pneumatic system has a control subsystem, which manages the available energy saved in the reservoir. Bicycle tests were evaluated according to the processes of regeneration and drive, being implicit the evaluation of the control system. The regeneration process is possible in agreement with the tests. Because of the fact that the pneumatic system has a reservoir, it was established that it can be charged by means of an external source (fuel station, vulcanizer, etc.). For this reason, the drive process was performed with the energy stored by regeneration and with the energy provided by means of external source. In conclusion, the pneumatic system can extend the bicycle use to users that, for any reason, shouldn’t do much effort.
Descripción: El crecimiento poblacional de la ciudad de Quito en los últimos años conlleva actualmente a un problema de movilidad de las personas que lo habitan. El presente trabajo apunta al uso de la bicicleta como medio de movilidad e incorpora un sistema neumático que mediante otros subsistemas regeneran la energía excedente durante un descenso y posteriormente hace útil esta energía al momento de ascender, reduciendo el esfuerzo del usuario. El sistema neumático cuenta con un subsistema de control que le permite al usuario gestionar la energía disponible en el reservorio. Las pruebas se evaluaron mediante los procesos de regeneración y aportación, quedando implícitamente la evaluación del sistema de control. A lo largo de las pruebas se observó que el proceso de regeneración neumática es posible. Además, se determinó que el sistema neumático, al contar con un reservorio, puede ser fácilmente recargado mediante una fuente externa (gasolinera, vulcanizadora, etc.). Por esta razón, a lo largo de las pruebas se realizó la aportación tanto con la energía almacenada de la regeneración y por otra parte con la energía obtenida mediante una fuente externa. Se concluye que el sistema neumático puede ampliar el uso de la bicicleta en usuarios que por algún motivo no deban realizar mayor esfuerzo.2018-09-11T00:00:00ZPlaneación energética en la implementación de un sistema normalizado de gestión de energía en la planta industrial Palmeras de los Andes
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19718
Título: Planeación energética en la implementación de un sistema normalizado de gestión de energía en la planta industrial Palmeras de los Andes
Autor: Rosero Rivera, Pablo Vinicio
Resumen: The objective of this work was to carry out the energy planning phase as part of the implementation of a standardized energy management system at the Palmeras de los Andes industrial plant from Quinindé Canton. The methodology used for this analysis follows the requirements of the Ecuadorian Technical Standard NTE INEN-ISO 50001: 2011. Information was collected from 2016 regarding the company's consumption of electricity, diesel and biomass, as well as its monthly palm oil production, which identified a potential for 10% electricity savings. An inventory was made of the electric motors used in each production process to quantify their electricity consumption where palmisteria, extraction, boilers and clarification are the main consumers. Finally, among the main opportunities for improvement identified are the recovery of condensates from palmisteria, the replacement of thermal insulation in sterilizers and the increase of self-generation of turbo steam electric power to replace 83% of electricity in the public service. Consequently, for the palm sector with the voluntary adoption of Standard 50001 and the implementation of opportunities for improvement could achieve monetary savings approaching USD 1,560,000 per year.
Descripción: El presente trabajo tuvo por objetivo realizar la fase de planificación energética como parte de la implementación de un sistema normalizado de gestión de energía en la planta industrial Palmeras de los Andes del Cantón Quinindé. La metodología utilizada para este análisis sigue los requisitos de la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-ISO 50001:2011. Para esto se recogió información del 2016 referente al consumo de electricidad, diésel y biomasa de la empresa, así como de su producción mensual de aceite con lo que se identificó un potencial de ahorro de electricidad del 10%. Se hizo un inventario de los motores eléctricos utilizados en cada proceso productivo para cuantificar su consumo de electricidad donde la palmistería, la extracción, las calderas y la clarificación son los mayores consumidores. Finalmente, entre las principales oportunidades de mejora identificadas se encuentran la recuperación de condensados de palmistería, el recambio de aislamiento térmico en esterilizadores y el incremento de la autogeneración de energía eléctrica turbo vapor para sustituir el 83% de electricidad del servicio público. Consecuentemente, para el sector palmero con la adopción voluntaria de la Norma 50001 y la implementación de las oportunidades de mejora podría alcanzar ahorros monetarios que se aproximan a USD 1.560.000 anuales.2018-09-04T00:00:00ZObtención de biogasolina a partir del bioetanol producido de la cáscara y del fruto del maduro a través de la fermentación y transformación en un reactor de lecho empacado
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19680
Título: Obtención de biogasolina a partir del bioetanol producido de la cáscara y del fruto del maduro a través de la fermentación y transformación en un reactor de lecho empacado
Autor: Hernández Toala, Luis Alejandro
Resumen: This project, describing the processes which were implemented for the experimental tests obtaining of ethanol from the peel and fruit of the plantain, going through the stages of treatment, fermentation and distillation, then proceeded to measure the different alcohol levels that were obtained from the ethanol samples to later select the samples of higher alcoholic strength to enter the packed bed reactor to determine what amount of ethanol is achieved oligomerize to obtain gasoline, it was possible to determine optimum conditions for temperature (T=340 ºC) and space velocity (WVHS=0.98 h-1), for the transformation, and oligomerization of ethanol to high-octane gasoline in the bed reactor fixed catalytic using zeolite HZSM-5 as a catalyst, in all these tests performed, the samples obtained from ethanol both from the husk as of the fruit was dehydrated to ethanol, only the ethanol sample of the mature fruit with 50 alcoholic degrees, with a space velocity of 0.98 h-1, the ethanol was oligomerized to gasoline, the yield obtained was approximately 14%. The characterization of the gasoline obtained was carried out by INEN (935: 2016) standard analysis for commercial gasoline, which it was possible to determine the octane number, which was 96.5, achieving a gasoline with a higher octane than the gasoline of a Super marketed gasoline in Ecuador.
Descripción: e proyecto, describe los procesos que se implementaron para las pruebas experimentales en la obtención del etanol a partir de la cáscara y del fruto del maduro, pasando por las etapas de tratamiento, fermentación y destilación, luego se procedió a medir los diferentes grados alcohólicos que se obtuvieron de las muestras de etanol para posteriormente seleccionar las muestras de mayor grado alcohólico para que ingresen al reactor de lecho empacado para determinar que cantidad de etanol se logra oligomerizar para la obtención de gasolina, se logró determinar condiciones óptimas tanto de la temperatura (T = 340 ºC ) como la velocidad espacial (WVHS = 0.98 h-1), para la trasformación, y oligomerización de etanol a gasolina de alto octanaje en el reactor de lecho catalítico fijo usando la zeolita HZSM-5 como catalizador, en todas las pruebas realizadas las muestras obtenidas de etanol tanto de la cáscara como del fruto se deshidrató a eteno, solo la muestra de etanol del fruto del maduro con 50 grados alcohólicos, con una velocidad espacial de 0.98 h-1, el eteno se oligomerizó a gasolina, el rendimiento obtenido fue aproximadamente del 14%. La caracterización de la gasolina obtenido se realizó mediante análisis normados INEN (935:2016) para gasolina comercial, en la cual se pudo determinar el número de octano, el mismo que fue de 96.5, lográndose obtener una gasolina de mayor octanaje que la de una gasolina Súper comercializada en el Ecuador.2018-08-17T00:00:00ZObtención de un biocombustible sólido por torrefacción húmeda a partir de la cáscara de la mazorca de cacao para la generación de energía
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19594
Título: Obtención de un biocombustible sólido por torrefacción húmeda a partir de la cáscara de la mazorca de cacao para la generación de energía
Autor: Cayo Reinoso, Eduardo Luis
Resumen: Se realizó la caracterización energética de la cascara de la mazorca de cacao (CC). La CC posee un contenido de humedad del 85,1%, material volátil del 66,8%, contenido de cenizas del 8,9%, carbón fijo del 24,3%, un contenido de carbón elemental del 45,3%, hidrógeno del 5,5% y oxígeno del 39,4%. El poder calórico superior (PCS) en base seca fue de 18,2 MJ/kg. Luego, se estudió el efecto de la temperatura y tiempo de residencia sobre las propiedades del biocombustible sólido. Como resultado de este estudio se obtuvo que la temperatura tiene un efecto estadísticamente significativo sobre el contenido de material volátil, carbón fijo, cenizas y naturaleza hidrofóbica; mientras que el tiempo de residencia, la temperatura y la interacción entre estas dos variables tuvieron un efecto estadísticamente significativo sobre el PCS, rendimiento másico y energético. Además, se estudió el efecto de la recirculación del agua de proceso sobre las propiedades del biocombustible. Se obtuvo que la recirculación del agua tiene un efecto estadísticamente significativo sobre el contenido cenizas, naturaleza hidrofóbica, PCS y rendimiento energético. También, se determinó que la energía que se necesita para la obtención del biocombustibles en el laboratorio es mucho mayor a la energía bruta que puede suministrar el mismo. De igual manera, se encontró que la producción del biocombustible en el laboratorio demanda un costo de 6 a 16 veces más que el costo de venta del mismo. Por último se simuló en el software ASPEN PLUS® versión educativa el proceso de torrefacción húmeda. Los resultados de la simulación mostraron que si se trabaja en un reactor continuo y se recupera el calor contenido en la fase líquida y gaseosa del proceso, la torrefacción húmeda es energéticamente viable.
Descripción: The present work obtains a solid biofuel by wet torrefaction from the Cocoa pod husk (CPH) for energy generation. First, energy characterization of the CPH was development, which consisted in the determination of the proximal, elemental analysis and higher heating value (HHV). CPH had a moisture content of 85.1%, volatile material of 66.8%, the ash content of 8.9%, fixed carbon of 24.3%, a content of elemental carbon of 45.3%, hydrogen 5.5%, and oxygen 39.4%. The HHV on a dry basis was 18.2 MJ kg. Also, the hemicellulose, cellulose, lignin and extractives content was determined, which was 21.9%, 3.1%, 40.7% and 34.35%, respectively. Low HHV and high content of cellulose, hemicellulose, and humidity of the CPH make it a high potential product to be used in wet torrefaction. The effect of temperature and residence time on the properties of the solid biofuel obtained by wet torrefaction was studied. The temperature had a statistically significant effect on the volatile material content, fixed carbon, ash, and hydrophobicity; while residence time, temperature and interaction between these two variables had a statistically significant effect on HHV, mass and energy yield. In addition, the effect of recirculation water on the properties of the biofuel was studied. Water was recirculated up to 3 times. Recirculation water had a statistically significant effect on the ash content, hydrophobicity, HHV, and energy yield. Also, was determined that energy to needed to obtain biofuel in the laboratory is higher than gross energy biofuel can be supplied, it takes up to 6.7 times more energy. Similarly, was found that produce biofuel in the laboratory requires 6 to 16 times more cost production than the cost of selling. Finally, wet torrefaction was simulated in ASPEN PLUS ®. The results of the simulation showed that if working in a continuous reactor and recover the heat contained in the liquid and gaseous phase of the process, wet torrefaction is energetically viable. The gross energy biofuel was up to 6.4 times more than the energy needed to produce it, depending on the operating conditions of the reactor.2018-07-26T00:00:00ZAplicación de un ERP (IFS) para el desarrollo e implementación de un programa de gestión de mantenimiento para la central de generación hidroeléctrica Manduriacu de la Corporación Eléctrica del Ecuador CELEC EP
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19547
Título: Aplicación de un ERP (IFS) para el desarrollo e implementación de un programa de gestión de mantenimiento para la central de generación hidroeléctrica Manduriacu de la Corporación Eléctrica del Ecuador CELEC EP
Autor: Basantes Tituaña, Manolo Guillermo
Resumen: The maintenance and efficient operations of the facilities used for the generation and transmission of electrical energy in the CELEC EP corporation, they are the fundamental pillar for the availability and reliability of electric service in Ecuador. Therefore, the present work poses and solves the problem of the efficiency and effectivenes of the resources used in the maintenance carried out at the Manduriacu Hydroelectric Central, through the implementation of a world-class computer-assisted maintenance manager that facilitated the development of the management program and the operations of the facilities of the central: the improvement in its indicators, the operative state of the maintainable equipment, the useful life of the equipment, even more by minimizing downtime, and improving productivity. The methodology that was used was based on the good practices adopted natively by the system, but tropicalizing it to the technical and legislative environment of the country. The preventive and predictive maintenance programs that are part of the general maintenance plan, have a considerable percentage of execution in comparison with the corrective maintenance, The quantity and costs of the materials, tools and spare parts necessary for the interventions of the equipment are linked to the maintenance module, as well as the operative personnel in the execution of the works.
Descripción: El mantenimiento y las operaciones eficientes de las instalaciones utilizadas para la generación y transmisión de energía eléctrica en la corporación CELEC EP, son el pilar fundamental para la disponibilidad y confiablidad del servicio eléctrico en el Ecuador. Por lo tanto, el presente trabajo plantea y resuelve el problema de la eficacia y la eficiencia de los recursos utilizados en los mantenimientos que se realizan en la Central Hidroeléctrica Manduriacu, mediante la implementación de un gestor de mantenimiento asistido por computadora de clase mundial que facilitó el desarrollo del programa de gestión y las operaciones de las instalaciones de la central; el mejoramiento en sus indicadores, el estado operativo de los equipos mantenibles, la vida útil de los equipos, más aun minimizando tiempos fuera de servicio, y; mejorando la productividad. La metodología que se utilizó se basó en las buenas prácticas adoptadas de forma nativa por el sistema, pero tropicalizándola al entorno técnico y legislativo del país. Los programas de mantenimiento preventivo y predictivo que son parte del plan de mantenimiento general, tienen un porcentaje considerable de ejecución en comparación con los mantenimientos correctivos. La cantidad y costos de los materiales, herramientas y repuestos necesarios para las intervenciones de los equipos están enlazados al módulo de mantenimiento, así como también el personal operativo en la ejecución de los trabajos.2018-07-13T00:00:00ZDiseño y caracterización de un material compuesto por roca volcánica y concreto como material alternativo de construcción que permita mejorar los niveles de confort interno en viviendas localizados en climas fríos
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19458
Título: Diseño y caracterización de un material compuesto por roca volcánica y concreto como material alternativo de construcción que permita mejorar los niveles de confort interno en viviendas localizados en climas fríos
Autor: Pachacama Morocho, Ramón Edison; Obando Velásquez, Juan Neptalí
Resumen: At the local level and especially in the urban area, the most used construction material is the concrete block, however, the thermal insulation capacity of this type of material has not been considered. Considering this problematic, we have proposed the present study, which consists of elaborating blocks for masonry, composed of sand of volcanic rock (traquiandesita), gravel (relation 20 - 80) and concrete, as alternative material of low cost, high thermal isolation and easy to elaborate for the native settlers of these zones. For the project the mixture was elaborated of concrete based on the standard ACI 211.1 and ASTM C33, where the procedure is established to optimize the granulometry in the mixtures of concrete. The thermal properties of the material were evaluated measuring the heat conduction across a massive hollow cylinder in stationary regime, and in transitory regime using the equipment KD2 Pro based on the method of thermal needle. The results obtained experimentally by mechanical tests of compression, of thermal conductivity (k=0.1404 W/m. K) and thermal resistance (9.09 m2. K/W), verify that the alternative block can be used for sake of thermal isolation and improvement of the domiciliary comfort.
Descripción: A nivel local y especialmente en la zona urbana, el material de construcción más utilizado es el bloque de concreto, sin embargo, no se ha considerado la capacidad de aislamiento térmico que presenta este tipo de material. Considerando ésta problemática, se ha propuesto el presente estudio, que consiste en elaborar bloques para mampostería, compuestos de arena de roca volcánica (traquiandesita), cascajo (relación 20 - 80) y concreto, como material alternativo de bajo coste, alto aislamiento térmico y fácil de elaborar por parte de los pobladores nativos de estas zonas. Para el proyecto se elaboró la mezcla de concreto basada en la Norma ACI 211.1 y ASTM C33, en donde se establece el procedimiento para optimizar la granulometría en las mezclas de concreto. Las propiedades térmicas del material se determinaron: midiendo la conducción de calor a través de un cilindro macizo hueco en régimen estacionario y por el uso del equipo KD2 Pro, basado en el método de aguja térmica en régimen transitorio. Los resultados obtenidos experimentalmente por ensayos mecánicos de compresión, de conductividad térmica (k=0.1404 W/m.K) y resistencia térmica (9.09 m2.K/W), comprueban que el bloque alternativo puede ser utilizado con fines de aislamiento térmico y mejora del confort domiciliario0006-06-06T00:00:00ZEstudio Paramétrico para Optimización del Generador de Hielo Tubular del Laboratorio de Energía de la Escuela de Ingeniería Mecánica – ESPOCH
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19403
Título: Estudio Paramétrico para Optimización del Generador de Hielo Tubular del Laboratorio de Energía de la Escuela de Ingeniería Mecánica – ESPOCH
Autor: Guapulema Maygualema, Rocío Paola
Resumen: The main objective of the thesis is an optimization of the ice tube generator of Energy Laboratory of Mechanical Engineering School at ESPOCH University based on a parametric study. For that, the main parameters involved in the ice formation and thermal energy storage were studied, which are: water storage temperature, refrigerant temperature in the evaporator and condenser, ice subcooling temperature and ice formation speed. Two outstanding parameters that intervened in the ice formation process were the environmental conditions of the place and the water temperature used, it was observed that by decreasing the environmental temperature, the thermal load decreases and the efficiency of the condenser improves, which directly influences the efficiency of the team; when the environmental temperatures decrease, decreasing the thermal load and improving the efficiency of the condenser, which directly influences the efficiency of the equipment. The instability observed in the first hour of experience intervenes in the final water temperature, final temperature ranges from 1.1 ° C to -0.4 ° C in three hours for each experience made.
Descripción: La presente tesis tiene por objetivo realizar el estudio paramétrico para optimización del Generador de Hielo Tubular del Laboratorio de Energía perteneciente a la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). Para esto se estudiaron los principales parámetros que intervienen en la formación de hielo, los cuales son: temperatura del agua en el reservorio, temperatura del refrigerante en el evaporador y condensador, temperatura de subenfriamiento del hielo y velocidad de formación de hielo. Dos parámetros destacados que intervinieron en el proceso de formación de hielo fueron las condiciones ambientales del lugar y la temperatura del agua utilizada, se observó que al disminuir la temperatura ambiental disminuye la carga térmica y mejora la eficiencia del condensador el cual influye directamente sobre la eficiencia del equipo. La inestabilidad observada en la primera hora de experiencia interviene en la temperatura final del agua, la misma que varió en el rango de 1,1°C a -0,4°C en tres horas.2018-05-10T00:00:00ZEstudio y análisis del grado de contaminación lumínica en un polígono (o área) del sector norte de la ciudad de Quito de acuerdo a la normativa de polución lumínica mundial – propuestas de solución
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19400
Título: Estudio y análisis del grado de contaminación lumínica en un polígono (o área) del sector norte de la ciudad de Quito de acuerdo a la normativa de polución lumínica mundial – propuestas de solución
Autor: Silva Sánchez, Willan Fermín
Resumen: This project is focused on the determination of the light pollution level in a polygon located in the north of the city of Quito by using a night sky quality meter. The average value measured is 15.2 mag/arc*s². If a sky without light pollution has a value greater than or equal to 22 mag/arc*s², it is concluded that the sector under study has a high degree of light pollution. This work shows the possible reasons that caused the light pollution and the solutions to reduce the effects result of this phenomenon. In order to know if the light pollution is directly related to the excessive consumption of energy, we proceeded to determine the energy rating of the roads that are in the polygon under study. The results show that the street N3 Cap. Ramón Borja has an “F” rating corresponding to an inefficient energy consuming street. Finally, this project proposes solutions to reduce the degree of light pollution.
Descripción: Este proyecto se centra en la determinación del nivel de contaminación lumínica en un polígono del norte de la ciudad de Quito, para lo cual se utilizó un medidor de calidad de cielo nocturno. El valor promedio medido es de 15.2 mag/arc*s² si se considera que un cielo sin contaminación lumínica posee un valor mayor o igual a 22 mag/arc*s² se concluye que el sector en estudio posee un alto grado de contaminación lumínica. Este trabajo muestra las posibles causas que ocasionaron la polución lumínica y las soluciones que buscan remediar los efectos que se derivan a causa de este fenómeno. Con el fin de conocer si la contaminación lumínica está directamente relacionada con el consumo excesivo de energía se procedió a determinar la calificación energética de las vías que se encuentran en el polígono en estudio de lo que se desprende que la calle N3 Cap. Ramón Borja posee una calificación “F” correspondiente a una vía no eficiente en el consumo de energía. Y por último, se va a proponer soluciones para disminuir el grado de contaminación luminosa.2018-05-10T00:00:00ZMetodología de medición de la eficiencia energética en cocinas de inducción para el Ecuador
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19317
Título: Metodología de medición de la eficiencia energética en cocinas de inducción para el Ecuador
Autor: Luigi Andrés, Furlan García
Resumen: Based on this work you can see the development of a system with an experimental method which allows to optimize the time of testing and improves the methods in order to measure the energy efficiency in induction stoves. In this regard, methods and laws were used that influence in the transfer of energy by means of the induction of the magnetic field towards a ferromagnetic material by periodic measurement, calculation analysis on the production of thermal energy. Obtaining efficiency of 84,71% for the first inductor and 88,28% for the second inductor and identifying energy in an efficiency way based on the repeatability and reproducibility of the testing, that helps us to establish improvement in energy efficiency measurement for induction stoves in Ecuadorian market.
Descripción: En el presente trabajo, se desarrolló un sistema mediante un método experimental, para determinar el procedimiento más eficaz y su correcta aplicación para la toma de muestras de las variables que se utilizan para evaluar la eficiencia energética en las cocinas de inducción. Para esto se realizó una deducción de los métodos y leyes que intervienen dentro de la transferencia de energía por medio de la inducción del campo magnético, hacia un material ferromagnético. Se realizaron mediciones periódicas, dentro de una base metodológica para determinar los factores que influyen durante la producción de energía térmica. Además, el análisis se lo efectuó a través de un balance energético respecto a una placa metálica; y se calculó las pérdidas por conducción, convección y radiación producto de la transferencia de energía hacia la placa, esto en base a las características físicas de la muestra testigo. Al mismo tiempo se estableció la cantidad de energía y los factores que intervienen durante la operación en condiciones nominales de la cocina de inducción. Durante los ensayos se obtuvo una eficiencia de 84,71% para el primer inductor y 88,28% para el segundo inductor, con estos resultados obtenidos se estableció una metodología para encontrar la eficiencia energética en función de la repetitividad y reproducibilidad del ensayo, y con ello optimizar el tiempo de prueba y mejorar los métodos utilizados actualmente para medir la eficiencia energética en las cocinas de inducción para el control de calidad en el mercado Ecuatoriano.2018-03-23T00:00:00ZAnálisis de instrumentación y simulación de un túnel de viento subsónico de ciclo abierto
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19133
Título: Análisis de instrumentación y simulación de un túnel de viento subsónico de ciclo abierto
Autor: Topa Chuquitarco, Cristian Paúl
Resumen: The present work selects and apply a correct and low cost instruments system for the wind tunnel located in the “Escuela Politecnica Nacional del Ecuador” at the fluid mechanic and turbomachinery laboratory. With this instrument the static pressure over an aerodynamic profile NACA 2412 is evaluated and compared with a parametric model in Xfoil and a CFD numeric simulation of the same profile. The experiment is evaluated at Reynolds of with increasing angles from -5 to 15 degrees. The CFD simulations were performed using ICEM structured mesh and experimental boundary conditions at the same angles. The validations of the experimental results are determined with the error of the experiment, parametric and CFD comparison.
Descripción: El presente documento tiene por objetivo seleccionar e implementar un adecuado sistema de instrumentación para el túnel de viento del LMFT y así contrastar la simulación de un perfil mediante ANSYS y XFOIL. En este proyecto el coeficiente de presiones sobre un perfil NACA 2412 de cuerda 16 y span 12, fue experimentalmente determinado a Reynolds de 0,165 x , 0,207 x , 0,310 x , sobre ángulos de ataque de -5° a 15°. Al variar el ángulo de ataque de -5° a 0° la succión aumenta continuamente en el borde delantero de la superficie superior de manera que el coeficiente de presión disminuye gradualmente. Mientras que al incrementar el ángulo de ataque de 5° a 15°, la succión disminuye continuamente sobre el borde de ataque de la superficie superior. Finalmente al validar los resultados entre ANSYS y T.V.EPN se obtuvo un error del 21% a diferencia de XFOIL que tiene un error del 55%.2018-01-30T00:00:00ZEstudio e implementación del punto triple del mercurio en la calibración de instrumentos que miden la magnitud temperatura
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19080
Título: Estudio e implementación del punto triple del mercurio en la calibración de instrumentos que miden la magnitud temperatura
Autor: Paucar Quinteros, William David
Resumen: The purpose of the present research was to study the Mercury triple point (TP-Hg) defined in the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) for the Standard Platinum Resistance Thermometers calibration. The definition and development of this triple point are used to stablish a primary standard of temperature in the National Metrology Laboratory of Ecuador. In addition, it allows improving calibration and measurement capabilities of the laboratory to future declaration and registration in the key comparison database of the International Bureau of Weights and Measures (BIPM). The Hg TP was measured in two different methods, such as, freezing and melting. Each phenomenon was reproduced with an ISOTECH Mercury cell of 99.99999% purity, a high stability maintenance bath, a Quartz-Sheath SPRT, and a high uniformity and accuracy thermometric bridge. Furthermore, the group of listed equipment has traceability with the National Institute of Standards and Technology (NIST-EEUU). The data repeatability and reproducibility of the research measurements was calculated with the ANOVA accuracy method from the standard ISO 5725-2. The physic model was stablished. This model considers suppositions about the measuring and relevant physical variables. The model was represented according to a mathematical language where the countable uncertainty forces are determined. Also, the freedom degrees were chosen to stablish a level of trust that let obtain the expanded uncertainty associated with this measurement.
Descripción: Se estudió e implementó el Punto Triple del Mercurio (PT-Hg) definido en la Escala Internacional de Temperatura ITS-90 para su uso en la calibración de Termómetros de Resistencia de Platino Patrón. Su realización y definición sirve para establecer un patrón primario en la magnitud Temperatura del Laboratorio Nacional de Metrología del Ecuador. La implementación permite mejorar las capacidades de medición y calibración del laboratorio de temperatura para en el futuro declarar y registrar en la Base de datos de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas. Se procedió a medir el PT-Hg por dos métodos: solidificación y fusión cada fenómeno se reprodujo mediante una celda de mercurio marca ISOTECH de 99,99999% de pureza, un baño de mantenimiento de alta estabilidad, un termómetro de Resistencia de Platino Patrón de cuarzo y un puente termométrico. Los equipos son trazables al National Institute of Standards and Technology. El grado de reproducibilidad y repetibilidad de los datos obtenidos en las mediciones fue realizado mediante un análisis de varianza ANOVA. Se planteó el modelo físico el cual considera suposiciones sobre el mensurando y las variables físicas relevantes, este modelo se representa mediante lenguaje matemático, se determina las fuentes de incertidumbre las cuales son cuantificables, se elige un nivel de confianza para lo cual se determina el número de grados de libertad y finalmente se obtiene la incertidumbre expandida asociada a esta medición0015-01-01T00:00:00ZEstudio de la influencia del factor de forma sobre la temperatura operativa de edificaciones en la ciudad de Quito, mediante simulación en EnergyPlus
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/18988
Título: Estudio de la influencia del factor de forma sobre la temperatura operativa de edificaciones en la ciudad de Quito, mediante simulación en EnergyPlus
Autor: Cárdenas Ramos, Edwin Javier; Fernández Jiménez, Daniel Efraín
Resumen: This study aims to determine the influence of the shape factor over the thermal behavior of residential buildings in the city of Quito, through energy simulation in EnergyPlus. The thermal behavior will be evaluated with the operative temperature and as an objective function the thermal discomfort. According to the ASHRAE 55 regulation, the comfort range for the city of Quito is established and is evaluated in single-zone and multizonal scenarios through statistical analysis of operative temperatures for residential buildings based on discomfort. For the monozonal modeling, two analyzes are established, in the first one it is determined that the geometrical shape of the building (square, rectangular, form L and form U) and the form factor do not have a significant impact in relation to the operative temperature and discomfort of the buildings; and, in the second, it is evident that the influence of the shape factor on the objective function (discomfort) is given by the incidence of solar radiation on the building surfaces that have a greater area exposed to the West-East. In the multizonal case, the modeling of a rectangular building with five internal zones is performed, in this analysis it is determined that the shape factor has a low incidence in the thermal behavior of the building and that the conditions of edge, orientation and glazing of the building have a greater influence on the comfort and internal operative temperature of the building.
Descripción: Este estudio pretende determinar la influencia del factor de forma sobre el comportamiento térmico de edificaciones residenciales de la ciudad de Quito, mediante simulación energética en EnergyPlus. El comportamiento térmico se evaluará con la temperatura operativa y como función objetivo el disconfort térmico. De acuerdo a la normativa ASHRAE 55 se establece el rango de confort para la ciudad de Quito y se evalúa en escenarios monozonales y multizonales mediante análisis estadísticos de las temperaturas operativas, para edificaciones residenciales en función del disconfort. Para la modelación monozonal se establecen dos análisis, en el primero se determina que la forma geométrica del edificio (cuadrada, rectangular, forma L y forma U) y el factor de forma no tienen un impacto significativo en relación a la temperatura operativa y al disconfort de las edificaciones; y, en el segundo se evidencia que la influencia del factor de forma sobre la función objetivo (disconfort) viene dada por la incidencia de la radiación solar sobre las superficies de la edificación que cuentan con una mayor área expuesta hacia el Oeste-Este. En el caso multizonal se realiza la modelación de una edificación rectangular con cinco zonas internas, en este análisis se determina que el factor de forma tiene una baja incidencia en el comportamiento térmico de la edificación y que las condiciones de borde, orientación y el acristalamiento del edificio tienen una mayor influencia en el confort y la temperatura operativa interna de la edificación.2017-12-11T00:00:00ZLevantamiento y análisis del potencial energético aprovechable de la biomasa forestal en el cantón Riobamba y su viabilidad a través de gasificación tipo Downdraft
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/18894
Título: Levantamiento y análisis del potencial energético aprovechable de la biomasa forestal en el cantón Riobamba y su viabilidad a través de gasificación tipo Downdraft
Autor: Orozco Cantos, Lenin Santiago
Resumen: The present study indicates the location and quantification of forest biomass available for energy use that is obtained from the lumber sector of the canton Riobamba to determine the energy value that they represent in the local environment and to be transformed into a gaseous fuel by means of gasification downdraft allocating its calorific value to the thermal or electric generation. The survey of biomass data is obtained through a census to all establishments that work with wood, dividing the area surveyed into 35 sectors, 24 urban and 11 rural, depending on the population density. For the energy transformation the gasification equipment at ESPOCH is used and an experimental stage reveals the actual parameters of the gasification process and characteristics of the fuel gas, whereby the technical and economic values of generation for thermal or electrical uses can be determined. The amount of forest biomass generated in the canton is 61.21 tons, which have different purposes and economic influence, the percentage that can be used for energy uses is 17.37%, which represents 39.34 MWh. The cold efficiency of the gasification equipment with the improvements implemented and the quality of the gas generated are close to the theoretical reference parameters, 72.28% and 5.198 MJ/kg correspondingly. The cost of thermal generation in substitution for LPG is favorable when compared to an international cost, while for electric purposes the value of kWh is even higher than the sales price indicated by CONELEC.
Descripción: El estudio presente indica la localización y cuantificación de la biomasa forestal residual del sector maderero disponible para uso energético en el cantón Riobamba con el fin de determinar el valor energético que representan en el entorno local y puedan ser transformados en un combustible gaseoso por medio de gasificación downdraft, destinando su poder calorífico a la generación de energía térmica o eléctrica. El levantamiento de información de biomasa se lo obtiene a través de un censo a todos los establecimientos que laboran con madera dividiendo al área encuestada en 35 sectores,24 urbanos y 11 rurales, en función de la densidad poblacional. Para la transformación energética se utiliza un equipo de gasificación existente en la ESPOCH y la etapa experimental revela los parámetros reales del proceso de gasificación y características del gas combustible, con lo cual se puede determinar los valores técnicos y económicos de generación para usos térmicos o eléctricos. Semanalmente la cantidad de biomasa forestal generada en el cantón es de 61,21 toneladas las cuales tienen distintos fines e influencia económica, el porcentaje que puede ser destinado a usos energéticos es el 17,37% que representa 39,34 MWh. La eficiencia en frío del equipo de gasificación con la mejoras implementadas y la calidad del gas generado están cercanos a los parámetros referenciales teóricos, 72,28% y 5,198 MJ/kg correspondientemente. El costo de generación térmico en sustitución al GLP es favorable si se lo compara a un costo internacional, mientras que para fines eléctricos el valor de kWh es aún más alto que el precio de venta de señalado por el CONELEC.2017-11-06T00:00:00ZElaboración de un sistema de gestión energética para el hospital Baca Ortiz de Quito, según normativa INEN NTE ISO 50001
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/18844
Título: Elaboración de un sistema de gestión energética para el hospital Baca Ortiz de Quito, según normativa INEN NTE ISO 50001
Autor: Albuja Espinosa, Luis Alberto; Soria Acosta, Pablo David
Resumen: An energy management system (SGEn) was applied to the institutional model of the Baca Ortiz Hospital in Quito, based on the INEN NTE ISO 50001 standard, defined the requirements and documentation necessary for the application of the SGEn, we presents the processes that are necessary to conform to the norm and provide a general guide to establish responsibilities and levels of management, energy policies, action plans to achieve energy goals, planning the implementation and execution of the SGEn, etc. An energy audit was carried out of the different types of primary energy as well as the main end uses, fossil fuels represent 56.01% and electricity 43.99%, the most relevant energy systems were identified, as well as the following most relevant indicators, thermal energy 203.45 kWh / m² and 15.24 kWh / bed; electric power 259.06 kWh / m² and 19.41 kWh / bed; In addition, annual energy savings opportunities were estimated at 479.06 MWh and 23833.19 USD, the annual emission reduction at 1078.10 [Ton CO2 / MWh]. The implementation, verification and action of the SGEn is responsibility of the senior management of the hospital, although there is the interest of the Institution described in Annex A of this project.
Descripción: Se desarrolla un sistema de gestión energética (SGEn), aplicado al modelo institucional del Hospital Baca Ortiz de Quito, fundamentado en la aplicación de la norma INEN NTE ISO 50001, se determinó, definió los requisitos y documentación necesaria para la aplicación del SGEn, presenta los procesos que son necesarios para ajustarse a la norma y proporcionar una guía general para establecer responsabilidades y niveles de gestión, políticas energéticas, planes de acción para alcanzar metas energéticas, planificación de la implementación y ejecución del SGEn, etc. Se realizó una auditoría energética de los diferentes tipos de energía primaria así como los principales usos finales, los combustibles fósiles representan el 56.01 % y la electricidad el 43.99 %, se identificó los sistemas energéticos de mayor relevancia, así como los siguientes indicadores más relevantes, energía térmica 203.45 kWh/m² y 15.24 kWh/cama; la energía eléctrica 259.06 kWh/m² y 19.41 kWh/cama; además se determinó las oportunidades de ahorro de energía anual, en 479.06 MWh y 23833.19 USD, la reducción de emisiones anual en 1078.10 [Ton CO2/MWh]. La implementación, verificación y acción del SGEn es responsabilidad de la alta dirección del hospital, aunque existe el interés de la Institución descrito en el Anexo A del presente proyecto.2017-10-17T00:00:00ZIdentificación y separación de eventos medioambientales en el análisis de valores extremos para la proyección de periodos de retorno
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/18777
Título: Identificación y separación de eventos medioambientales en el análisis de valores extremos para la proyección de periodos de retorno
Autor: Jácome Domínguez, Edwin Ángel
Resumen: The present study aims at identifying and separating stochastic events according to their origin and nature in order to more rigorously fulfill the requirements of extreme value theory (EVA) and thus to obtain more robust statistical parameters. For this, wave events from the Eastern Equatorial Pacific (3 ° N, 278 ° W) were used with ERA-INTERIM database models that cover the period from 1979 to 2015. The spectral partition technique was applied to obtain independent time series. In the study area four wave systems were identified: (1) the long-distance waves of the Southern Hemisphere Storm Belt (WS1), (2) the waves from the North Pacific Ocean (WS2), (3) one more system generated from the southwest Pacific (WS3) and (4) waves produced locally due to the wind that crosses the isthmus of Panama (WS4). Subsequently to this methods for estimation of extreme values were applied: (1) initial distribution, (2) peak over threshold and (3) annual maximums, obtaining periods of return. When performing the statistical analysis of extreme values for the integrated series and individually for each of the partitioned series it is observed in this particular case that the SW1 series predominates in the extreme values of the integrated series, with the other series having less relevance. The application of EVA to independent series is more consistent, projects robust results and allows a deeper physical vision in the stochastic analysis.
Descripción: El presente estudio tiene por objeto realizar la identificación y separación de eventos estocásticos según su origen y naturaleza con el fin de cumplir más rigurosamente los requerimientos en la aplicación de la teoría de valores extremos (EVA) y obtener parámetros estadísticos más robustos. Para esto se utilizaron eventos de oleaje del Pacífico Ecuatorial Oriental (3° N, 278° W) con modelos de la base de datos de ERA-INTERIM que cubren el período desde 1979 hasta el 2015. Se aplicó la técnica de partición espectral para obtener series de tiempo independientes. En la zona de estudio se identificó cuatro sistemas de ondas: (1) las oleadas de larga distancia del cinturón de tormenta del hemisferio sur (WS1), (2) las olas desde el Océano Pacífico Norte (WS2), (3) un sistema más generado desde el suroeste del Pacífico (WS3) y (4) ondas producidas localmente debido al viento que cruza el istmo de Panamá (WS4). Posteriormente a esto se aplicaron métodos para estimación de valores extremos: (1) distribución inicial, (2) pico sobre umbral y (3) máximos anuales, obteniendo periodos de retorno. Al realizar el análisis estadístico de valores extremos para la serie integrada e individualmente para cada una de las series particionadas se observa en este caso particular que la serie SW1 predomina en los valores extremos de la serie integrada, siendo las otras series de menor relevancia. La aplicación de EVA a series independientes es más consistente, proyecta resultados robustos y permite tener una visión física más profunda en el análisis estocástico.2017-09-11T00:00:00ZMetodología de diseño para una turbina Francis mediante diseño paramétrico, optimización multiobjetivo y simulación en CFD
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/18065
Título: Metodología de diseño para una turbina Francis mediante diseño paramétrico, optimización multiobjetivo y simulación en CFD
Autor: Bone Fonte, Edwin Giovanny
Resumen: The aim of this work is to develop a method that allows to obtain a preliminary parametric design of a Francis turbine runner, based on the data obtained from a hydroelectric project on flow and net head. By conducting an individual sensibility analysis on the parameters related to the erosion on the blades which allowed a better understanding on its relationship with the improvement of the efficiency and the lessening of the sediment erosion on the blades. The absolute meridional velocity of fluid, the relative velocity of the runner, blade efficiency and erosion factor were selected as objective functions for the multi-objective optimization process by means of genetic algorithms on related geometry and performing aspects. The decision variables used were the following: output diameter, flow acceleration and the degree of reaction. The work’s outcomes were the following: input and output velocities of the runner and its main dimensions. These outcomes allowed to establish an optimal way for the angle’s distribution of the blades by varying the percentage of its curvature deflection, which allows to reduce the erosion tendency. The last step of the process was the validation of the outcomes in CFD.
Descripción: El presente documento tiene por objetivo desarrollar una metodología que permita obtener un diseño paramétrico preliminar del rodete de una turbina Francis a partir de datos propios de un proyecto hidroeléctrico, caudal y caída neta. Al realizar un análisis de sensibilidad individual de los parámetros relacionados con la erosión en los álabes, se consiguió una mayor comprensión acerca de su relación con el mejoramiento de la eficiencia y la disminución de la erosión en los álabes. Se seleccionó a la velocidad meridional absoluta del fluido, velocidad relativa del rotor, eficiencia del álabe y el factor de erosión como funciones objetivo en el proceso de optimización multiobjetivo por algoritmos genéticos en base a aspectos relacionados de geometría y desempeño. Las variables de decisión utilizados son el diámetro de salida, la aceleración de flujo y el grado de reacción. Se obtuvo como resultados las velocidades de entrada y salida del rodete y las dimensiones principales. Con estos datos se determinó la forma óptima de la distribución del ángulo del álabe variando su porcentaje de desviación de curvatura. Se obtuvo la función de la distribución del ángulo del álabe que disminuye la tendencia de erosión. Este proceso concluye con la validación de resultados en CFD.2017-08-21T00:00:00ZDesarrollo de un Software para Centrales Térmicas de Ciclo Rankine con Precalentadores Abiertos, Cerrados y Recalentamiento
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17947
Título: Desarrollo de un Software para Centrales Térmicas de Ciclo Rankine con Precalentadores Abiertos, Cerrados y Recalentamiento
Autor: Méndez Cambell, Guillermo Diego
Resumen: In this master thesis, it is exposed the development and implementation of a software application for simulation of different Rankine cycle configurations. The source code was developed in Visual Studio. It starts with a bibliographic study related to steam thermodynamic cycles in different configurations and the thermodynamic properties of water using the formulations recommended by The International Association for the Properties of Water and Steam IAPWS. The government equations, the variables and operation parameters in a certain configuration of the thermodynamic circuits are identified. This particularly allows the development of both, the mathematical arrangements with parameters that participate, and also, the information requirements to solve those arrangements. Additionally, a report is obtained with the property values of the thermodynamic states and the system thermal efficiency. The developed application can be used as a versatile and useful tool for the resolution of Rankine Cycle problems. The results obtained by using the developed thermodynamic circuit simulator are compared with their counterparts from other methodologies showing consistency. These all demonstrate the application versatility.
Descripción: El presente estudio expone el desarrollo e implementación de una aplicación informática para la simulación de circuitos termodinámicos de ciclo Rankine en diferentes configuraciones. Las líneas de programación fueron desarrolladas en Visual Studio. Se inicia con un estudio bibliográfico relacionado con los ciclos termodinámicos de vapor en diferentes configuraciones y de las propiedades termodinámicas del agua usando la formulación recomendada por la Asociación Internacional IAPWS (The International Association for the Properties of Water and Steam). Se identifican las ecuaciones de gobierno, las variables y los parámetros de funcionamiento en una determinada configuración del circuito termodinámico; esto permite de modo particular la obtención de arreglos matemáticos de los parámetros que participan y de los requerimientos de información para resolver dicho arreglo. Adicionalmente se obtiene un reporte con los valores de las propiedades termodinámicas de estado y la eficiencia térmica del ciclo. Esta aplicación desarrollada se puede utilizar como una herramienta versátil y muy útil para la resolución de problemas de ciclos de potencia Rankine. En la simulación de circuitos termodinámicos y comparando los resultados obtenidos guardan concordancia con sus similares desde otra metodología, lo que demuestra la versatilidad de la aplicación desarrollada.2017-08-17T00:00:00ZAnálisis técnico económico, diseño y evaluación experimental de la implementación de una turbina hidrocinética para generación eléctrica
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17645
Título: Análisis técnico económico, diseño y evaluación experimental de la implementación de una turbina hidrocinética para generación eléctrica
Autor: Campos Miranda, Ramiro Antonio; Vásquez, Juan Carlos
Resumen: This document aims to carry out a technical and economic analysis of the implementation of a hydrokinetic turbine in an irrigation canal. It starts from an analysis of this type of turbines. The available open water channels were checked, according to its characteristics a Gorlov turbine was designed. It was dimensioned, its parameters of performance and power were revised. Two simulations were performed: one in Matlab to validate the behavior of torque and force - drag vectors; and another in Ansys to analyze the behavior of speeds, pressures and stresses in their blades. Construction alternatives were reviewed and 3D printing for blades and CAD-CAM manufacturing for the discs was chosen. The support structure was detailed and built, the turbine was assembled and transported, joined to a system of generation and load to the test site. We measured velocities, torque and power in situ and compared the actual values with those obtained in the simulations. A final evaluation of the project was performed, including: an analysis of all the costs and the value of the kilowatt hour, an analysis of its potentialities and limitations. A review of the prospects for improvement and development of this type of turbo machine was made.
Descripción: Esta tesis tiene por objetivo realizar un análisis técnico y económico de la implementación de una turbina Hidrocinética en un canal de riego. Se analiza este tipo de turbinas, se revisó los canales de aguas abiertas disponibles, según sus características se diseñó una turbina Gorlov. Se la dimensionó, se revisó sus parámetros de rendimiento y potencia. Se realizaron dos simulaciones: una en Matlab para validar el comportamiento del torque y los vectores de fuerza - arrastre; y otra en Ansys para analizar el comportamiento de velocidades, presiones y de los esfuerzos en sus álabes. Se revisaron las alternativas de construcción, se escogió la impresión en 3D para los álabes y la manufactura CAD-CAM para los discos. Se construyó la estructura de soporte, se armó la turbina y se la transportó al sitio de prueba, junto a un sistema de generación y carga. En sitio, se midió velocidades, torque, potencia y se comparó los valores reales con los obtenidos en las simulaciones. Se hizo una evaluación final del proyecto, que incluye: un análisis de los costos, el valor del kilovatio hora, análisis de sus potencialidades y limitaciones. Se revisó las perspectivas de mejora y desarrollo de este tipo de turbo máquinas.2017-08-08T00:00:00ZDiseño y construcción de un dique mareomotriz didáctico y modelación del ducto de turbina
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17526
Título: Diseño y construcción de un dique mareomotriz didáctico y modelación del ducto de turbina
Autor: Maldonado Puente, Santiago Alberto; Oñate Amaguaña, William Paul
Resumen: Currently, the increase in emissions of CO2 and greenhouse gases produced by fossil fuels requires the use of alternative energy sources, which is generated by the unevenness of the tides storing water in a reservoir through a dam to transform the hydrodynamic energy into electrical energy. This project aims to study the variables of electric generation in a turbine duct such as: pressure, velocity and turbulent kinetic energy; using a 2D computational model in ANSYS Fluent and results of experiments by constructing a tidal module for didactic purposes. The experimental results show that there are variations in pressure at the inlet and outlet of the turbine duct due to the abrupt entry and wake leaving the propellant movement at the outlet; however, the fluid remains undisturbed in the converging zone until it reaches the propellant during the entire discharge of the fluid, generating a maximum electrical power of 2.022 W. When comparing the results of the computational model with the experimental data of pressure during the discharge of the fluid in four zones of the turbine, it has an average error of 3.06%.
Descripción: Actualmente el aumento de emisiones de CO2 y gases de efecto invernadero producidos por combustibles fósiles, demanda el uso de fuentes de energía alternativa, una de ellas es la energía mareomotriz, la cual aprovecha el desnivel de las mareas almacenando agua en un embalse a través de un dique para transformar la energía hidráulica en energía eléctrica. Este proyecto tiene como finalidad estudiar variables de generación eléctrica en un ducto de turbina como: presión, velocidad y energía cinética turbulenta; utilizando un modelo computacional en 2D mediante ANSYS Fluent y resultados experimentales mediante la construcción de un módulo mareomotriz con fines didácticos. Los resultados experimentales muestran que existen variaciones de presión en la entrada y salida del ducto de turbina, debido a la entrada abrupta y la estela que deja el movimiento de la propela a la salida; sin embargo el fluido se mantiene no perturbado en la zona convergente hasta llegar a la propela durante toda la descarga del fluido, generando una potencia eléctrica máxima de 2.022 W. Al comparar los resultados del modelo computacional con los datos experimentales de presión durante la descarga del fluido en cuatro zonas del ducto de turbina, se obtiene un error medio de 3.06%.2017-07-26T00:00:00ZDiseño y simulación de la operación y control de los convertidores estáticos de energía en una micro-red eléctrica inteligente (Micro-Smart Grid) aplicado un sistema de alumbrado público a partir de fuentes de energía renovables (fotovoltaica y eólica).
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17520
Título: Diseño y simulación de la operación y control de los convertidores estáticos de energía en una micro-red eléctrica inteligente (Micro-Smart Grid) aplicado un sistema de alumbrado público a partir de fuentes de energía renovables (fotovoltaica y eólica).
Autor: Ocampo Jiménez, Franklin Olmedo; Suárez Farinango, Wilmer Alberto
Resumen: This project consisted in to design and simulates the operation and control of static power converters in a Micro Smart Grid, applied to a system of street lighting, with energy sources solar photovoltaic and wind. The main purpose was to study of feasibility to apply hybrids projects of renewable energies (wind and PV). In these systems, the parameters of voltage and current were monitored all the time, as same as a MPPT (Maximum Point Power Tracker) strategy was implemented. In the case of PV, an algorithm with the technical "incremental conductance" was implemented, and in the case of wind generator, the technical of perturbation and observation. Both provides the duty cycle for the power semiconductors. Buck-Boost converter was used in these two systems to provide the required current for the load and for the battery. The storage energy system works as a bi-directional DC / DC converter and performs the control for the load and for the battery. LED Lamp works by means of a DC/DC reducer converter in order to maintain a constant current. Finally, as conclusion, the applied control strategies in each system, shown that the proposed system is environment friendly, efficient, reliably and robust.
Descripción: Este proyecto consistió en realizar un diseño y simulación de la operación y control de los convertidores estáticos de energía de una micro-red eléctrica inteligente (Micro Smart Grid), aplicado a un sistema de alumbrado público, a partir de fuentes de energía renovables solar fotovoltaico y eólico. En estos sistemas se monitorearon los parámetros de voltaje y corriente durante todo el tiempo, los mismos que se utilizaron para obtener el MPPT (búsqueda de punto máximo de potencia). En el caso del panel fotovoltaico se implementó un algoritmo con la técnica “incremental conductance”, y en el eólico con la técnica de perturbación y observación, los cuales proporcionan la relación de trabajo de los semiconductores de potencia. El convertidor elevador-reductor se utilizó en estos dos sistemas para proporcionar corriente necesaria a la carga y baterías. El sistema de almacenamiento de energía trabaja por medio de un convertidor DC/DC bidireccional y realiza el control de carga y descarga de la batería. La carga trabaja por medio de un convertidor DC/DC reductor para mantener una corriente constante. Finalmente se puede concluir que con la electrónica de potencia y las estrategias de control aplicadas en cada sistema, se pudo obtener la máxima potencia. El control realizado en cada sub-sistema ayuda a obtener un sistema eficiente, amigable y confiable.2017-07-25T00:00:00ZDesarrollo de un modelo matemático para la evaluación de los parámetros de operación de las naves en la cría de pollos de engorde
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17513
Título: Desarrollo de un modelo matemático para la evaluación de los parámetros de operación de las naves en la cría de pollos de engorde
Autor: Morejón Tobar, Ramiro Eduardo
Resumen: This work has been developed to study some of the effects that occur on broiler housing technology transition from natural ventilation to tunnel ventilation, in order to overcome climate impact on mass production. Air speed is the main parameter on keeping temperature lower enough to avoid chicken heat stress and dead. Due to holes and other uncontrolled air entrances, air speed drops along the broiler house. A mathematical derivation is been done to compute air speed considering a linear structural equivalent gap. This feature takes in account all unknown air entrances. The equivalent gap is used in a nonlinear mathematical model to compute the air temperature at the extractor fans which is based on the model proposed by V.F. Carvalho et all 2008 [34] whom adapted from the one develop by Louis D. Albright in his book “Environment Control for Animals and Plants”. The nonlinear model computes with MatLab each n-control volume through the velocity equation developed with the equivalent gap. Excel tools such as “Solver” had been used to determine the equation constants of the velocity expression by fitting to experimental data.. An ANSYS 2D model has been develop and validated to compare acquired data to explain some unusual air speed drops and whirlwinds. The 2D model also has shown important exponential air speed fall reducing evaporative wall efficiency.
Descripción: El presente trabajo analiza la producción parcialmente tecnificada con elevadas tasas o densidades de pollos por metro cuadrado. Los sistemas de ventilación de túnel han sido adoptados para contrarrestar las condiciones del clima. Se ha desarrollado un modelo matemático analítico que introduce la denominada ranura equivalente debido a que no es posible cuantificar la cantidad de aire que se infiltra por agujeros y grietas producto de defectos de construcción. La ranura equivalente se ha concebido de forma lineal y constante a lo largo del galpón. La expresión de la velocidad obtenida ha sido ajustada y validada utilizando datos tomados en un galpón que utiliza un sistema de ventilación de presión. La expresión de la velocidad se ha empleado para modificar el modelo propuesto por V.F. Carvalho y otros en 2008 que es a su vez una adaptación del modelo reportado por Louis D. Albright en su libro “Environment Control for Animals and Plants” (Control del medioambiente para animales y plantas). Se ha considerado volúmenes de control de longitud variable no lineal. La evaluación de la ranura equivalente se ha realizado utilizando la herramienta “Solver” de Excel. El cálculo de la temperatura de salida en función del número de extractores, densidad de pollos por metro cuadrado y las dimensiones del galpón se ha realizado utilizando la herramienta MatLab. Un modelo 2D en ANSYS ha permitido explicar la presencia de flujos cruzados y remolinos que han sido observados en sitio.2017-07-24T00:00:00ZConstrucción y modelación de un módulo didáctico de muro Trombe mediante CFD para fomentar los estudios de la calefacción solar pasiva
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17509
Título: Construcción y modelación de un módulo didáctico de muro Trombe mediante CFD para fomentar los estudios de la calefacción solar pasiva
Autor: Torres Santos, Eduardo Rodrigo; Bucheli Naranjo, José Luis
Resumen: The project presents the analysis, modeling and design of a didactic module of passive solar heating. A thermodynamic model of a wall is developed. Classical wall Trombe based on the investigation of the transfer of heat by radiation, conduction and convection of its components and using the air as a fluid. We performed a unidimensional energy balance to determine the edge conditions that parameterize the mathematical model. The results of the CFD mathematical model show the floatability and thermocirculation effects of the fluid in addition to the non-slip effect of the fluid on the surfaces and the behavior of the physical variables (density, temperature and air velocity) of the fluid in the heat transference in a passive solar heating system. In addition, we designed and built a didactic module that allows visualizing the physical behavior of the system thanks to the temperature measurement in nine different sections. The module includes the modeling of the passive heating process in time intervals for day / night by means of and the recording of temperature with variable incident radiation. The data provided by the module allow the experimental verification of the dynamical dynamic behavior of the air inside.
Descripción: El proyecto presenta el análisis, modelación y diseño de un módulo didáctico de la calefacción solar pasiva. Se desarrolla un modelo termo fluidodinámico de un muro Trombe clásico en base a la investigación de la transferencia de calor por radiación, conducción y convección de sus componentes y utilizando al aire como fluido. Se realizó un balance energético unidimensional para determinar las condiciones de borde que parametrizan al modelo matemático. Los resultados del modelo matemático por CFD muestra el efecto de flotabilidad y termo circulación del fluido, además del efecto de no deslizamiento del fluido en las superficies y el comportamiento de las variables físicas (densidad, temperatura y velocidad del aire) del fluido en la transferencia de calor en un sistema de calefacción solar pasiva. Además, se diseñó y construyó un módulo didáctico que permite visualizar el comportamiento físico del sistema gracias a la medición de temperaturas en nueve diferentes secciones. El módulo incluye la modelación del proceso de calefacción pasiva en intervalos de tiempo para día/noche mediante y el registro de temperaturas con la radiación incidente variable. Los datos proporcionados por el módulo permiten verificar de manera experimental el comportamiento termo fluido dinámico del aire en su interior.2017-07-21T00:00:00ZEstudio de las alternativas técnicas y económicas para la recuperación de calor residual en la termoeléctrica Quevedo II tomando en cuenta aspectos de mitigación del cambio climático
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17498
Título: Estudio de las alternativas técnicas y económicas para la recuperación de calor residual en la termoeléctrica Quevedo II tomando en cuenta aspectos de mitigación del cambio climático
Autor: Haunreiter Echeverría, Benedikt
Resumen: This thesis describes the possibilities of residual heat recovery in the Quevedo II thermoelectric plant. The study begins with a technological evaluation, considering the state of the art in the heat recovery in the thermoelectric generation, taking into account the quality and quantity of heat provided by the four generators considered. It was determined that two steam cycles will be applied: the conventional Rankine steam cycle with steam for the use of residual heat from the exhaust gases and a second Rankine cycle with iso butane vapor to take advantage of the evacuated heat in the condensation process of the conventional Rankine cycle and the utilization of the heat of the engines´ cooling water. The application of the two steam cycles generated a gross power increase of 292,7 kWel. Taking into account the pumps to circulate the fluid in the cycles, the net efficiency of the system increases by 3,5%. Emissions are reduced by 917,9 . The project has an internal rate of return of 10,12% in its base scenario and 20,47% if all the incentives are applied.
Descripción: La presente tesis describe las posibilidades de la recuperación de calor residual en la termoeléctrica Quevedo II. El estudio inicia con una evaluación tecnológica, considerando el estado del arte en la recuperación de calor en la generación termoeléctrica, tomando en cuenta la calidad y la cantidad del calor proporcionado por los cuatro grupos electrógenos considerados. Se determinó que se aplicarán dos ciclos de vapor: el ciclo de vapor Rankine convencional con vapor de agua para el aprovechamiento de calor residual de los gases de escape y un segundo ciclo de Rankine con vapor de iso butano para el aprovechamiento del calor despedido en el proceso de condensación del ciclo Rankine convencional y el aprovechamiento del calor del agua de enfriamiento del motor. La aplicación de los dos ciclos de vapor generó un aumento bruto de la potencia de 292,7 kWel. Tomando en cuenta las bombas para circular el fluido en los ciclos, la eficiencia neta del sistema aumenta en un 3,5 %. Las emisiones son reducidas en 917,9 . El proyecto tiene una tasa interna de retorno del 10,12 % en su escenario base y del 20,47 % en el caso de que se apliquen todos los incentivos.2017-07-18T00:00:00ZDiseño óptimo de una red eléctrica inteligente con criterios de eficiencia energética en la demanda, a partir de la infraestructura eléctrica existente en el sector del parque bicentenario en el área de servicio de la Empresa Eléctrica Quito S.A.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17427
Título: Diseño óptimo de una red eléctrica inteligente con criterios de eficiencia energética en la demanda, a partir de la infraestructura eléctrica existente en el sector del parque bicentenario en el área de servicio de la Empresa Eléctrica Quito S.A.
Autor: Peñaherrera Sánchez, Jorge Alejandro
Resumen: This research applied the methodology of Planning for Smart Grids of the University of Valencia, with the modifications and adaptations that are necessary for the technical and market conditions proper to Quito´s Electric Enterprise. In order to apply this methodology we chose the Bicentenario Park, where we implemented a proposal to improve the planning methodology in a short and medium term, with the objective of supply the demand of new technology, considering the demand management in the residential, commercial and industrial sectors. In relation to the growth projections of the demand, we created models in order to identify the degree of global penetration of the new technology, then we applied the data to the case study. In the case of induction cookers, we used the method of univariate time series and continuum. In the case of electrical vehicles we considered the international studies. Finally, in the case of distributed generation we developed a financial model. Besides, we developed stochastic profiles of the new technology, and we simulated the energy system in actual and future conditions, and using the program CYMDIST of analysis of distribution system, creating systems that obey quality conditions for each period and scenario. We added the electric and communication infrastructure to these systems, obtaining an optimum design of a smart grid for the analyzed sector. The economic model developed in the study determined the requiring cost to transform the existent grids in smart. We studied the impact due to the incorporation of new technologies in the load profiles of the primary feeders.
Descripción: La investigación aplicó la Metodología de Planificación para Redes Inteligentes de la Universidad de Valencia, con modificaciones y adaptaciones, necesarias para las condiciones técnicas y de mercado de la Empresa Eléctrica Quito. La aplicación de esta metodología se realizó en el sector del parque Bicentenario, implementándose una propuesta de mejora de la metodología, para abastecer a la demanda, considerando la gestión en los sectores residencial, comercial e industrial. La previsión del crecimiento de la demanda se elaboró modelos para obtener el grado de penetración de la nueva tecnología, para aplicar de manera particular al caso de estudio: para las cocinas de inducción se utilizó el método de series temporales univariantes; para vehículos eléctricos se consideró estudios internacionales; y, para la generación distribuida se desarrolló un modelo financiero. Se determinó los perfiles estocásticos de la nueva tecnología y se simuló el sistema energético en condiciones actuales y futuras, con –CYMDIST, obteniéndose sistemas óptimos, que cumplen con las condiciones de calidad. A estos sistemas se les incorporó infraestructura eléctrica y de comunicación y se obtuvo el diseño óptimo de una red inteligente para el sector. El modelo económico determinó los costos requeridos para transformar las redes eléctricas existentes en inteligentes.2017-06-02T00:00:00ZModelación de la transferencia de energía entre un aprovechamiento hidroenergético y turbomáquinas
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17312
Título: Modelación de la transferencia de energía entre un aprovechamiento hidroenergético y turbomáquinas
Autor: Arévalo Llumipanta, Héctor Reynaldo
Resumen: The present research presents a procedure to determine the hydropower potential that carries a natural water flow for the type that is fixed the type of turbo machine more suitable with its respective dimensioning. The process started with the study of scientific literature on worldwide research in relation to the generation of energy to establish the importance of the use of water potential in hydroelectric plants. It identifies the mechanical components, determines the parameters and the operating variables: height and flow, and fix the transfer of hydraulic energy into mechanical energy to determine the type of turbine more convenient together with its dimensioning. The study is based on detailed technical literature shown in the relevant section and studies as, for "Hydroelectric: Dimensions of social and environmental coexistence", Hydroelectric Engineering, among others; This allows generating models to find the type of Pelton, Francis and Kaplan turbine suitable for a particular application. The result of this analysis determines the type of turbine that obtains the highest percentage of energy transfer, the dimensions of the possible house of the machines; a note is given that the study is related to the possible effects of cavitation and equilibrium for a design stage.
Descripción: El presente estudio expone un procedimiento para determinar el potencial hidroenergético que lleva una corriente hídrica natural y para la cual se fija el tipo de turbomáquina más adecuado con su dimensionamiento respectivo. El proceso inicia con el estudio de bibliografía científica sobre investigaciones a nivel mundial en relación a la generación de energía para establecer la importancia del aprovechamiento del potencial hídrico en las centrales hidroeléctricas. Se identifican los componentes mecánicos, se determina parámetros y variables de funcionamiento: altura y caudal, y se analiza la transferencia de energía hidráulica en energía mecánica para determinar el tipo de turbina más adecuado junto con su dimensionamiento. El estudio se basa en bibliografía especializada detallada en la parte correspondiente y estudios como: “Hydropower: Dimensions of social and environmental coexistence”, Hydropower Engineering, entre otros; esto permite generar modelos para encontrar el tipo de turbina entre Pelton, Francis y Kaplan adecuadas para una aplicación particular. El resultado de este análisis determina el tipo de turbina que obtenga el mayor porcentaje de transferencia de energía, se da a notar que el estudio se relaciona con los posibles efectos de cavitación y de equilibrio para una etapa conceptual de diseño.2017-05-08T00:00:00ZAnálisis del uso de la energía eléctrica en edificios de capacitación, caso de estudio
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17097
Título: Análisis del uso de la energía eléctrica en edificios de capacitación, caso de estudio
Autor: Simancas Vargas, Jean Carlos
Resumen: In the present document the Energy Systems of SECAP Central Administration Building are analyzed. As part of this study, the point of operation of these Energy Systems is found by measuring their consumption of electric energy. With the obtained results, proposals are made for energy efficiency that allow optimize the operation of the systems making them more efficient. In this way, reduction of the electric energy consumption in the monthly invoice detail, is obtained. After that, correctives action plan are implemented, and the consumption is measured through a comparison of energy after the application of this plan. The results obtained were savings of: 1392,71 kWh / month in lighting ($115,59 per month), 16,34 kWh / day in the use of elevators ($40,68 per month), 1,69 kWh / month in main water pumps ($0,14 per month) and 8,05 kWh / month in secondary water pump ($0,67 per month). The rentability obtained using the proposals is analyzed using IRR and NPV economic indicators. For this computation, efficiency proposals were projected with a durability of 10 years, considering that SECAP will apply this action plan. Obtained results for IRR (in percentage %) and NPV (in US dollars $) respectively were: 4,34% and $5410,68 for illumination, 1,01% and $8,50 for elevators, 1,45% and $8,50 for main pumps, and finally 3,57% and $28,65 for secondary pumps.
Descripción: En el presente trabajo se analiza los sistemas energéticos que tiene el edificio de administración central del SECAP y se encuentra el punto de operación de los sistemas energéticos. Se realizaron mediciones de consumo de energía eléctrica. Con los resultados obtenidos se plantean propuestas de eficiencia energética que optimizan la operación de los sistemas haciéndolos más eficientes y produciendo la disminución del consumo de energía eléctrica en la planilla mensual. Luego de lo cual se implementan los correctivos de eficiencia propuestos y se midió el consumo de energía posterior a la aplicación de los mismos. Los resultados obtenidos fueron: un ahorro de 1392,71 kWh/mes en iluminación ($115,59 mensuales), 16,34 kWh/día en uso de ascensores ($40,68 mensuales), 1,69 kWh/mes en bombas de agua principales ($0,14 mensuales) y 8,05 kWh/mes en bomba de agua secundaria ($0,67 mensuales). Se determina la rentabilidad de aplicar las propuestas de eficiencia energética utilizando los indicadores económicos TIR y VAN, proyectando en las propuestas de eficiencia una durabilidad de 10 años si el SECAP aplica los correctivos de eficiencia energética propuestos, determinando un TIR% y ($VAN) respectivamente de 4,34% ($5410,68 iluminación), 1,01% ($8,50 ascensores), 1,45% ($8,50 bombas principales) y 3,57% ($28,65 bomba secundaria).2017-03-03T00:00:00ZAuditoría energética de las instalaciones de la empresa ecuatoriana de artefactos S.A. “ECASA”
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17004
Título: Auditoría energética de las instalaciones de la empresa ecuatoriana de artefactos S.A. “ECASA”
Autor: Cárdenas Ayala, Byron Mauricio
Resumen: This project performs an energy audit in “Ecuatoriana de Artefactos S.A. ECASA”, which is a factory that manufactures electrical appliances. A baseline of the current energy consumption per unit produced is identified, the opportunities for improvement are identified and the implementation of improvements with zero and low implementation costs is proposed. A verification plan for the implementation of the proposed measures is submitted. The process begins with an assessment without measurements to identify the biggest energy consumers, obtaining electricity (92%), diesel (5%), LPG (3%). Three measurements are made: the quality of electrical energy; overheating on boards; and luminance in working areas. The measurements (baseline) shown that the thermoforming, compressed air and plastic injection have the highest energy consumption per unit produced, with 39,9; 32,4 and 27,1 kWh / unit produced respectively. Energy losses due to overheating (0,214 kWh / uni), feeder losses (0,301 kWh / uni), harmonics (3,649 kWh/uni), improper shift distribution (8,88 kWh/uni), increased of production lot (3,496 kWh/uni), increased equipment efficiency (2,375 kWh/uni) and use of new technologies (25,76 kWh/uni). The total reduction is from 124,82 to 80,15 kWh/uni. The company decides to implement all improvements except the elimination of harmonics, since it requires more than $ 135,000. The total investment is $ 188,555. The annual savings are $ 74,795 and the CO2 reduction is 311 Ton.
Descripción: Este proyecto realiza una auditoría energética en la empresa Ecuatoriana de Artefactos S.A. ECASA, que fabrica electrodomésticos de línea blanca. Se elabora una línea base del consumo energético actual por unidad producida, se identifican las oportunidades de mejora y se propone la ejecución de las mejoras con cero y bajo costo de implementación. Se entrega un plan de verificación de la implementación de las medidas propuestas. Se inicia el proceso con una evaluación sin mediciones para identificar los principales consumidores de energía obteniéndose eléctrica (92%), diésel (5%), GLP (3%). Se realizan 3 mediciones: la calidad de energía eléctrica; el sobrecalentamiento en tableros; y la iluminancia en puestos de trabajo. Con las mediciones se elabora una línea base, clasificada por procesos, donde el termoformado, el aire comprimido y la inyección de plásticos tienen el mayor consumo de energía por unidad producida, con 39,9; 32,4 y 27,1 kWh/unidad producida respectivamente. Se calcula las pérdidas de energía por sobrecalentamiento (0,214 kWh/uni), pérdidas en alimentadores (0,301 kWh/uni), armónicos (3,649 kWh/uni), distribución inapropiada de turnos (8,88 kWh/uni), aumento de unidades por orden de producción (3,496 kWh/uni), aumento de eficiencia en equipos (2,375 kWh/uni) y uso de nuevas tecnologías (25,76 kWh/uni). La reducción total es de 124,82 a 80,15 kWh/uni. La dirección de la empresa decide implementar todas las mejoras a excepción de la eliminación de los armónicos, ya que se requiere más de $135.000. La inversión total es de $188.555. El ahorro anual es de $74.795 y la reducción de CO2 es de 311 Ton.2017-01-13T00:00:00ZEvaluación energética industrial de las instalaciones textiles de Delltex Industrial S.A. planta Cumbayá aplicando la norma NTE INEN-ISO 50001:2012
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/16970
Título: Evaluación energética industrial de las instalaciones textiles de Delltex Industrial S.A. planta Cumbayá aplicando la norma NTE INEN-ISO 50001:2012
Autor: Taipe Vilaña, Walter Edwin
Resumen: This titling project presents an implementation of NTE INEN ISO 50001: 2012 Standard, in performing energy assessment at facilities of Delltex Industrial S.A. located in Cumbayá; it starts with the schematization of the plant productive process, in order to build a diagrams process flow, supplies and energetic; once the process of the plant is described, It is necessary to make a balance of energy identifying electric and thermal consumption of the main users inside the plant, the idea is to get monthly consumptions analysis and proceed to the measurement of parameters in different selected areas; it can allow to make a study of selected electrical and thermal systems, to determine the current balance and operating costs, indicating by calculation examples , the mathematical formularies used and the analysis is performed to achieve optimal behavior of electrical and thermal systems, in the same way to get a calculation of costs and investment feasibility of all proposed improvements in those areas, thereby achieve efficient behavior in those mentioned areas and in this way help as a basic tool in developing future energy plants.
Descripción: Este proyecto presenta la aplicación de la norma NTE INEN-ISO 50001:2012, en la realización de la evaluación energética de las instalaciones de Delltex Industrial S.A. ubicada en Cumbayá; la cual inicia con la esquematización del proceso productivo de la planta para construir los diagramas de flujo de proceso, insumos y energéticos; descrito el proceso de la planta, se realiza el balance global de energía mediante la caracterización del consumo con la identificación de los principales usuarios de energía eléctrica y térmica para efectuar el análisis de los consumos mensuales y así proceder a la medición de parámetros en cada una de las áreas seleccionadas; de esta manera, se inicia el estudio de exergías de los sistemas eléctricos y térmicos seleccionados, para determinar el balance y costos actuales de funcionamiento; indicando mediante ejemplos de cálculo los formulismos matemáticos que se utilizan y se realiza el análisis para lograr el comportamiento óptimo de los sistemas eléctricos y térmicos; así como, el cálculo del costo y la factibilidad de inversión de las mejoras propuestas en estas áreas para de esta manera alcanzar un comportamiento eficiente en las mismas y que sirva de herramienta básica en la elaboración de los planes energéticos a futuro2016-12-07T00:00:00ZDiseño, construcción y análisis energético de paneles solares de aire forzado para un horno de deshidratado de frutas.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/16727
Título: Diseño, construcción y análisis energético de paneles solares de aire forzado para un horno de deshidratado de frutas.
Autor: Díaz Santamaría, Lauro Santiago.
Resumen: The aim of this project is to design, build and analyze the behavior of two forced – convective solar collectors for a fruit dehydrator. The project is divided in four stages: recompilation of information, collector’s design, collector’s implementation and analysis of results. During the first stage it recompiles relevant information about solar radiation, heat transfer, solar collectors design and food drying. The second stage includes identification of requirements and designs of the collectors as well as additional components for their integration with the dryer. In the next stage workshop in drawing, flow process charts and implementation of the collectors develops. During final stage, all design’s values will be validated throw the comparison with their respective measurements; also, quality of the dried products will be verified. In order to complement the investigation, economic and environmental impact analysis will be developed. As a conclusion, it is possible to affirm that the implementation of the solar collectors of this project as an energy source for a fruit dryer is viable from technological, efficient use of energy and environmental points of view.
Descripción: El presente proyecto tiene como objetivo diseñar, construir y analizar energéticamente tres paneles solares de aire forzado para un horno deshidratador de frutas. Este proyecto se divide en cuatro etapas fundamentales: recopilación de información, diseño de los colectores, implementación de los colectores, análisis de resultados. En la primera etapa se realiza la recopilación y análisis de información referente a radiación solar, transferencia de calor, diseño de paneles solares y deshidratación de alimentos. La segunda etapa comprende la identificación de requerimientos y diseño de los colectores solares así como de los componentes adicionales que le permiten acoplarse al sistema de deshidratación. Durante la tercera etapa se implementan los paneles solares previa elaboración de planos de taller y diagramas de flujo de procesos. La etapa final corresponde a la validación del diseño mediante el contraste de los valores de temperatura calculados y los valores medidos durante la operación de los paneles en el deshidratador así como la verificación de la calidad de los productos deshidratados. Para complementar la investigación se realiza el estudio económico – ambiental de los colectores. Como conclusión del proyecto puede afirmarse que el uso la construcción de los paneles solares de este proyecto como fuente de energía para un horno deshidratador en una opción viable desde los puntos de vista tecnológico, de aprovechamiento eficiente de la energía, económico y ambiental.2016-09-12T00:00:00ZImplementación inicial de un sistema de gestión de uso de energía en un hospital público del Ecuador
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/16539
Título: Implementación inicial de un sistema de gestión de uso de energía en un hospital público del Ecuador
Autor: Salazar Flores, Víctor Germán; Arpi Llivipuma, Carina Elizabeth
Resumen: This work is directed to the area of Health today is legally supported in the 2008 Constitution, Chapter VII, REGIME good living, second section, Health, to implement energy efficiency in buildings of Health Facilities of Ecuador. Mechanical systems evaluations were conducted and has also been involved the electrical system as an essential part for the operation of the different equipment powerhouse, steam system, pumping system for drinking water, aerated conditioning system and mechanical ventilation; among other systems. The determination of indicators of energy in terms of number of beds and the cost per patient indicator gave a referential value of consumption per available bed. The issue of external kind attentions to the hospital, an outpatient clinic, and Emergency Triage, these high demands compared to the attention within the health facility was discussed. Besides the theme of energy efficiency, it was applied in a hospital system with alternative energies. He is currently being built a new one for the attention of other specialties, serious building plan in the future from the merger of facilities, physical infrastructure and equipment with the old building.
Descripción: El presente trabajo estuvo dirigido al área de la Salud que hoy en día está respaldado legalmente en la Constitución 2008, Capítulo VII, RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR, sección segunda, Salud, para la aplicación de la eficiencia energética en las edificaciones de los Establecimientos de Salud del Ecuador. Se realizaron evaluaciones de sistemas mecánicos y también se ha involucrado al sistema eléctrico como parte fundamental para el funcionamiento de los diferentes equipos de Casa de Maquinas, sistema de vapor, sistema de bombeo de agua potable, sistema de airea condicionado y ventilación mecánica; entre otros sistemas. La determinación de indicadores de energía en función de número de camas, así como el indicador del costo por paciente dieron un valor referencial del consumo por cama disponible. Se trató el tema de atenciones de tipo externo al hospital, como Consulta Externa, Triaje y Emergencias, estas de gran demanda comparada con las atenciones al interior del establecimiento de salud. Además se aplicó el tema de eficiencia energética en un sistema del hospital con energías alternativas. Actualmente está construyéndose un edificio nuevo para la atención de otras especialidades, seria procedente en lo futuro planificar la fusión de instalaciones, infraestructura física y equipamiento con el edificio antiguo.2016-06-13T00:00:00ZDiseño y construcción de un motor Stirling didáctico acoplado a un generador, y evaluación de la eficiencia energética del sistema
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/16506
Título: Diseño y construcción de un motor Stirling didáctico acoplado a un generador, y evaluación de la eficiencia energética del sistema
Autor: Calvopiña Villagómez, Mario Fernando; Delgado Rodríguez, Sivananda Salmanazar
Resumen: The developed Stirling motor let visualize the thermodynamic cycle, also generate electricity and through real time data acquisition system, get a complete energy evaluation. Experimental and simulation phases are conjugated for all elements in a modular design which considers: geometry, closed system, work fluid and operation temperatures. Pressure, volume and torque versus angular position are thermodynamic diagrams which let determine the dimensions of the model for construction purposes. More important elements such as piston, camera and inertia mass are dimensioned. The motor is constructed and a generator is coupled to it. The data acquisition system let determine the motor real performance parameters, its efficiencies and the energy and exergy diagrams. The developed laboratory practice manual guides in the use of the equipment.
The main characteristics of the motor are: fuel – alcohol, work fluid – air, temperatures from 50 OC to 250 OC, frequency – 350 rpm, net power – 1.6 watts, thermal efficiencies – 38.3% (ideal), - 27% (simulated) and – 17.9% (real), and the second law efficiency – 46.7%. So that, the thermodynamic impossibility of getting certain limits are confirmed.
Descripción: El motor Stirling desarrollado facilita el aprendizaje de la termodinámica al permitir visualizar el ciclo termodinámico, generar energía eléctrica y, mediante adquisición de datos en tiempo real, obtener la evaluación energética. Se conjugan la fase experimental y la simulación del ciclo en un diseño modular de elementos, partes y piezas que considera: parámetros geométricos, sistema cerrado, fluido de trabajo y temperaturas de operación. Los diagramas simulados presión, volumen y torque versus posición angular permiten evaluar la posible potencia del motor y determinar las dimensiones del modelo a construir. Se dimensionan los elementos más importantes: pistón, cámara y masa de inercia. Se construye un motor y se acopla un generador eléctrico. La adquisición de datos (presión, volumen y temperaturas) determina los parámetros reales de funcionamiento del motor, sus rendimientos y diagramas energético y exergético. La guía de práctica facilita el uso del equipo. Las características relevantes del motor son: combustible alcohol, fluido de trabajo - aire, temperaturas entre 50 OC y 250 OC, régimen - 350 rpm, potencia neta - 1.6 vatios y rendimientos térmicos ideal – 38.3%, simulado - 27% y real – 17.9%, rendimiento de segunda ley – 46.7%. Se confirma así la imposibilidad de alcanzar los límites establecidos.2016-06-21T00:00:00ZModelación y simulación de un sistema híbrido de almacenamiento de energía eléctrica para la propulsión de embarcaciones tipo taxis en Puerto Ayora
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/15936
Título: Modelación y simulación de un sistema híbrido de almacenamiento de energía eléctrica para la propulsión de embarcaciones tipo taxis en Puerto Ayora
Autor: Constante Segura, Joffre Remigio
Resumen: In the present work the modeling and simulation of an electrical energy storage hybrid system has been performed, using batteries and super capacitors that offer taxi service for people in Academia Bay, Puerto Ayora, Santa Cruz-Galápagos. This study aims to decrease the use of fossil fuels through electric propulsion systems in Galapagos Islands. In order to achieve this objective, the storage system needs to be optimized using an objective function that allows decreasing energy use and price. It should be emphasized that this work focuses on finding the optimal sizing of the storage system, since the weight is critical in the boat displacement.
Descripción: En la presente tesis se realizó el modelamiento y simulación de un sistema híbrido de almacenamiento con baterías y supercapacitores para embarcaciones que prestan el servicio de taxi en bahía Academia, Puerto Ayora, Santa Cruz – Galápagos. El objetivo es disminuir el uso de combustibles fósiles en galápagos por medio de la propulsión netamente eléctrica. Para aportar en este objetivo es necesario optimizar el sistema de almacenamiento con una función objetivo que permita minimizar los costos y la energía. Hay que destacar que el enfoque de este trabajo es encontrar el dimensionamiento óptimo del sistema de almacenamiento, puesto que el peso es fundamental en el desplazamiento de una embarcación.2016-06-07T00:00:00ZConstrucción y caracterización de celdas solares sensibilizadas por pigmentos naturales extraídos de plantas existentes en el Ecuador y determinación de la eficiencia de conversión energética.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/15320
Título: Construcción y caracterización de celdas solares sensibilizadas por pigmentos naturales extraídos de plantas existentes en el Ecuador y determinación de la eficiencia de conversión energética.
Autor: Calero Armas, María Cristina
Resumen: In this paper, it has researched the performance of energy conversion of Dye Sensitized Solar Cells, using natural dyes as photosensitizers elements. The dyes were extracted of eight plants growing in Ecuador: achiote, attacked, eggplant, Jamaica flower, blackberry Castile, mortiño, radish and tree tomato. As part of the above investigation, first, a highly repeatable methodology for the development of this kind of cells was developed. As well as an appropriate methodology for physical characterization and performance of DSSC's was established. As a special contribution of the work, the use of innovative adaptations both in the manufacture and characterization of the cells to the methods described in the literature is implemented. Has obtained encouraging results regarding the potential that the mortiño and Jamaica flower exhibit for these applications. As it has been left the necessary basis for further research around the issue not only in the type of cells DSSC, but generally emerging solar cell technologies.
Descripción: En el presente trabajo, se ha investigado acerca de la eficiencia de conversión energética de celdas solares sensibilizadas por pigmentos (Dye Sensitized Solar Cells, DSSC), utilizando como elementos fotosensibilizadores tintes naturales. Los tintes fueron extraídos de ocho plantas que crecen en el Ecuador: achiote, ataco, berenjena, flor de Jamaica, mora de castilla, mortiño, rábano y tomate de árbol. Como parte de la investigación antes mencionada, primero se desarrolló una metodología altamente reproducible para la elaboración de este tipo de celdas. Así como también, se estableció una metodología adecuada para la caracterización física y el desempeño de las DSSC´s. Como un aporte especial del trabajo, se implementó el uso de adaptaciones innovadoras tanto en la fabricación como en la caracterización de las celdas a los métodos descritos en la literatura . Se ha obtenido resultados alentadores respecto al potencial que el mortiño y la flor de Jamaica exhiben para este tipo de aplicaciones. Así como, se ha dejado las bases necesarias para seguir investigando alrededor del tema no solo en el tipo de celdas DSSC, sino en general en celdas solares de tecnologías emergentes.2016-04-07T00:00:00ZDiseño y construcción de un prototipo de celda de combustible
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/11517
Título: Diseño y construcción de un prototipo de celda de combustible
Autor: Tipán Vergara, Luis Fernando
Resumen: This development data is collected from the emergence of the first fuel cell development that these had throughout history to reach various types, as well as the most representative parts that constitute them. Examples are taken on global development in Latin America and in our country, and in this way to understand the evolution of these new energy sources worldwide. An analysis of the components and operation of the fuel cell chosen for the design and construction is done, the behavior framed within the thermodynamics laws to obtain a mathematical model to analyze their behavior. It is addressed and the proposal and design of the PEM fuel cell (proton exchange membrane) type is detailed. For this, the process followed and the election of components, methods and systems that are working are justified described. Assembling each of the components that make up the modules of PEM fuel cell it is also described. Analyzing operation is performed, the initializing process is described for a fuel cell, and various tests were developed in order to determine the optimum operating voltage levels are analyzed by comparing them with the fuel inlet to level to determine their efficiency.
Descripción: En este desarrollo se recopilan datos desde el surgimiento de las primeras celdas de combustible, el desarrollo que estas tuvieron a lo largo de la historia hasta llegar a los diversos tipos, así como también las partes más representativas que las constituyen. Se han tomado ejemplos sobre el desarrollo mundial en América latina y en nuestro país, para de esta manera comprender la evolución de estas nuevas fuentes de energía en todo el mundo. Se realiza un análisis de los componentes y funcionamiento de la celda de combustible escogida para el diseño y construcción, se analiza el comportamiento enmarcado dentro de las leyes de la termodinámica para poder obtener un modelo matemático para analizar fácilmente su comportamiento. Se aborda y se detalla la propuesta y el diseño de la pila de combustible tipo PEM (Membrana de intercambio de protones). Para ello, se describe el proceso seguido y se justifican las elecciones de componentes, métodos y sistemas con los que se están trabajando. También se describe el ensamblaje de cada uno de los componentes que conforman los módulos de pila de combustible tipo PEM. Se realiza el análisis de funcionamiento, se describe el proceso para inicializar una pila de combustible, se desarrollan las diferentes pruebas con el objetivo de determinar el funcionamiento óptimo, se analizan los niveles de voltaje comparándolos con los nivele de entrada del combustible para determinar su eficiencia.2015-08-07T00:00:00Z