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Análisis energético, exergético y económico de un sistema de cogeneración: Caso para una planta azucarera de San Pablo
Get PDFDue to many advantages that cogeneration systems present, they have become a technology widely used for energy generation. In these processes, the efficiency is relatively high and the emissions of greenhouse gases are low.In this paper a technical and economic study of a cogeneration system for a sugar plant in São Paulo is carried out. For this propose the 1st and 2nd laws of thermodynamics are applied for the technical analysis. The cost of the electrical energy and steam produced are determined in the economic analysis. In the sizing of the plant, four gas turbines are analyzed that are in thermal parity with the process. The results show that the plant has a production capacity of 148MW of electricity and 147MW of steam. On the one hand the energy analysis reveals that the efficiency of the plant is 67%, while the exergetic analysis shows that this efficiency is 56%. The results of the economic analysis indicate that the prices of electricity and steam produced are 0.105 and 0.068 US $ / kWh, respectively.Los sistemas de cogeneración, debido a las numerosas ventajas que presentan, se han convertido en una tecnología bastante utilizada para la generación de energía. En estos procesos, la eficiencia es relativamente alta y las emisiones de gases de efecto invernadero son bajas.En este trabajo se realiza un estudio técnico y económico de un sistema de cogeneración para una planta azucarera en San Pablo. La primera y segunda ley de la termodinámica son aplicadas para el análisis técnico. Los costos de producción de la energía eléctrica y vapor producido son determinados en el análisis económico. En el dimensionamiento se analizan cuatro turbinas de gas que están en paridad térmica con el proceso. Los resultados muestran que la planta tiene una capacidad para producir \linebreak[4]148 MW de electricidad y 147 MW de vapor. Por un lado el análisis energético revela que la eficiencia de la planta es de 67 \%, mientras que el análisis exergético muestra que esta eficiencia es de 56 \%. Los resultados del análisis económico expresan que los precios de la electricidad y vapor producido son de 0,105 y 0,068 US\$/kWh, respectivamente
Cuantificación de la opacidad en motores electrónicos diésel usando diésel y biodiésel
Get PDFThe present study has the purpose of determining the levels of opacity with the use of diesel and biodiesel based on castor oil at 15\% (B15). For the determination of the opacity an electronic diesel engine test bench was used, the opacity measurements were made using a duly calibrated opacimeter. The Opacimeter consists of a probe which is installed at the end of the exhaust pipe, capturing the gases and yielding their own values for each test, considering the types of fossil fuel or biofuel and engine speed, subjecting several RPMs that go from 1200 to 3000 for each fuel. At the end of the tests, the opacimeter allowed to obtain an opacity of 11.1\% with fossil diesel and 0.386 with B15, obtaining a 96\% reduction in opacity. At the same time, an average opacity of the tests was obtained for each type of fuel, this value being compared with the national standards concerning this study. With these results, it contributes to the conservation of the environment since it emits less amount of soot, in the same way, the respiratory and heart diseases of people are reduced according to the world health organization.El presente estudio tiene la finalidad de determinar los niveles de opacidad con el uso de diésel fósil como de biodiésel a base de higuerilla al 15 \% (B15). Para la determinación de la opacidad se utilizó un banco de pruebas de motores diésel electrónico, se realizó las mediciones de opacidad usando un opacímetro debidamente calibrado. El Opacímetro consta de una sonda la cual se le instala en el extremo del tubo de escape, captando los gases y arrojando valores propios por cada prueba, considerando los tipos de combustibles fósil o biocombustible y el régimen del motor, sometiendo a varias revoluciones por minuto que van de 1200 a 3000 por cada combustible. Al concluir las pruebas el opacímetro permitió obtener una opacidad de 11.1 \% con diésel fósil y 0.386 con biodiésel B15 obteniendo una reducción del 96 \% de opacidad, a la vez se obtuvo un promedio de opacidad de las pruebas por cada tipo de combustible siendo este valor el que se comparará con las normas nacionales e internacionales concernientes a este estudio. Con estos resultados se contribuye a la mejor conservación del ambiente ya que se emana menor cantidad de hollín, de igual manera se disminuye las enfermedades respiratorias y de corazón de las personas según la organización mundial de la salud
Comparación entre redes neuronales artificiales y regresión múltiple para la predicción de la rugosidad superficial en el torneado en seco
Get PDFThe simple regression and artificial neural network methods are techniques used in many industrial. This work developed two models in order to predict the surface roughness in dry turning of AISI 316L stainless steel. In its implementation they were considered various cutting parameters such as cutting speed, feed, and machining time. The models obtained by both methods were compared to develop a full factorial design to increase reliability of the recorded values of roughness. The analysis can be checked by the values of coefficients of determination that the proposed models are able to predict surface roughness. The obtained results show that the neural networks techniques is more accurate than the multiple regression techniques in this study.Los métodos de regresión múltiple y redes neuronales artificiales son técnicas usadas en muchas aplicaciones de la industria. En este trabajo se utilizaron dos métodos de predicción: regresión múltiple y redes neuronales artificiales (perceptrón multicapa) con el objetivo de predecir la rugosidad superficial en el torneado en seco del acero AISI 316l. En su implementación fueron considerados varios parámetros de corte como la velocidad, el avance y el tiempo de mecanizado. Las ecuaciones obtenidas por ambos métodos fueron comparadas desarrollando un diseño factorial completo para aumentar la fiabilidad de los valores registrados de rugosidad superficial. En el análisis se puede comprobar mediante los valores de coeficientes de determinación que los modelos propuestos son capaces de predecir la rugosidad superficial. Los modelos obtenidos demuestran que la técnica de redes neuronales artificiales tiene mejor precisión que la regresión múltiple para este estudio
Diseño de una red neuronal para la predicción del coeficiente de pérdidas primarias en régimen de flujo turbulento
Get PDFLa presente investigación está orientada al diseño de una red neuronal para la predicción del factor de fricción en régimen de flujo turbulento, siendo este indispensable para el cálculo de pérdidas primarias en conductos cerrados o tuberías. Se utiliza Neural Networks Toolbox de MATLAB® para diseñar la red neuronal artificial (RNA), con retropropagación, cuya base de datos comprende 724 puntos obtenidos del diagrama de Moody. Las variables de entrada de la RNA son el número de Reynolds y la rugosidad relativa de la tubería; la variable de salida es el coeficiente de fricción. Utilizando el algoritmo de entrenamiento de Levenberg-Marquardt se entrena la RNA con distintas topologías, variando el número de capas ocultas y el número de neuronas ocultas en cada capa. Con una estructura 2-30-30-1 de la RNA se obtuvo el mejor resultado, exhibiendo un error cuadrático medio (ECM) de 1,75E-8 y un coeficiente de correlación de Pearson R de 0,99999 entre la salida de la red neuronal y la salida deseada. Además, mediante un análisis descriptivo de variable en el software SPSS®, se obtiene que el error relativo medio es de 0,162 %, indicando que el modelo diseñado es capaz de generalizar con alta precisión.
 
Sistema de acceso usando una tarjeta RFiD y verificación de rostro
Get PDFEn este trabajo se presenta el desarrollo de un prototipo de sistema de acceso a un centro de datos usando como identificación una tarjeta de radio frecuencia o RFiD y verificación del rostro del usuario. El sistema se compone de tres módulos de entrada y un módulo central. El objetivo fue diseñar un sistema para transmitir, desde cada módulo de entrada al módulo central, el identificador único universal de la tarjeta RFiD o UUID y la imagen del rostro del usuario para consultar en una base de datos MySQL y en un directorio de fotografías si el usuario puede acceder al área correspondiente del módulo de entrada. Cada módulo de entrada consta de una tarjeta Raspberry Pi 3 B+, un lector de tarjetas RFiD, una cámara de video y una pantalla de cristal líquido o LCD. El módulo central se compone de los mismos elementos que los módulos de entrada y cuenta con una pantalla táctil usada en la interfaz de usuario en lugar de una pantalla LCD. La comunicación entre los nodos es wifi, logrando una precisión del 99,2 % en la verificación del rostro y un tiempo de respuesta de 180 ms usando 310 fotografías entrenadas.
 
Análisis de medidas de ahorro de energía en una empresa de producción
Get PDFThis work analyzes possible measures of energy saving in a production company, with the purpose of establishing recommendations that contribute to the efficient use of energy. This research is descriptive-documentary, based on a fieldwork, where the different production processes and industrial services were analyzed. Using data supplied from working hours, an estimate of monthly consumption was made to determine the impact of processes on electricity billing ; The analysis was restricted to the calculation of consumption index (Ton / kWh), which allows the use of the most efficient equipment to be prioritized over others performing the same functions. The analysis of the consumption characteristic yields optimum consumption points which allow to establish a graph of Energy vs Production called Goal. The result is that by applying all the proposed actions, the monthly consumption would decrease by 138,024.84 kWh, representing an energy saving of around 25\% with respect to the current average consumption.Este trabajo analiza las medidas de ahorro de energía posibles en una empresa de producción, con la finalidad de establecer recomendaciones que contribuyan al uso eficiente de la energía. Esta investigación es de tipo descriptivo-documental, sustentada en un trabajo de campo, en donde se analizan los diferentes procesos de producción y servicios industriales. Utilizando datos suministrados de horas de trabajo, se realiza una estimación del consumo mensual para determinar el impacto de los procesos en la facturación de electricidad; el análisis se restringe al cálculo de índices de consumo (Ton/kWh) con lo que se puede priorizar el uso de los equipos más eficientes sobre otros que realicen las mismas funciones. El análisis de la característica de consumo arroja puntos óptimos de consumo con los cuales se establece un gráfico de energía vs. producción llamado meta. Se obtiene como resultado que aplicando todas las acciones propuestas, el consumo mensual disminuiría en 138 024,84 kWh, lo que representa un ahorro de energía del orden del 25 \% respecto con el consumo promedio actual
Migración hacia NGN en la provincia de Granma
Get PDFDue to the need of introducing and integrating the province network into a Next Generation Network, as a solution to the deficiencies of its infrastructure, in this paper a proposal for a Next Generation Network for Granma province is done, based on its current conditions and considering the existence of the IP/ MPLS national backbone as transport. Firstly, the Next Generation Network model structure features, facilities and signaling protocols are analyzed. Secondly, a detailed analysis of the equipment proposed by the Huawei manufacturer is performed, evaluating the availability and potentials of this technology. Finally, elements that contribute to the migration of the current telecommunications network in Granma Province to a Next Generation Network are discussed.Debido a la necesidad de introducción e integración de la red de la provincia Granma, hacia una red NGN, como solución a las deficiencias en la infraestructura de la misma, en el presente trabajo se brinda una propuesta de Red de Nueva Generación para la provincia Granma partiendo de las condiciones actuales de esta y considerando la existencia del dorsal nacional IP/MPLS como transporte. Primeramente, se analiza la estructura del modelo NGN, así como sus características, facilidades y protocolos de señalización. Posteriormente se realiza un profundo análisis del equipamiento propuesto por el fabricante Huawei, evaluando la disponibilidad y las potencialidades de esta tecnología. Finalmente, se exponen elementos que contribuyen a la migración de la red de telecomunicaciones actual de Granma hacia una red NGN
Análisis del electrolito del acumulador automotriz a diferentes temperaturas en condición de encendido
Get PDFAn automotive battery of the acid lead type is an element that generates an electromotive force capable of supplying energy to the entire electrical system of the vehicle. In this investigation, the behavior of the specific density of the electrolyte during the start-up condition of a heat engine is analyzed; the operating temperature gradient at which the battery can be exposed is also considered as a variable. According to the results, the electrolyte temperature is inversely proportional to its density in the cells of the accumulator during the start-up condition. It is concluded that external conditions, such as the temperature, can directly affect the density and electrical conditions of an accumulator, and can identify the behavior of these during the operation in a vehicle.Una batería automotriz del tipo plomo ácido es un elemento que genera una fuerza electromotriz capaz de abastecer de energía a todo el sistema eléctrico del vehículo. En el presente estudio se analiza el comportamiento de la densidad específica del electrolito durante la condición de arranque de un motor térmico; además, se considera como una variable, el gradiente de temperatura de funcionamiento que puede estar expuesto una batería automotriz. Obteniendo resultados de una variación inversamente proporcional del comportamiento de la temperatura del electrolito y su densidad en las celdas del acumulador durante la condición de arranque. Se concluye que las condiciones externas como la temperatura pueden afectar directamente a la densidad y las condiciones eléctricas de un acumulador, así como identificar el comportamiento de estas durante el funcionamiento en un vehículo
Implementación de un algoritmo para la detección de señales de tránsito del Ecuador: Pare, Ceda el paso y Velocidad
Get PDFThis paper presents a prototype for a traffic sign detection system (TSDS) on-board a moving vehicle. Therefore, a new approach to the development of an TSDS is presented, using the following innovations: i) an efficient method of color segmentation for the generation of regions of interest (ROIs) based on k-NN with Km-means , ii) a new version of the HOG descriptor for feature extraction and iii) SVM training for stage multi-classification. The proposed approach has been specialized and tested on a subset of regulatory Ecuadorian signs (Stop, Give-way and Speed). Many experiments have been carried out in real driving conditions, under different lighting changes such as normal, sunny and cloudy. This system has showed a global performance of 98.7% for segmentation, 99.49% for classification and an accuracy of 96% for detection.Este artículo presenta un prototipo de un sistema embarcado en un vehículo para la detección de señales de tránsito (SDST). Por lo tanto, un nuevo enfoque para la construcción de un SDST se presenta usando las siguientes innovaciones, i) un método eficiente de segmentación por color para la generación de regiones de interés (ROI) basado en los algoritmos k-NN, con Km-means, ii) una nueva versión del descriptor HOG para la extracción de características, y iii) el entrenamiento del algoritmo SVM no-lineal para multiclasificación. El enfoque propuesto ha sido probado sobre un subconjunto de las señales de tránsito ecuatorianas de regulación (Pare, Ceda el paso y Velocidad). Varios experimentos han sido desarrollados en condiciones reales de conducción en varias ciudades ecuatorianas, bajo tres condiciones de iluminación: normal, soleado y nublado. Este sistema ha mostrado un desempeño global del 98,7 % para la segmentación, 99,49 % para la clasificación y una precisión global del 96 % en la detección
Consumo sustentable de agua en viviendas de la ciudad de Cuenca
Get PDFEl presente estudio propone y sustenta la aplicación de cuatro criterios para la gestión sustentable de agua potable al interior de la vivienda en la ciudad de Cuenca, Ecuador. Los criterios determinados son el control del consumo de agua, el control de fugas, el uso de dispositivos ahorradores y los sistemas de reutilización de agua. Se definen tres niveles de valoración para cada criterio: estándar, mejores prácticas y superiores prácticas. Para el desarrollo de la investigación se aplican encuestas a la población que permiten sondear la existencia y la predisposición de incorporar prácticas de ahorro de agua potable en las viviendas; además, se realizan mediciones del consumo de agua por usos en diez viviendas durante una semana; conjuntamente se procesa la información oficial del consumo de agua del cantón Cuenca facilitado por la empresa municipal de la ciudad y se analizan varias normas: ISO, INEC y la Norma Técnica Ecuatoriana de la Construcción, entre otras. Finalmente, se concluye con la determinación de un porcentaje de ahorro de agua de hasta el 30 %, que se puede obtener con la aplicación de prácticas sustentables