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Análisis de demanda y eficiencia energética en el portador eléctrico del proceso de termofijado en una industria textil.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019) Gualpa Ayala, Eduardo Santiago; Cruz Panchi, Luis Rolando
El presente proyecto de análisis de demanda y eficiencia energética fue realizado en una industria textil ubicada al norte de quito, con el fin de verificar la eficiencia de los motores que intervienen en el proceso de Termofijado. Se realizó un levantamiento de información basado en los datos de placa y conductores de alimentación de los motores. El análisis se lo realizo mediante la utilización de equipos analizadores de calidad de energía eléctrica, determinando los parámetros eléctricos necesarios para obtener la demanda de utilización, factor de potencia, factor de demanda, eficiencia y energía total, estos valores fueron aplicados en los motores más relevantes del proceso. También se analizó la demanda máxima que se presenta en todo el proceso de termofijado, con medición en la protección principal, que fue comparado con la carga total instalada obtenida por la información recopilada de datos da placa, obteniendo un porcentaje favorable de utilización. Mediante los resultados de registro de demanda y en el cálculo de la eficiencia eléctrica se pudo evidenciar que la potencia útil nominal de los motores se ha visto afectada, debido a varios procesos de rebobinado que han generado un cambio en sus características. La simulación de cambio considerando motores de alta eficiencia, según la norma 60034-2-1, con su misma potencia nominal, genera un ahorro energético y económico, representativo para la industria.
Análisis de la intensidad de radiación del campo magnético producido en un transformador de 300kVA y su incidencia en la salud de los estudiantes del ISTC
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2021-08) Villamarin Reinoso, Juan Vinicio; Cruz Panchi, Luis Rolando
En la actualidad la preocupación por las radiaciones magnéticas que nos rodean a crecido significativamente por su incidencia en la salud, incentivando a la investigación con el objeto de reducir y mantener un control sobre ellas. Dentro de este entorno el presente trabajo se centra en el análisis de datos levantados en tiempo real en el transformador, laboratorio, cables de media y baja tensión en el Instituto Superior Tecnológico Cotopaxi, para determinar que las mediciones expuestas se encuentran dentro de los límites permisibles de acuerdo a la normativa establecida. En este sentido asentado sobre la base de una investigación descriptiva se concluye que el nivel de exposición en las zonas vulnerables no supera los umbrales señalados, sin afectar a la integridad de las personas.
Desarrollo de una aplicación SCADA para el control de nivel de un proceso simulado de tres tanques en cascada.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-03) Guacapiña Toapanta, Diego Vicente; Cruz Panchi, Luis Rolando
La presente propuesta tecnológica tiene como fin implementar un sistema de control basado en controladores clásicos PID en un proceso de control de nivel de tres tanques en cascada mismo que será simulado en un software específico; este sistema de control será ejecutado por un autómata programable simulado; un algoritmo de control será previamente cargado en el mismo, de esta manera se obtiene un control en la variable de nivel del líquido para cada tanque; este proceso va a ser monitoreado a través de una aplicación SCADA implementada en un software de procesamiento y visualización de los datos que arroja el PLC, dicha aplicación permite al usuario crear un registro de datos en una hoja de cálculo para el posterior análisis del comportamiento del sistema; mediante el protocolo de comunicación TCP/IP se consigue crear un servidor OPC que permite la transmisión bidireccional de datos para que el usuario pueda tener el control manual y automático del proceso. Con la realización de este proyecto los estudiantes de ingeniería electromecánica pueden desarrollar prácticas que permitan reforzar conocimientos en campos como: modelamiento de procesos, redes de comunicación, programación de autómatas y diseño de interfaces HMI.
Diagnóstico energético para obtención de las curvas de demanda de los bloques A y B del Campus Matriz de la Universidad Técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Andache Guananga, Jofre Wladimir; Chávez Contreras, Johana Rocío; Cruz Panchi, Luis Rolando
La identificación de los cambios del consumo y el tratamiento de los datos de la demanda eléctrica es un factor esencial para la planificación de proyectos de energías renovables. Los edificios universitarios en la actualidad juegan un papel importante en la demanda de electricidad. Por ello este trabajo propone un método estadístico para la caracterización de las curvas de demanda eléctrica mensuales y anuales, basados en datos históricos recolectados en un periodo de 5 años. Los datos del consumo de energía es la base para resolver servicios energéticos, sin embargo, los datos brutos pueden no ser aplicados directamente en un proceso de optimización; la razón es que contienen datos atípicos y distorsionan la efectividad del método, esto puede conducir a una caracterización inexacta de la demanda eléctrica. El método propuesto se ha centrado en determinar los patrones de demanda eléctrica, la detección de datos típicos y atípicos, el análisis de la variabilidad de la demanda tanto mensual como anual, con el fin de obtener la curva de demanda eléctrica representada con los datos de la demanda máxima, media y mínima para un año típico. Para distinguir estos datos típicos y atípicos de la demanda eléctrica se aplicó el método de la distribución normal esto ha producido un conjunto de datos normalizados. Al igual el método estadístico ha sido validado por pruebas no paramétricas, entre ellos el test de Kolmogorov Smirnov que se empleó para los datos brutos y transformados, al final el test dio un resultado de normalidad satisfactorio. Por lo tanto, el método demostró que caracteriza los datos de la demanda eléctrica con alta confiabilidad y además puede emplearse para el procesamiento de los datos proporcionados por los medidores inteligentes que actualmente se están implementado en la institución.
Diseño de las instalaciones eléctricas e implementación de la puesta a tierra de protección de la "Unidad Educativa Mariano Negrete". Para reducir las fallas del sistema.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y A plicadas., 2020-02) Chicaiza Rodríguez, Ayrton Raúl; Guanoluisa De Faz, Mauricio Geovanny; Cruz Panchi, Luis Rolando
En el presente trabajo se ha desarrollado el diseño del sistema eléctrico integral de la Unidad Educativa Mariano Negrete, con el objetivo de disminuir las fallas eléctricas dentro del plantel. Para esto en primer lugar se realizó el levantamiento de la información, con esto se pudo evidenciar el deterioro y las fallas en las instalaciones eléctricas. Se procedió a realizar el levantamiento de cargas para reconocer como están distribuidos los circuitos eléctricos dentro de la edificación, la misma que se subdivide en tres bloques. La Unidad Educativa no cuenta con planos de las instalaciones eléctricas. Para determinar el número de luminarias necesarias para cada tipo de ambiente se utilizó el programa DIALUX. Con respecto al sistema de fuerza se basó en la normativa NEC capítulo 15 articulo 15.1.11.3, la misma que indica el número y el tipo de toma corrientes que se deben implementar en los establecimientos educativos. En cuanto a los cuadros de cargas se dimensiona el número de circuitos, el tipo de protección, el calibre del conductor y a las áreas que abastece la energía eléctrica, para esto se ha aplicado la norma NEC. Para estimar la demanda de diseño y la implementación de la puesta a tierra se aplicó la normativa de la Empresa Eléctrica Quito con la cual se determinó la capacidad y el tipo del transformador; y el nivel de resistencia. Por tanto, al aplicar la norma NEC en el diseño de las instalaciones eléctricas dentro de la Unidad Educativa Mariano Negrete se obtendrán ambientes seguros y confiables, el resultado de resistencia de la puesta a tierra fue de 3.32 ohmios
Diseño de un regulador de velocidad para un generador caterpillar en la cantera san joaquín 2 de la empresa mapeagre
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-07) Núñez Sandoval, Israel Aníbal; Vivanco Torres, Walter Stalin; Cruz Panchi, Luis Rolando
Se realizó un sistema aislado para el control de la velocidad en la cantera “San Joaquín 2” , en donde se observó un grupo electrógeno de tipo CAT 3306 de 210 KW, el cual tenía un sistema de regulación de velocidad automático, comprendido por dos partes esenciales para su funcionamiento; un sistema de control que se conforma de transductores que envían señales a una tarjeta electrónica en la que se procesan las señales y se envía una nueva señal a la segunda parte del sistema de regulación de velocidad que está conformada por un actuador, el cual es el encargado de acelerar o desacelerar al grupo electrógeno en base a la demanda que sea solicitada. En el transcurso del desarrollado proyecto se investigó acerca de los procesos y señales que intervienen en un proceso de control en un grupo electrógeno y su respectivo funcionamiento, por lo que se dio a conocer varias alternativas para lograr cumplir con nuestros objetivos planteados, y así poder seleccionar la mejor alternativa, por lo que se tomó la decisión de realizar un sistema aislado para el control de velocidad del grupo electrógeno CAT 3306 de 210 KW, utilizando un microcontrolador y con el apoyo de un transductor inductivo, el cual será el encargado de receptar una señal emitida por la rueda del volante del grupo electrógeno, y mediante el microcontrolador enviar otra señal a la parte mecánica comprendida por un servomotor para acelerar o desacelerar dependiendo de la demanda existente en la cantera. Al mismo tiempo el sistema aislado recepta señales mediante la utilización sensores de corriente y voltaje respectivamente, y con el microcontrolador se envían datos a una pantalla y así visualizar la lectura de las cargas y el voltaje.
Diseño e implementación de un módulo didáctico para el análisis y corrección del factor de potencia para el laboratorio de máquinas eléctricas de la universidad técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-02) Muso Gancino, Edwin Gabriel; Tipán Sánchez, Alexander David; Cruz Panchi, Luis Rolando
El no contar con un módulo didáctico práctico que permita visualizar el comportamiento de las variables eléctricas nos impulsó a realizar la implementación de un módulo que tenga como objetivo visualizar de manera gráfica el proceso de corrección del factor de potencia de las cargas implementadas, las variables que intervienen para el efecto de corrección es voltaje, corriente y su ángulo de desfase. Las que son obtenidas por un analizador de energía que son parámetros eléctricos necesarios para el estudio, por medio de un software LabView se genera el procesamiento de señales, lo que permite la representación de ondas senoidales y vectoriales de cada una de las fases tanto de corriente como de voltaje. Usando el modulo didáctico – práctico el estudiante puede analizar y comparar los resultados de forma teórica – práctica y relacionarlos con el triángulo de potencias, para el desarrollo de la práctica el módulo cuenta con una red de alimentación trifásica de 220 V, en la misma que se encuentra instalada cargas inductivas y resistivas que estas pueden ser combinadas permitiendo así realizar la corrección del factor de potencia, el dimensionamiento de los capacitores nos permitió realizar la compensación de energía reactiva a las cargas implementadas en el módulo cumpliendo así la corrección. Realizando el esquema de proceso de corrección del factor de potencia ha permitido la construcción de módulo didáctico práctico.
Diseño e implementación de una acometida para la máquina de prueba universal (TINIUS O OLSEN) del laboratorio de resistencia de materiales de la Universidad Técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-03) Tapia Alvarado, Cristopher Daniel; Cruz Panchi, Luis Rolando
En los talleres de la Universidad Técnica de Cotopaxi en el laboratorio de resistencia de materiales existe una máquina de pruebas universales TINIUS OLSEN que es alimentada a 220V trifásico que realiza pruebas de ensayos de diferentes materiales. Este equipo llegó a tener un daño grave en la tarjeta de control del sistema de la máquina que causó su avería, este suceso se ocasionó por no tener una acometida individual para su debida alimentación eléctrica, a partir de este hecho se tomó en consideración la medición y el análisis de la calidad energía en el lugar donde el equipo se encontraba energizado, el objetivo fue posible cumplirlo ya que la Universidad facilitó el equipo de medición denominado analizador de energía Fluke 435, este tiene la capacidad de medir cualquier tipo de suceso que exista en una red eléctrica, por tal motivo se llegó a instalar en laboratorio de hidroneumática en el subtablero de distribución (TDS5) con el afán de poder determinar la calidad de voltaje, este análisis se rigió en base a los requerimientos técnicos que recomienda el fabricante y las normas IEEE1159, EN50160 y las regulaciones del ARCONEL. Gracias a estos datos se evaluó la calidad de tensión y eventos que pudieron ocasionar el daño a la misma, tomando en cuenta que la regulación del ARCONELtiene denominado como tiempo mínimo de la medición 7 días en intervalos de 10 minutos, por este motivo se consideró medir los de eventos que se producen en ese tiempo, gracias al software POWER LOG 430-II se pudo extraer los datos y se expresó los resultados por medio de Excel justificando en curvas y porcentajes. Los resultados se encuentran en metodología, se realizó el diseño de una nueva acometida considerando los requerimientos técnicos, cálculos y las normas que delimitan los rangos de voltaje y dimensionamiento de los elementos para la acometida. Se consideró medir la nueva acometida con el analizador de energía y como resultados se mejoró la variación de voltaje sin que existan variaciones mayores al 8% y con una mejora promedio en la fase A de 1.38%, fase B de 2,79% y fase C 0,93%. También de mejoro el desbalance de tensión ya que ninguna medición superó el 1,5% de desbalance y obteniendo una mejora del 1.15%, estos datos están expresados dentro de los análisis de resultados y se rigen a los requerimientos del fabricante, límites que establece la normativas y regulaciones ya mencionadas, este proyecto fue realizado con éxito ya que la máquina se encuentra con la acometida, rangos de tensión y protecciones adecuadas al sistema.
Diseño e implementación del sistema de protecciones eléctricas de una instalación fotovoltaica de 2kw.
(Ecuador :Latacunga : Universidad Tecnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Achote Yasig, Alex Fernando; Rodríguez Vera, Gregory Steven; Cruz Panchi, Luis Rolando
Este proyecto tiene como objetivo implementar un sistema de protecciones eléctricas en un sistema fotovoltaico de 2 kW para salvaguardar a las personas y a las instalaciones de posibles fallas, sobrecarga y cortocircuito, este sistema se encuentra en la terraza del bloque B de la Universidad Técnica de Cotopaxi en la ciudad de Latacunga. En el proceso se realizó el levantamiento de información de la capacidad de los equipos que conforma el sistema fotovoltaico, estas características se pudieron visualizar en la placa de datos que proporcionan los fabricantes de cada uno de los equipos. Con los valores obtenidos y aplicando la norma mexicana vigente NOM 001 SEDE 2018 se procedió a dimensionar las protecciones eléctricas, posteriormente se realizó la simulación del sistema en el software ETAP, lo que permitió visualizar la caída de tensión de 3,3 % validando el dimensionando de los conductores. A continuación, se realizó el estudio de la coordinación de protecciones del sistema en el cual se observó que el fusible 1 con una corriente de falla de 50 A actúa en 0,11 segundos, al igual que el disyuntor principal actúa en 10 segundos con una corriente de falla de 100 A. Finalmente se realizó la compra de las protecciones eléctricas que se encontraron disponibles en el mercado que fueron implementadas en el gabinete, con esto se realizaron pruebas en el sistema fotovoltaico obteniendo en la medición del arreglo un voltaje de 61,6 V. Esta implementación de protecciones eléctricas en la instalación fotovoltaico de 2 kW usando la normativa vigente garantiza la seguridad de cada uno de los dispositivos eléctricos protegiendo de posibles fallas de sobrecarga y cortocircuito.
Diseño y simulación de un sistema de generación fotovoltaica de tipo off-grid considerando análisis de la demanda de energía
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Alvarez Agama, Andrés Sebastián; Heredia Páez, Hugo Vinicio; Cruz Panchi, Luis Rolando
La presente propuesta tecnológica consistió en el diseño y simulación de un sistema de generación fotovoltaica de tipo off/grid considerando la demanda energética del bloque “B” de la Universidad Técnica de Cotopaxi, dentro del proyecto se pudo constatar el desaprovechamiento del recurso solar por la inexistencia de un sistema fotovoltaico, por lo que se procedió a desarrollar su dimensionamiento, que dio inicio con la obtención de la demanda energética de 30,61 kW, el cálculo de la cantidad de paneles solares que fue de 90 paneles de 385 Wp generando una potencia de 34,7 kW, se dimensionó un inversor MPPT de 45 kW, por lo que se definió un grupo de 15 paneles conectados en serie y 6 en paralelo, su orientación fue hacia el norte con un ángulo de inclinación de 15°, mediante la simulación se obtuvo un informe de resultado en donde se mencionaba que a la salida del inversor se tiene una proporción de rendimiento del 87,5% en donde la energía generada anual es de 58,61 MWh/año mientras que mediante los cálculos se genera 57,54 MWh/año obteniendo un 1,83 % de error, también se determinó el monto anual y mensual de la generación, que según el pliego tarifario el costo del kWh para entidades públicas es de 0,065 USD/kWh por lo tanto, para una generación anual de 57,53 MWh/año se obtiene un monto anual de 3814,9 USD finalmente, se obtuvieron las curvas de generación del panel solar del día 19 de mayo 2021 en la que se realizó una comparación con la curva de demanda del mismo día pero en el año 2022, el sistema fotovoltaico cubre una parte de la demanda del bloque “B” de la Universidad, el pico más alto de generación es de 33 kW y el pico más alto de demanda es de 30 kW.
Estimación de las pérdidas de energía por efecto de la temperatura en una estación fotovoltaica de 2 kw
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Mendoza Chilig, Francisco Alexander; Toaquiza Toaquiza, Wilmer Javier; Cruz Panchi, Luis Rolando
La presente propuesta tecnológica tiene como objetivo la estimación de las pérdidas de energía en una estación fotovoltaica 2kW que se encuentra ubicada en la Universidad Técnica de Cotopaxi en el laboratorio de Energías Renovables , mediante un análisis estadístico del estudio del comportamiento de las variables climatológicas, radiación solar incidente y temperatura ambiental con respecto al comportamiento del voltaje de un sistema de adquisición de datos de temperatura se lo realiza mediante el sensor termo-higrómetro DMA672.1, valores que se almacenan en el registrador de datos ELO3305, el cual proporciona los datos recopilados mediante un archivo CSV. Los datos obtenidos del voltaje en vacío Voc se recopilan mediante el data logger R 5003 de voltaje y corriente. El estudio surge por la necesidad de determinar las pérdidas de energía en el sistema fotovoltaico, mediate datos experimentales se procedió a determinar la potencia producida por los paneles. Para realizar el análisis de estimación de pérdidas se realiza una diferencia entre la potencia a la entrada del sistema y la potencia constante a la salida, en la que se obtiene como resultado un porcentaje de perdida mínima de 0.34% cuando existe una temperatura de 9,994ºC y una radiación de 519W/m2 y una perdida máxima de 85.67% cuando existe una temperatura de 17.105ºC y una radiación de 40W/m2.
Estudio de coordinación de protecciones para el sistema eléctrico de la empresa de balanceados PROBALBEN CIA.LTDA.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Bustamante Pilco, Jarlinton Alberto; Jiménez Poma, Bryan Isaías; Cruz Panchi, Luis Rolando
La presente propuesta tecnológica consistió en realizar el estudio de coordinación de protecciones eléctricas en la empresa PROBALBEN CIA.LTDA. Se caracterizó el sistema eléctrico actual mediante el registro de cargas y medidas de campo en la planta, con el fin de tabular datos técnicos y modelar el circuito eléctrico actual mediante el uso del software especializado de sistemas eléctricos industriales, que permite realizar simulaciones de corrientes de cortocircuito, flujos de cargas y generar la selectividad de coordinación de protecciones. Con la aplicación del software se registraron valores de corrientes de cortocircuitos mínimas y máximas, para la verificación de actuación de los equipos de protección, además, se registró las caídas de tensión por procesos en la fabricación del balanceado identificando tres procesos críticos que afectan al circuito eléctrico. También se analizó el comportamiento de las protecciones termomagnéticas, fusibles, relevadores térmicos, con la finalidad de obtener los tiempos de operación en la actuación durante una falla, se identificó en los circuitos eléctricos protecciones sobredimensionadas o no cuentan con protección. Los resultados obtenidos evidenciaron que en algunos puntos de la red existen caídas de tensión que sobrepasan el 5% lo establecido por la normativa NEC/NFPA 70, problemas con las protecciones las cuales deben ser reemplazadas, dadas todas estas anomalías se procedió a proponer un nuevo esquema de protecciones considerando las normativas establecidas y criterios de selectividad de protecciones, disminuyendo las caídas de tensión de las zonas afectadas no sobrepasando el 5%, así como se logró ajustar el tiempo de accionamiento a 0.03 segundos de cada protección dando como resultado principal la disminución de los tiempos de para en la producción.
Evaluación de luminosidad en alumbrado público con luminarias led.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-07) Alava Quimis, Marlon Andrés; Jiménez Vergara, Johnny Nicolás; Cruz Panchi, Luis Rolando
En el presente proyecto se realizó la evaluación del alumbrado público con luminarias led en el sector la Merced de la ciudad de Ambato provincia de Tungurahua debido a que al circular por el sector durante la noche se perciben niveles de luminosidad irregular, así como aparentemente excesos luminosos. Para lo cual se realiza una evaluación de campo que implica la división del sector por avenidas y la medición de los niveles de luminosidad mediante equipo de medición (luxómetro), además también se desarrolló una recalificación del sector en base a la regulación de la luminosidad de avenidas de acuerdo a la densidad de tráfico vehicular y peatonal durante la noche; dispuesta por la normativa en alumbrado público: Agencia de Regulación y Control de Electricidad (ARCONEL), misma que se basa y adopta los parámetros de la normativa internacional: Sociedad de Ingenieros en Iluminación de América del Norte (IESNA); con la finalidad de determinar si los parámetros del alumbrado público existentes están dentro de la normativa y si no es así ejecutar una propuesta de mejora que permita modificar ciertos parámetros como: nivel de luminosidad y deslumbramiento causado, altura de instalación, distancia de separación, distribución de las luminarias, uniformidad de las avenidas, entre otros. Luego de realizar el análisis entre los valores medidos y los valores obtenidos mediante la propuesta de mejora (ejecutada en el software DiaLUX) se comprueba que con una correcta evaluación e instalación del alumbrado público en el sector se puede disminuir los excesos luminosos hasta en un 45,12% en los puntos críticos de iluminación (lugar bajo la lámpara) y además la uniformidad mejora de un 0,36 hasta un 0,37 este nivel de uniformidad se aproxima más al valor indicado por la regulación de ARCONEL.
Implementación de un sistema de adquisición de datos de energía producida en una estación fotovoltaica de 560w para La obtención de las pérdidas de energía.
(Ecuador :Latacunga : Universidad Tecnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Moscoso Villarroel, Carlos Miguel; Cruz Panchi, Luis Rolando
Los factores ambientales como la temperatura, la suciedad y las sombras. Así como las pérdidas en los componentes eléctricos, pueden afectar a la eficiencia de un sistema fotovoltaico, proporcionar una instalación óptima resultaría en la prevención de la mayoría de las pérdidas. Para obtener las pérdidas de un sistema fotovoltaico, se puede implementar un sistema de adquisición de datos de energía solar. La presente propuesta tecnología tiene como objetivo la implementación de un sistema de adquisición de datos de energía para la obtención de las pérdidas, mediante la instalación de equipos que midan la radiación, temperatura ambiente, temperatura propia de la célula, voltaje y corriente de los paneles fotovoltaicos, así como se utilizará el software Power Studio SCADA que permitirá mediante el diseño de un HMI la visualización de la producción energética de su operatividad en tiempo real. El estudio surge por el desconocimiento de las pérdidas de energía que se genera en una estación Fotovoltaicas, por lo cual se ha visto la necesidad de utilizar dispositivos eléctricos que ayuden a visualizar los datos de energía generados. La metodología utilizada es de carácter aplicativo con el uso de los métodos bibliográficos, estudio de campo inductivo y deductivo. Los resultados obtenidos durante su operación nos ha dado que las pérdidas en el sistema de generación eléctrica en el primer día fue un promedio de 92,71%, en segundo día fue un promedio de 93,61%, para el tercer día el promedio de pérdidas fue de 93,14%. Después de haber realizado las pruebas de campo durante tres días con puntos temporales definidos evaluaron el porcentaje de pérdidas del sistema. Los resultados muestran que hay un porcentaje promedio de 93,15% de pérdidas en el sistema durante su estudio.
Implementación de un sistema de adquisición de datos para el análisis de calidad de energía del inversor de una estación fotovoltaica de 2 kw.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Acosta Villalva, Stalin Enrique; Andy Chimbo, Félix Wilter; Cruz Panchi, Luis Rolando
La presente propuesta tecnológica tiene como objetivo la implementación de un sistema de adquisición de datos para el análisis de calidad de energía del inversor de una estación fotovoltaica de 2 kW, mediante el registro de mediciones de los parámetros eléctricos del inversor fotovoltaico, para determinar el comportamiento de las ondas de tensión y corriente conectadas a una carga en condiciones normales de operación. El estudio surge por la distorsión energética de tensión y corriente en el inversor monofásico producido por los armónicos de las cargas, limitando el monitoreo de los parámetros eléctricos, así como las acciones de mantenimiento tras los años de operación de los equipos. La metodología utilizada es de carácter aplicativo con el uso de métodos bibliográfico, de campo, inductivo, deductivo y el equipo CVM -A1500. Los resultados durante los registros realizados basándonos en la normativa ARCENNR 002/20 y la normativa IEEE 519-2014, en un periodo de 15 minutos, el día 26 de julio de 2022, de 9:00 a 11:15 horas. Donde el inversor ofrece una tensión promedio de 125.96 V y una corriente promedio de 6.15 A, THDv de 4,16% y THDi 4,45%. En el registro del día 27 de julio de 2022 de 12:00 a 14:15 horas, se obtuvo una tensión promedio de 127.45 V y una corriente promedio 4.07 A, THDv de 4,24% y THDi 36,61%. En el registro del día 28 de julio de 2022 de 7:45 a 10:00 horas, se obtuvo una tensión promedio de 124,26 V y una corriente promedio de 12.01 A, THDv de 3.78% y THDi 3,95%, de acuerdo a cada uno de los análisis realizados el resultado se encuentra dentro del límite de las normativas establecidas de (8%) para la tensión y (5%) para corriente en baja tensión, pero sin embargo en el registro del día 27 de julio de 2022, la THDi se encuentra fuera de los límites establecidos por las normativas en relación a la corriente fundamental. Entre las conclusiones, destaca que el inversor conectado a ciertas cargas no lineales presenta armónicos de tensión y corriente, los cuales afectan el factor de potencia, y el rendimiento de operación del inversor de la estación fotovoltaica.
Implementación de un sistema de adquisición de datos para la obtención de los parámetros de operación de un regulador de carga tipo MPPT”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2024-03) Chicaiza Barrera, Steven Alexander; Martínez Martínez, Edison Joel; Cruz Panchi, Luis Rolando
Ante el crecimiento exponencial de la demanda energética y el imperativo de transición hacia fuentes más sostenibles, la energía almacenada en baterías emerge como un componente crucial en la matriz energética moderna. Esta realidad pone de relieve la importancia de una gestión eficiente y el monitoreo del estado de carga de las baterías para optimizar el rendimiento de los sistemas de energía independientes. En respuesta a esto, se presenta una solución tecnológica: la implementación de un sistema de adquisición de datos, diseñado específicamente para integrarse con tecnología fotovoltaica. El objetivo principal de esta iniciativa es el monitoreo del estado de carga de las baterías, permitiendo así una mejor gestión energética. Este sistema propuesto se especializa en el seguimiento en tiempo real de variables operativas claves del regulador seguidor del punto de máxima potencia, como la tensión de entrada y salida, la corriente de carga y la potencia generada, aplicando una metodología que combina la investigación bibliográfica con estudios de campo y el uso de dispositivos de medición de alta precisión. El regulador va registrando el proceso de carga y descarga de las baterías, mientras que el instrumento Fluke-367 FC, se utiliza para verificar la precisión de estos datos. En la implementación del sistema, se verifica la transmisión de datos en tiempo real, logrando compartir las variables del sistema fotovoltaico y así finalmente se determina el rango de error de 0,15 % entre los datos del sistema implementado con los datos de un equipo patrón.
Implementación de un sistema de control de posición angular para una estación fotovoltaica de 560w de 2 eje
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Chisaguano Chicaiza, Cristian Rosendo; Hurtado Buni, Christian Fabricio; Cruz Panchi, Luis Rolando
El presente proyecto tiene como objetivo implementar un sistema de control de posición a una estación fotovoltaica de 560W, el cual permitió mejorar el aprovechamiento de la radiación solar incidente en la zona en un 30%, inicialmente se realizó la investigación bibliográfica, donde se analizó la trayectoria solar, tipos sistemas de seguimiento y algoritmo de seguimiento, después se dimensionó el actuador lineal para el movimiento de este a oeste, y el algoritmo de seguimiento astronómico que calcula la posición del sol en tiempo real mediante ecuaciones solares las cuales utilizan datos como la ubicación geográfica, fecha y hora, posteriormente se seleccionó el tipo de control ON- OFF que controla el encendido y apagado de los motores de 12V DC que contiene los actuadores lineales, por último se empleó la investigación práctica con el fin de verificar el funcionamiento del sistema con pruebas de operación, donde se comprobó el aprovechamiento de la energía solar de un sistema con control de posición versus un sistema fijo, en los dos casos se midió la corriente de cortocircuito o corriente máxima que puede generar el panel, ambas configuraciones de paneles se probaron en un día soleado, dando como resultado en el sistema fotovoltaico móvil da un incremento en la generación de corriente eléctrica del 19.85% más que un sistema fijo.
Implementación de un sistema para caracterización de los parámetros de corriente-voltaje y potencia-voltaje en paneles fotovoltaicos
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Chasi Toapanta, Luis Jacinto; Pilatasig Ugsha, Fredy Rubén; Cruz Panchi, Luis Rolando
La propuesta tecnológica tiene como objetivo la implementación de un sistema de caracterización de las curvas de operación I-V y P-V mediante el registro de mediciones de los parámetros eléctricos en los paneles fotovoltaicos para determinar la capacidad de producción en condiciones normales de operación. El estudio surge por el desconocimiento de parámetros eléctricos de corriente, voltaje de la estación fotovoltaica de 3 kW, limitando el monitoreo de la potencia máxima generada, así como las acciones de mantenimiento tras los años de vida útil utilizados. La metodología utilizada es de carácter aplicativo con el uso de los métodos bibliográfico, de campo, inductivo y deductivo. Los resultados demuestran que el grupo de paneles Simax SP636 en un horario matutino con condiciones climáticas nublada y eventos solares aleatorios, de 9:30 A.M. hasta las 13:30 P.M., ofrecen un voltaje promedio de 16,84 V y una corriente de 3,45 A; además de una potencia promedio de 57,50 W. Por su parte, el grupo de paneles Ving Solar Spectrum YL.235P, en el mismo horario de medición develan un voltaje promedio de 19,13 V y corriente de 6,01 A, con una potencia de 114,68 W en un día templado y nublado con irradiación solar en el transcurso del medio día. Entre las conclusiones, destaca que el módulo es capaz de suministrar una potencia máxima de 227,8 W, bajo los efectos de una determinada irradiación G I kW/m² y una temperatura T 25°C, que se aproxima mucho al trabajo operativo de los paneles fotovoltaicos.
“Implementación de un sistema para control de posicionamiento angular de 1 eje en una estación fotovoltaica de 1 kw”
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Simbaña Caiza, Jhonatan Steven; Supe Bombon, Luis Washington; Cruz Panchi, Luis Rolando
El propósito del presente proyecto es implementar un sistema para control de posicionamiento angular de un eje, el cual permitirá incrementar el aprovechamiento de la irradiancia solar en una estación fotovoltaica de 1 kW, debido a que actualmente el desaprovechamiento de la energía solar captada por sistemas fotovoltaicos fijos es deficiente. En primer lugar, se realizó la investigación en fuentes bibliográficas, donde se estudió los ángulos de inclinación solar, tipologías de sistemas de seguimiento y algoritmos de alcance.
Implementación de un sistema para la obtención de la eficiencia y calidad de energía en el sistema de bombeo de la Universidad Técnica de Cotopaxi
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Gavilanes Azogue, Wilson Efraín; Vega Vega, Norma Jessica; Cruz Panchi, Luis Rolando
La presente propuesta tecnológica tiene como objetivo la implementación de un sistema de adquisición de datos para el análisis de la eficiencia y calidad de la energía del sistema de bombeo, a través del registro de mediciones de los diferentes parámetros eléctricos, para determinar el estado actual y el comportamiento del sistema de bombeo. El estudio surge por la necesidad de analizar los parámetros de calidad y eficiencia del suministro de energía eléctrica en la barra que alimenta a dicho sistema, limitando el monitoreo de los parámetros eléctricos, la metodología utilizada es de carácter aplicativo con el uso de fuentes bibliográficos, experimental y de campo, con el uso del analizador de redes CVM-A 1500, el cual permitió analizar el comportamiento de la red, en un lapso de 7 días, como establece la regulación Agencia de Regulación y Control de Energías y Recursos Naturales No Renovables , partiendo del 7 de julio de 2 022 al 13 de julio de 2 022, en un horario de 7 am – 19 pm, mediante el cual se procedió a la adquisición de datos en formato Excel para la obtención del comportamiento de cada uno de los parámetros eléctricos , en donde se obtuvo un promedio de nivel de voltaje en la L1 de 130,94 V, L2 131,66 V, y en la L3 131,66 V, al analizar los datos de armónicos de tensión se determinó que en el transcurso de los 7 días refleja un promedio de 0,410 % en la L1, promedio de 0,382 % en la L2 y 0,561 % en la L3, mismo que se encuentra en el límite establecido del 5 %. En el análisis de los armónicos de corriente se determinó que en la L1 2,294 %, en la L2 2,291 % y en la L3 2,2 %, mismo que están entre los límites establecidos del 4 %, al analizar la potencia activa se determinó que el sistema se encuentra desbalanceado en un 4,44 %, es decir, el sistema se encuentra por en el rango establecido del 5 %. Entre las conclusiones destaca que los parámetros de calidad del sistema de bombeo se encuentran en el rango establecido por el ARCERNNR 002/20.

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