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Actualización del sistema SCADA para el control y análisis de indicadores de operación del invernadero N°1 del Campus Salache.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Chango Sánchez, Bryan Alexander; Espinoza Herrera, Marlon Geovanny; Marrero, Secundino
El sector agrícola del Ecuador no ha sido explotado en todo su potencial, debido a que su forma de cultivo sigue siendo en su mayoría la convencional, retrasando el progreso de este importante sector. El problema radicó en que no se cuenta con la tecnología suficiente en los invernaderos, que permitan la optimización de los procesos, la mejora de la calidad de los productos y el aumento de la producción de dicho sector. La investigación tuvo como objetivo analizar el alcance de la actualización del sistema SCADA para el monitoreo y control de las variables del invernadero N°1 del campus Salache, lo cual está desarrollado en beneficio específicamente a los estudiantes y docentes de ingeniería agronómica, puesto que mediante el monitoreo de forma remota de las variables de humedad y temperatura se pudo verificar la operación correcta del invernadero y se comprobó su rendimiento mediante la obtención de una base de dato. El monitoreo y control se lo realizó mediante la interfaz gráfica del software WinCC, el cual benefició para que la producción sea de una mayor calidad, y de igual manera que los índices de productividad se eleven. También se desarrolló un contexto para establecer objetivos estratégicos y planes de implementación de nuevas variables, mediante el estudio de las necesidades del invernadero N°1 del campus Salache.
Análisis de la demanda eléctrica actual para la ampliación del sistema eléctrico en la planta procesadora de alimentos Genim S.A. del cantón Latacunga en el año 2017.
(Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas; Ingeniería Eléctrica en Sistemas Eléctricos de Potencia, 2017-08) Palomo Gadvay, Diego Alexis; Quinatoa Toapanta, Washington Paul; Marrero, Secundino
Este proyecto de investigación se encaminó a realizar el análisis del sistema eléctrico de la empresa Genim S.A.; la misma que ha tenido un crecimiento no planificado de la demanda eléctrica, lo cual se manifiesta en una cargabilidad desconocida del transformador actual por lo que ha generado problemas en la calidad de voltaje, cortes de energía por actuación de las protecciones eléctricas. Es por esto que el objetivo es determinar los factores que actualmente producen baja calidad de energía en el suministro eléctrico, mediante la recopilación de información y obtención de mediciones del sistema eléctrico, esto con la instalación de un analizador de carga Fluke 435 en las barras del tablero general, el mismo que reflejó datos de potencia, voltaje, corriente, factor de potencia. Estas mediciones permitieron realizar histogramas de frecuencia los mismos que fueron simulados en el software Etap. Una vez realizado las simulaciones se llegó a conocer los parámetros eléctricos de la planta industrial, dando como resultado que los niveles de voltaje se encontraban fuera del 2 % permitido por la regulación, además de que el transformador se encontraba dentro de los porcentajes normales de funcionamiento a media carga con un valor de 30,72 [KVA] ya que si se trabaja a toda su capacidad el transformador se encontraba sobrecargado, haciendo imposible satisfacer la demanda de 92,25 [KVA], por lo que se planteó un diseño eléctrico que permita satisfacer la carga a implementarse y acorde a las necesidades de la planta procesadora de alimentos para evitar los cortes de energía por sobre carga y por perfiles de voltaje.
Análisis del factor de planta de un sistema fotovoltaico en la provincia de Cotopaxi a partir de su disponibilidad de generación y la radiación solar.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-03) Campoverde Benavidez, Walter Miguel; Marrero, Secundino
El presente trabajo de titulación consistió en el análisis del factor de planta de un sistema fotovoltaico conectado a red en la provincia de Pichincha, a partir de su disponibilidad de generación de electricidad y la radiación solar. El software utilizado para el estudio de radiación solar sobre superficie inclinada fue Meteonorm versión demo v8.0.3, además, para las propuestas de mejora del factor de planta se empleo el programa PVsyst en su versión gratuita v7.1, y en el estudio del impacto de la temperatura sobre la potencia extraída del arreglo fotovoltaico Matlab R2019b. Durante el año 2015 la planta fotovoltaica presentó la mayor generación de energía eléctrica con 1,62 GWh, por el contrario, el 2020 representó el periodo con menor producción equivalente a 1,45 GWh. Actualmente, el factor de planta en el 2015 fue 18,49 %, no obstante, a lo largo del 2020 este índice decreció hasta el 16,46 %. Mediante el cambio de los 4.320 paneles policristalinos por tecnología monocristalina de mayor eficiencia, el factor de planta anual se incrementó al 20,67 % y superando al 2015 con el 18,49 %. Al sobredimensionar la potencia pico del sistema en 10 %, es decir, 1.188 kWp con 432 paneles adicionales, el factor de planta se incrementó hasta 22,58 %, por otra parte, mediante la incorporación del banco de baterías para almacenar 108.000 Wh, este índice equivale a 20,82 %. En conclusión, la propuesta resultó rentable al ser el VAN mayor a cero ($ 137.697,61) y la TIR superior al tipo de interés (17 % > 7,96 %), además, la relación beneficio – costo (RBC) con un valor de $ 1,86 implica que, por cada dólar invertido se obtuvo una ganancia neta de 86 centavos. Finalmente, el periodo de recuperación de la inversión (PR) se sitúa en aproximadamente 6 años.
Determinación de los parámetros físicos para un prototipo de farola eólica de eje vertical orientado al alumbrado exterior, en el periodo 2021.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Santander Puli, Segundo Anibal; Marrero, Secundino
En el presente trabajo de Titulación se determinó los parámetros físicos de un prototipo de farola eólica, mismo que sirve para la iluminación exterior de un campo deportivo, aprovechando el recurso natural de energías renovables para así poder brindar un servicio eléctrico a los habitantes. Motivo por el cual se efectúo el estudio y análisis del potencial eólico durante un año y a partir de esto se dimensionó un sistema eólico, con el cual cubra la demanda que requiere la superficie del campo deportivo. Los parámetros físicos obtenidos en la zona han permitido establecer un diseño adecuado de un aerogenerador tipo Savonius, para aprovechar todos los recursos naturales que pueda brindar la zona y a partir de esto mediante el dimensionamiento de los elementos eléctricos, se obtuvo una batería de 100 Ah/día a un sistema de 12 V, un regulador de carga de 50 A a 120 V y un inversor de corriente de 500 W, cumpliendo con el objetivo de un buen sistema de iluminación y sobre todo eficiente y aportando al medio ambiente con energías renovables. El diseño del aerogenerador se realizó en el software SolidWorks premium 2021, teniendo en cuenta uno de los parámetros físicos más importantes como es la dirección y velocidad del viento y a partir de esto se realizó el diseño adecuado de los alabes y el tamaño del aerogenerador, para posteriormente realizar una simulación con el software Matlab Simulink, y por medio del potencial eólico que se obtuvo se logró encender una lampara eléctrica de 120 W, y mediante un análisis técnico económico se puede decir que el prototipo es factible para su implementación.
Dignóstico del sistema eléctrico en las áreas de suelda y pintura de la empresa Ciauto Cia. Ltda., para establecer los niveles de demanda y la capacidad ante cambios en le proceso productivo.
(Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas; Ingeniería Eléctrica en Sistemas Eléctricos de Potencia, 2017-08) Castillo Guaita, Omar Santiago; Taipe Cajas, Aníbal Gerardo; Marrero, Secundino
En el presente proyecto de titulación se realizó el diagnóstico del sistema eléctrico en las áreas de suelda y pintura de la empresa CIAUTO CIA LTDA., para establecer los niveles de demanda y la capacidad ante cambios en el proceso productivo, debido a que en la empresa se desconocía el estado actual en el que se encontraba operando y no disponía de un estudio de la capacidad de los transformadores ante un posible incremento de demanda, por tal razón, se realizó mediante la técnica de la observación un levantamiento de la carga instalada para actualizar los diagramas unifilares en las áreas de trabajo mencionadas lo que permitió determinar la demanda de potencia existente en la instalación eléctrica, posteriormente a través de la investigación documental se registró la información teórica necesaria para el desarrollo de este proyecto y establecer las propuestas de mejora con una evaluación técnica y económicamente viable. Del mismo modo aplicando el método de investigación cuantitativo se procedió a instalar el analizador de carga en los bornes de bajo voltaje de los transformadores con el fin de obtener las medidas necesarias para el análisis de parámetros eléctricos (voltaje, corriente, potencia) y determinar la curva de carga diaria que diagnostique las condiciones actuales del sistema, posteriormente con la ayuda del simulador ETAP 12.6.0 se realizó el flujo de potencia para analizar el nivel de cargabilidad en estas áreas de proceso y observar el comportamiento del sistema ante un incremento de carga, Adicionalmente se puede concluir que este estudio permitió solventar la necesidad de satisfacer los requerimientos que la empresa necesita, el de incorporar nueva carga y adicionalmente un nuevo transformador en el área de suelda para que abastezca la nueva demanda y mejorar los procesos de producción.
Diseño de una central fotovoltaica para abastecer la demanda de energía eléctrica a la granja avícola “Villa” ubicada en la Latacunga parroquia Juan Montalvo barrio San José.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Lema Escobar, Alexander Fabricio; Marrero, Secundino
La electricidad generada por paneles solares fotovoltaicos es muy importante porque es ilimitada y no contamina, ayuda a tener su propia fuente de energía a los productores que tienen emprendimientos en áreas rurales. Esta central de generación puede ser proporcionada por fuentes naturales y se utiliza en de dos formas distintas, una de las formas de utilizarlo es vender a la red, mientras que la otra se puede consumir directamente. En la actualidad es muy importante integrar recursos naturales renovables, ya que el cambio climático puede estar en nuestro planeta para proporcionar energía, incorporando una fuente renovable que nos ayuda abastecer las cargas y así se logra reducir la necesidad de utilizar otras fuentes de energía no renovables. La instalación de una central fotovoltaica es favorable para el medio ambiente ya que no influye factores de daños hacia la salud humana, animal y vegetal. El único argumento que puede ser una contra a cerca de estas instalaciones es la cantidad de suelo que debe ser ocupado para por sus instalaciones. Sin embargo, esto no es un inconveniente real para instalación de este tipo de centrales de generación. 4 En esta investigación se busca realizar un estudio de factibilidad para el diseño conceptual de una central fotovoltaica que permita el suministro de electricidad a productores y residentes, especialmente en áreas rurales o remotas donde las líneas eléctricas no se pueden alcanzar o es muy difícil conseguirlo.
Diseño e implementación de un sistema eléctrico inteligente, en una oficina modelo basada en la aplicación de la domótica para el mejoramiento de la eficiencia energética y el confort
(LATACUNGA / UTC / 2016, 2016-06) Chicaiza Rodríguez, Cristian Geovanny; Marrero, Secundino
Los sistemas eléctricos inteligentes o conocidas como domótica, aplicado a oficinas, casa, industrias, entre otros son tecnologías del futuro, muy avanzados que permite al usuario interactuar con el hogar de forma remota, de cualquier lugar que este se encuentre, brindando así seguridad, confort y eficiencia energética, un sistema inteligente es capaz de recoger información proveniente de unos sensores o entradas, procesarla y emitir órdenes a unos actuadores o salidas….
Implementación de una fuente de agua audio rítmica en la Hacienda Nagsiche 2 para un mejoramiento estético y turísmo del lugar.
(Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Apcadas; Ingeniería Eléctrica en Sistemas Eléctricos de Potencia, 2017-08) Guaygua Guaigua, Carlos Andrés; Guangasi Guanopatin, Ángel Javier; Marrero, Secundino
El presente proyecto abarca la implementación de un sistema de control, para una fuente de agua luminosa audio rítmico con 12 chorros secuenciales las cuales responden a la frecuencia del tema musical además se contara con diferentes efectos de juegos con agua, y un sistema de iluminación basado en proyectores lumínicos LED’s y el aprovechamiento eficiente de energía eléctrica, en la rancho Nagsiche 2 al dejar de lado la iluminación tradicional. La automatización del sistema previamente se realizó con simulaciones en el software ISIS Proteus y el diseño de las plantillas para las placas electrónicas mediante Ares de la misma plataforma, para el diseño de la parte electrónica de control se realizó en el entorno Arduino ya que por su simplicidad de programación y fácil añadidura de elementos de control de potencia se hace apto para nuestros requerimientos. No se establecerá un estándar de instrumentos, equipos o sistemas de control, ya que se buscará el control eléctrico y electrónico más óptimo, simple y eficiente para conseguir la creación de la fuente de agua luminosa audio rítmica, la cual será implementada en un modelo aportado por la administración del rancho, en donde tendrá un trabajo continuo y automático, buscando una gran atracción para la Hacienda Nagsiche 2, así que se apartara cualquier estereotipo ya existente, se desarrollará un diseño propio en la parte de control se trabajara con Arduino mega el cual ofrece las facilidades de programación y costos asequibles; para el trabajo óptimo de electroválvulas, luces, juegos rítmicos de agua y su respectiva bomba de agua. etc., en la parte de potencia se desarrolló un diseño propio en el cual se controla señales de corriente continua para dar paso a la corriente alterna. Una fuente tradicional está compuesta por un cuarto de máquinas en donde para el control de cada una de los chorros tiene una bomba de ¼ HP independientemente e iluminación incandescente de 100 W. es decir que si se instala este tipo de sistema se tendrá un consumo de 742.98 KWh/mes en cuanto a este sistema implementando el control con Arduino e iluminación led tenemos un consumo de 256.2 KWh/mes dando un ahorro de energía del 34.48 % de consumo de energía eléctrica.
Repotenciación de un sistema automatizado de riego y control de humedad, dentro del invernadero #2 del Centro Experimental Salache en la Universidad Técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Siza Jami, Edwin Paul; Toapanta Moposita, Silvio Lenin; Marrero, Secundino
El presente proyecto fue realizado en el invernadero #2 del “Centro Experimental Académico Salache”, de la Universidad Técnica de Cotopaxi, localizado en la Provincia de Cotopaxi, Cantón Latacunga, Parroquia Salache, con el objetivo de repotenciar el sistema automatizado de riego y control de humedad en las cuatro secciones, mediante la reconfiguración del algoritmo de programación y la adquisición de nuevos sensores, el cual nos permitió controlar la variable dependiente de la humedad que varía de acuerdo al tipo de cultivo, de esta manera se ha mejorado el rendimiento y la calidad de los productos. Este sistema de riego automatizado cuenta con equipos eléctricos y electrónicos tales como, PLC S7 1200, módulo de entradas analógicas, bombas de agua y sensores RS485, estos sensores están encargados de detectar la humedad en cada sección del invernadero, enviando una señal a las electroválvulas para su posterior proceso de apertura o cierre del recurso hídrico, de esta forma se puede controlar la variable de humedad, de forma manual o automática mediante la pantalla HMI en el que se puede visualizar los datos obtenidos por los sensores. Con este proyecto se pudo aprovechar de una manera más eficiente el recurso hídrico, y suministrar en cantidades adecuadas dependiendo el tipo de cultivo que se tenga, lo cual facilitará a los estudiantes de la carrera de agronomía, para que puedan realizar sus respectivas destrezas en el invernadero de estudio y mejorar su productividad.
Sistema de control del consumo de agua, mediante el sistema SCADA para el invernadero #1 en el Campus Salache.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Rojano Tituaña, Alex Patricio; Toapanta Ortega, Wilson Alberto; Marrero, Secundino
El proyecto realizado sobre el sistema SCADA de control y monitoreo se ejecutó por la necesidad de un sistema de automatización en el invernadero #1 de la Universidad Técnica de Cotopaxi en el Campus Salache, el cual nos permitirá determinar cuánto es el nivel y cuanto es el consumo de agua, mediante varios equipos eléctricos y electrónicos tales como el Sensor Ultrasónico, PLC S7 1200, y una electroválvula los cuales permitieron realizar el control de manera manual y automática. La electroválvula se utilizó para el control del llenado del tanque que ya está previamente programado el cual tiene la función de dejar pasar el agua cuando el tanque este vacío y cerrar el paso cuando el taque está en su capacidad máxima. Para el personal encargado del invernadero #1 se realizó una interfaz gráfica (HMI), en donde pueda controlar y monitorear de forma remota el comportamiento de la variable climatológica presentada en el invernadero, obteniendo como resultados el consumo de agua diario, semanal y mensual en (litros), el indicador de la capacidad total del tanque en litros, el indicador de los litros consumidos, el nivel del tanque a la que se encuentra el agua en cm, y el indicador de los litros actuales, entonces con el sistema de control del consumo de agua se mejoró la calidad y cantidad de las semillas y granos andinos en el invernadero #1 de la Universidad Técnica de Cotopaxi del Campus Salache.

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