Revista Técnica energía

Análisis de sensibilidad para la determinación de curvas características de tiempos muertos vs potencia de transferencia aplicados a líneas de transmisión

Resumen: Para la transmisión de grandes bloques de energía eléctrica a grandes longitudes, sistemas de Extra Alto Voltaje constituyen una buena alternativa, donde los elementos que conforman el sistema de transmisión deben ser diseñados de tal manera que ofrezcan una alta confiabilidad y disponibilidad durante su operación. En este sentido, es necesario realizar un adecuado autorecierre monofásico, determinando la capacidad de transmisión de potencia eléctrica y el tiempo muerto de recierre ante eventos de falla monofásica línea - tierra considerando un esquema de apertura y recierre monofásico y la estabilidad transitoria del sistema. Este trabajo propone una metodología para determinar curvas características correspondientes a tiempo muerto vs potencia activa de transferencia que garanticen una máxima trasferencia de potencia activa a través de las líneas de transmisión, y estabilidad transitoria ante eventos de falla, apertura y recierre monofásico. Estas curvas características permitirán decidir, desde el punto de vista de estabilidad transitoria, el valor más adecuado de ajuste del tiempo muerto de recierre monofásico y la potencia de despacho de la central de generación.

Abstract: For the transmission of large electric power blocks to large lengths, Extra High Voltage systems are a good alternative, where the elements that make up the transmission system must be designed in such a way that they offer high reliability and availability during their operation. In this context, it is necessary to perform a proper single-phase autoreclosure, determining the power transmission capacity and the reclosure dead time in the event of single-phase line-to-ground failure considering a single-phase opening and reclosing scheme and Transient Stability of the system. In this sense, this research proposes a methodology to determine characteristic curves corresponding to dead time vs active power of transfer that guarantee a maximum transfer of active power through the transmission lines, and transient stability due to failure, opening and single-phase reclosing events. These characteristic curves will make it possible to decide, from the point of view of transient stability, the most suitable value for adjusting the single-phase reclosing dead time and the dispatched power of the generation central.

Estimación de los Parámetros Eléctricos de una Línea de Transmisión Trifásica a Escala de Laboratorio a Partir de Mediciones de Transitorios de Voltaje

Resumen: En este artículo se presenta la estimación de los parámetros eléctricos de una línea de transmisión trifásica a partir de mediciones de transitorios de voltaje en un modelo de laboratorio a escala utilizando métodos de optimización no lineal. El objetivo del estudio busca obtener los parámetros de forma más precisa y rápida en comparación con los métodos convencionales. Las pruebas convencionales de circuito abierto y corto circuito se realizaron en un modelo a escala en el Laboratorio de Máquinas Eléctricas de la Escuela Politécnica Nacional y se utilizaron para obtener los parámetros eléctricos iniciales del modelo. Posteriormente, se simula un evento de voltaje transitorio mediante la energización de la línea utilizando un interruptor que proporciona una señal de voltaje experimental. La señal es capturada por un instrumento de medición para su posterior análisis. Con la ayuda de MATLAB-Simulink, la simulación de la línea de transmisión se realiza con el respectivo transitorio de voltaje obtenido al energizar la línea, con un voltaje nominal y sin carga. En la simulación se utilizan los parámetros obtenidos de manera convencional, el modelo de parámetros distribuidos de la línea de transmisión y el evento de voltaje transitorio. Finalmente, se utiliza la herramienta de optimización Parameter Estimation de MATLAB-Simulink para sintonizar la señal de la respuesta experimental y la simulación.

Abstract: This article presents the estimation of the electrical parameters of a three-phase transmission line from measurements of transient voltages in a laboratory-scale model using non-linear optimization methods. The aim of the study is to be able to determine the parameters more accurately and faster compared to conventional methods. The conventional tests open circuit and short circuit were conducted on a scale model in the Laboratory of Electrical Machines at the National Polytechnic School. The parameters derived from these tests constitute the initial electrical parameters of the model. Subsequently, a transient voltage event is simulated by energizing the line by means of a switch that provides an experimental voltage signal. The signal is captured by a recording instrument for subsequent analysis. With the help of MATLAB-Simulink, the simulation of the transmission line is performed with the respective voltage transient obtained by energizing the line, with a nominal voltage and no load. In the simulation the parameters obtained in the conventional tests, the distributed parameter model of the transmission line and the transient voltage event are used. Finally, the MATLAB-Simulink Parameter Estimation optimization tool is used to tune the transmission line parameters, so the signal of the simulation resembles as close as possible to the experimental response.

Implementación de Aplicaciones EMS en un Sistema de Subtransmisión

Resumen: Se describen las tareas realizadas para la implementación de Aplicaciones EMS en un Centro de Control de una empresa eléctrica de subtransmisión y distribución en los niveles de tensión de 132 kV y 33 kV en Argentina. En el Centro de Control se desea supervisar hasta el nivel de tensión de 500kV en equipamiento de empresas eléctricas vecinas. La implementación se realiza mediante el Sistema ProSOL, el cual brinda una plataforma de manejo de una base de datos de tiempo real que integra Aplicaciones EMS en sistemas SCADA en Centros de Control de Redes Eléctricas de Transmisión y Subtransmisión, y tienen como objetivo tareas de vigilancia y de evaluación de seguridad de la operación en tiempo real. En Modo Estudio se realizan diversas tareas para la generación y puesta a punto de la base de datos; el análisis de la topología de medición y el ajuste de parámetros eléctricos. Se presentan las dificultades de la implementación y se dan recomendaciones para facilitar este tipo de tarea en Centros de Control.

Abstract: The tasks performed for the implementation of EMS Applications in a Control Center of a subtransmission and distribution electrical company in the voltage levels of 132 kV and 33 kV in Argentina are described. In the Control Center it is desired to supervise up to the 500kV voltage level in equipment of neighboring electrical companies. The implementation is carried out through the ProSOL System, which provides a platform for managing a real-time database that integrates EMS Applications into SCADA systems in Control Centers of Transmission and Subtransmission Electrical Networks, and aims at monitoring tasks and safety evaluation of the operation in real time. In Study Mode various tasks are performed for the generation and tuning of the database; the analysis of the measurement topology and the adjustment of electrical parameters. The difficulties of the implementation are presented and recommendations are given to facilitate this type of task in Control Centers.

Mejoramiento de la Estabilidad de Tensión con un DSTATCOM en una Microrred Integrada por GD Solar Fotovoltaica y Convencional

Abstract: At present, the positioning of the Distributed Generation (DG) and Electric Microgrids (MGs) systems has taken on large shares around the world. Therefore, the research needs related to the control, operation, stability, and resilience of these systems have marked a new paradigm of electric power supply systems. This article aims to improve the voltage stability by including a DSTATCOM device of FACTS technology in an MG integrated by DG of type Solar Photovoltaic and Conventional. The methodology developed is applied in the MG test system of the CIGRÉ, with the premise of analysis two operative mechanisms concerning the occurrence of a contingency, with which the MG will operate in isolation. The analysis is carried out through dynamic simulations in the time domain, where the dynamic behavior of the voltage is analyzed and evaluated, after the grid-MG systems have been subjected to disturbances, triggering the operation on the electric island of the MG. The results shown by the models and control algorithms developed operate satisfactorily, in addition, the applicability and benefits in the installation of DSTATCOM devices in MG systems are demonstrated to improve the operating conditions especially in terms of voltage stability.

Metodología para Modelación Estacionaria y Dinámica del S.N.I en HYPERsim, Aplicación del Modelo en Análisis de Transitorios Electromagnéticos para Sistemas de 500 kV

Resumen: Este artículo presenta un modelamiento detallado del Sistema Nacional Interconectado (S.N.I) ecuatoriano en el software de simulación en tiempo real HYPERsim, que incluye líneas de transmisión, transformadores, reactores, capacitores y el grupo generador - AVR - PSS de las centrales hidroeléctricas Coca Codo Sinclair (CCS) y Sopladora. Adicionalmente, se presentan dos metodologías para la validación del sistema construido, tanto en estado estacionario como estado dinámico sustentadas en análisis de flujo de potencia y la respuesta de los sistemas de control de CCS y Sopladora, respectivamente. La importancia de este trabajo radica en el potencial del modelo construido para desarrollar estudios especializados, inclusive incluyendo o integrando equipos físicos (PMUs, IEDS) y/o sistemas reales (SCADA, WAMS) con el simulador digital en tiempo real del Operador Nacional de Electricidad CENACE. Por ejemplo, se prevé una integración entre el simulador con PMUs y con el sistema WAMS de CENACE, a mediano plazo, para el entrenamiento en tiempo real de operadores bajo escenarios de inestabilidad oscilatoria. Mientras tanto, y como una de las primeras aplicaciones del modelo desarrollado, se muestra un análisis de transitorios electromagnéticos durante la energización del corredor de transmisión El Inga-Tisaleo-Chorrillos 500 kV del S.N.I.

Abstract: This paper shows a well-detailed electrical modelling of the Ecuadorian Power System (S.N.I) in HYPERsim that is a real-time simulation platform. The model includes transmission lines, power transformers, reactors, capacitor banks, and the sets of generator - AVR - PSS for Coca Codo Sinclair (CCS) and Sopladora hydropower plants. Likewise, two methodological proposals for validating this electrical model, in steady and dynamic states, are presented. They are based on load flow analysis and control system responses of CCS and Sopladora power plants, respectively. The main contribution of this research is the potential usage of the electrical model for carrying out specialized studies, even including physical devices or real systems in HYPERsim owned by the Ecuadorian System Operator CENACE. For instance, an integration between this model with PMUs and the wide are measurement system (WAMS) of CENACE is planned in the medium-term, which lets to train power system operators under oscillatory instability scenarios in real time. Meanwhile, and as a first application, a brief study of electromagnetic transients during the switching of El Inga-Tisaleo-Chorrillos 500 kV transmission grid is detailed.

Validación e Identificación de Modelos de Centrales de Generación Empleando Registros de Perturbaciones de Unidades de Medición Fasorial, Aplicación Práctica Central Paute - Molino

Resumen: La planificación y operación de los sistemas de potencia son comúnmente basadas en una serie de análisis que comprenden el uso de simulaciones dinámicas y en estado estacionario. En este sentido, modelar un sistema de potencia con un adecuado detalle es un requerimiento fundamental para las aplicaciones que se basan en una predicción precisa de la respuesta dinámica del sistema, como, por ejemplo, el diseño y evaluación de esquemas de protección sistémica (SPS), esquemas de separación de áreas, la sintonización de estabilizadores de sistemas de potencias (PSS), entre otros. Sobre esta base, resulta lógico preguntarse: si los modelos no representan, dentro de un margen de error aceptable, los fenómenos observados en el SEP, ¿cómo podemos confiar en los resultados de los estudios ejecutados con base en estos modelos? Considerando la extrema importancia de disponer de un modelo adecuadamente validado, el objetivo de este trabajo es desarrollar una herramienta computacional y estructurar una metodología para la Validación e Identificación de los modelos de Centrales Eléctricas (PPMV, por sus siglas en ingles), y de sus principales sistemas de control utilizando la funcionalidad software-in-the-loop (SIL) implementada mediante el algoritmo heurístico de optimización de mapeo media-varianza (MVMO, por sus siglas en inglés) en DIgSILENT PowerFactory, el cual permite comparar los resultados de las simulaciones con registros obtenidos de unidades de medición fasorial (PMUs, por sus siglas en ingles), de eventos o perturbaciones ocurridos en un sistema de potencia.

Abstract: The planning and operation of power systems are commonly based on a series of analyzes that include the use of dynamic and steady state simulations. In this sense, modeling a power system with adequate detail is a fundamental requirement for applications that rely on an accurate prediction of the dynamic response of the system, such as, for example, the design and evaluation of systemic protection schemes (SPS), area separation schemes, tuning of power system stabilizers (PSS), among others. On this basis, it is logical to ask: if the models are unable to represent, within an acceptable margin of error, the phenomena observed in the SEP, how can we rely on the results of studies carried out based on these models? Considering the extreme importance of having a properly validated model, the objective of this work is to develop a computational tool and to structure a methodology for the Power Plant Model Validation (PPMV), and for the identification of their main control systems parameters using the software-in-the-loop (SIL) functionality implemented through the mean-variance mapping optimization (MVMO) heuristic algorithm in DIgSILENT PowerFactory, which allows comparing the results of the simulations with records obtained from phasor measurement units (PMUs), of events or disturbances occurred in a power system.

Análisis Nodal para determinar el punto óptimo de operación entre producción de petróleo y producción de GLP, maximizando el recurso energético de la Estación de producción de Petróleo, Aguarico

Resumen: La producción de petróleo en el Ecuador ha involucrado durante varios años la quema de gas asociado sin que este sea entregado en su totalidad a la entidad responsable de transformarlo en productos como GLP y gasolina natural. En consecuencia, existe una pérdida energética en el proceso que conlleva a una pérdida económica para el estado. Por lo tanto, en este estudio se presenta la metodología necesaria para simular la condición de operación óptima en los separadores de producción de la Central de Procesos Aguarico, la misma que represente la máxima ganancia económica de comercialización de petróleo y gas licuado, optimizando el recurso energético. Para el desarrollo del estudio se emplea los softwares Aspen Hysys® y PIPESIM, que conjuntamente con la información proporcionada por Petroamazonas EP, permiten simular la condición actual de operación del campo para posteriormente realizar un análisis de sensibilidad sobre la presión de operación del separador y su efecto en los caudales de gas y petróleo. A pesar de que, a medida que se incrementa la presión de operación del separador, el flujo de petróleo y gas disminuyen, el estudio demuestra que existe un punto que maximiza la ganancia monetaria referida a la comercialización de petróleo y gas licuado, e inclusive, representa el límite de la captación de gas a la entrada del compresor que direcciona el flujo al Complejo Industrial Shushufindi (CIS). La modificación del set de presión actual a un valor de 29 psig, conllevaría a un incremento de $ 11 936,26 asociado a la comercialización de petróleo y GLP por día de operación. Del mismo modo, se reduce la cantidad de gas asociado que se envía a las antorchas, generando un menor efecto de contaminación por combustión.

Abstract: The production of oil in Ecuador has involved for several years the burning of associated gas without it being delivered in its entirety to the entity responsible for transforming it into products such as LPG and natural gasoline. Consequently, there is an energy loss in the process that leads to an economic loss for the state. Therefore, this study presents the necessary methodology to simulate the optimal operating condition in the production separators of the Aguarico Process Central, which represents the maximum economic gain from the commercialization of oil and liquefied gas, optimizing the resource energetic. For the development of the study, the Aspen Hysys® and PIPESIM software are used, which together with the information provided by Petroamazonas EP, allow simulating the current field operating condition to subsequently perform a sensitivity analysis on the operating pressure of the separator and its effect on gas and oil flows. Although, as the operating pressure of the separator increases, the flow of oil and gas decreases, the study shows that there is a point that maximizes the monetary gain related to the commercialization of oil and liquefied gas, and even, it represents the limit of gas collection at the compressor inlet that directs the flow to the Shushufindi Industrial Complex (CIS). The modification of the current pressure set to a value of 29 psig would lead to an increase of $ 11,936.26 associated with the commercialization of oil and LPG per day of operation. Similarly, the amount of associated gas that is sent to the torches is reduced, generating a lesser effect of combustion contamination.

Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en la Zona Residencial

Resumen: En este documento se presenta un modelo de gestión energética a través de la creación de indicadores de eficiencia que permitan reducir el consumo de electricidad en la zona residencial sin alterar la eficiencia y la calidad de servicio en el mismo, para lograr un modelo eficiente y que muestre un ahorro significativo en el consumo eléctrico se ha implementado un análisis de la demanda en varios hogares con distinto consumo y cantidad de electrodomésticos mediante mediciones y encuestas que constante los datos obtenidos de la mediciones diarias y así obtener los puntos críticos que se deban tratar para el posterior desarrollo de los indicadores necesarios que ayuden a la mejora del sistema, lo que conlleve a que sea eficiente lo anteriormente mencionado e introducirlo en un modelo de gestión que se pueda usar en busca de concientizar y guiar al usuario para que se implemente mejoras en la residencia.

Abstract: This document presents an energy management model through the creation of efficiency indicators that allow reducing the consumption of electricity in the residential zone without altering the efficiency and quality of service in it, to achieve an efficient model and that show a significant saving in electricity consumption has been implemented a demand analysis in several households with different consumption and quantity of household appliances through measurements and surveys that constant the data obtained from the daily measurements and thus get the critical points that must be treated for the subsequent development of the necessary indicators that help to improve the system, which leads to the above-mentioned efficient and introduce it in a management model that can be used to raise awareness and guide the user to implement improvements In the residence.

Movilidad Eléctrica y Eficiencia Energética en el Sistema de Transporte Público del Ecuador un Mecanismo para Reducir Emisiones de CO2

Resumen: El objetivo y enfoque de este documento es continuar con el desarrollo y avance de un trabajo predecesor en lo referente a la temática del sistema de transporte público del Ecuador Continental y los beneficios medioambientales y en términos de eficiencia energética que incurrirá el país con la migración tecnológica de autobuses diésel por sistemas basados en movilidad eléctrica a través de autobuses eléctricos, en tres distintos escenarios de ocurrencia. La metodología ha sido desarrollada en concomitancia de las proyecciones de demanda de energía eléctrica que incurrirá el Sistema Nacional Interconectado (SNI) debido a la aplicación de un sistema de movilidad eléctrica a través de autobuses eléctricos en el servicio de transportación pública de pasajeros. Posteriormente, se establece un análisis de cálculo y evaluación de emisiones de dióxido de carbono (CO2) debidas al parque automotor de autobuses diésel, así como también, la evaluación de emisiones de CO2 del SNI ecuatoriano con su componente de generación térmica basado en combustibles fósiles una vez que se haya cambiado tecnológicamente los autobuses a movilidad eléctrica, en el período 2019-2025. Los resultados revelan la reducción de emisiones de CO2 al medio ambiente debido a la migración tecnológica hacia un sistema de electromovilidad para el transporte público de pasajeros aún teniendo en consideración la premisa de que el sector eléctrico ecuatoriano disponga una participación considerable de centrales de generación térmica en su matriz de oferta de energía eléctrica.

Abstract: The aim and focus of this document is to continue with the development and advance of a predecessor work in relation to the theme of the public transport system of Continental Ecuador and the environmental benefits and in terms of energy efficiency that the country will incur with technological migration of diesel buses through systems based on electric mobility through electric buses, in three different scenarios of occurrence. The methodology has been developed in conjunction with the projections of demand for electric power that will be incurred by the National Interconnected System (SNI) due to the application of an electric mobility system through electric buses in the public passenger transportation service. Subsequently, an analysis of the calculation and evaluation of carbon dioxide (CO2) emissions due to the diesel bus fleet is established, as well as the evaluation of CO2 emissions from the Ecuadorian SNI with its fossil fuel-based thermal generation component once the buses have been technologically changed to electric mobility, in the period 2019-2025. The results reveal the reduction of CO2 emissions to the environment due to the technological migration towards an electromobility system for public passenger transport even considering the premise that the Ecuadorian electricity sector has considerable participation of thermal power plants in its electricity supply matrix.

Proceso de optimización en el diseño de sistema de calefacción solar pasivo

Resumen: La presente investigación plantea definir la solución óptima de un sistema de captación solar pasiva adherible a las construcciones existentes, con el fin de mejorar las condiciones de confort higrotérmico interior, mediante una metodología de trabajo paramétrico, con estudios de caso en el clima del altiplano cundiboyacense en Bogotá, Colombia. Para encontrar la solución óptima para el área de estudio, se integraron simulaciones térmicas dinámicas empleando EnergyPlus, con un proceso automatizado de análisis de optimización con metamodelos usando el algoritmo RBFOpt, el cual utiliza técnicas avanzadas de aprendizaje automático “Machine Learning” para encontrar buenas soluciones con un pequeño número de evaluaciones de funciones. Las primeras conclusiones de la investigación evidencia las variables más importantes para el buen diseño de los sistemas de captación solar, son principalmente el ancho y alto del sistema de captación solar, pero no tanto su profundidad, por lo cual el Muro Trombe es ideal para el clima trabajado. Además, es posible garantizar condiciones de confort al interior de los espacios de uso nocturno sin importar su orientación, un factor favorable para los efectos de la investigación, considerando que las viviendas ya construidas en la zona de trabajo tienen todo tipo de orientaciones.

Abstract: The present investigation will determine the optimal design solution of a passive solar collection system that adheres to existing constructions, in order to improve the conditions of indoor hygrothermal comfort, through a parametric work methodology, with case studies in the climate of the Cundiboyacense highlands in Bogota Colombia. To find the optimal solution for the study area, dynamic thermal simulations using EnergyPlus were integrated with an automated black-box optimization analysis process using the RBFOpt algorithm, which uses advanced machine learning techniques to find optimal solutions with a small number of function evaluations. The first conclusions of the investigation show the most important variables for the optimal design of the solar collection systems are mainly the width and height of the solar collection system, but not so much its depth, for which the Trombe wall is ideal for the case study climate. In addition, it is possible to improve the conditions of comfort inside the spaces for night use regardless of their orientation, a favorable factor for the purposes of the investigation, which consider homes and constructions in the work area that have all kinds of orientations.

Análisis del rendimiento termodinámico de una bomba de calor asistida por energía solar utilizando un condensador con recirculación

Resumen: La presente investigación estudia una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar con un sistema de recirculación de agua. Los intercambiadores de calor utilizados fueron un colector/evaporador de cobre de 0.75 m2 y un condensador en forma de serpentín construido en tubería de cobre de 2.49 m de longitud y 8 espiras, inmerso en un tanque con 5 litros de agua. Para la recirculación del agua, se utilizó una bomba centrífuga de 20 L/min a 110 V. El compresor instalado es de velocidad variable a 12-24 V DC que utiliza R600a como fluido de trabajo. El dispositivo de expansión utilizado fue una válvula electrónica. Las pruebas experimentales se desarrollaron para una configuración con recirculación y sin recirculación de agua, considerando condiciones climáticas similares. De esta manera, se puede establecer cuál es la configuración que brinda un mayor rendimiento en el sistema. Para la obtención de datos de radiación solar, velocidad del viento y temperatura ambiente se empleó una estación meteorológica WS-1201. Este sistema proporcionó agua caliente sanitaria, a 45 °C en un tiempo entre 40 a 50 minutos dependiendo de las condiciones climáticas. El COP máximo del sistema con recirculación fue 9.83 un 8.04 % mayor que el sistema sin recirculación. El tiempo de calentamiento tardó 10 minutos menos para el sistema con recirculación, 16.67 % menos que al utilizar el sistema sin recirculación.

Abstract: This research studied a direct-expansion solar-assisted heat pump with a water recirculation system. The installed heat exchangers were a copper collector/evaporator of 0.75 m2 and a coil condenser built in copper pipe with a length of 2.49 m and 8 turns, submerged in a tank with 5 liters of water. It was used a centrifuge pump of 20 L/min at 110 V was used for the water recirculation. The installed compressor is a variable speed one at 12-24 V DC that uses R600a as working fluid. The throttling device installed was an electronic expansion valve. The experimental tests were carried out for a water recirculation setup and without recirculation, considering similar weather conditions. In this manner, it can be determined which configuration gives a higher performance to the system. To obtain data about incident solar radiation, wind speed and ambient temperature, a WS-1201 climatological station was employed. The system provided domestic hot water at 45 °C, delaying between 40 to 50 minutes, depending of the weather conditions. The maximum COP of the recirculation system was 9.83 an 8.04 % higher than the non-recirculation system. The heating time lasted 10 minutes less for the recirculation system, 16.67 % less than using the non-recirculation system.

Optimización de la Producción de Xilanasa Bacteriana a Partir de Bacillus sp. K1 con el Uso de Residuos Lignocelulósicos

Resumen: Las xilanasas son enzimas que hidrolizan el xilano, produciendo azúcares fermentables tales como xilosa y xilobiosa con aplicaciones industriales muy diversas entre las que destaca el biobleaching y la producción de bioetanol de segunda generación. El objetivo principal del presente estudio se enfoca en la optimización de la producción de xilanasa bacteriana por parte de la bacteria Bacillus sp. K1. La misma ha sido previamente aislada de muestras de madera en putrefacción recolectadas en las premisas de la Universidad de Lakehead para su Departamento de Biología. Las variables investigadas para la optimización fueron físicas tales como pH, temperatura y volumen de inóculo; y de composición del medio de fermentación tales como fuente de carbono, fuente de nitrógeno orgánico e inorgánico y relación porcentual entre dichos componentes. Adicionalmente, se determinó el efecto de iones metálicos (sodio, potasio, magnesio, calcio, ferroso, niqueloso, cúprico, cobaltoso y manganoso) y surfactantes (Polisorbato-20, dodecil sulfato de sodio y Triton X-100) en la actividad enzimática de la xilanasa producida. La mayor producción de xilanasa fue tras 36h de fermentación y las condiciones físicas óptimas asociadas a la producción de xilanasa fueron pH 6, temperatura 35 ºC y volumen de inóculo 1%. La composición óptima del medio de fermentación determinada está constituida por: Afrecho de trigo 4%, Glucosa 0,5%, NH4NO3 0,5%, K2HPO4 0,1%, KCl 0,1%, MgSO4 0,05%, peptona 0,5%, SDS 0,1%. La actividad enzimática generada es de 264,96±7,89 IU/L, con un 248,79% de incremento con respecto al inicial. Los inhibidores más importantes fueron los iones cúprico y manganoso con 32,00% y 49,16% de inhibición comparado con el experimento de control.

Abstract: The xylanases are enzymes that hydrolyze xylan, producing fermentable sugars such as xylose and xylobiose. These enzymes have several industrial applications, among which its use in biobleaching and second-generation bioethanol stands out. The main objective in the present study is the optimization of the bacterial xylanase production by the strain Bacillus sp. K1, which has been previously isolated from rotting wood samples collected at Lakehead University's premises for its Biology Department. The variables investigated for optimization were physical such as pH, temperature and inoculum volume; and composition of the fermentation medium such as carbon source, organic and inorganic nitrogen source and percentage ratio between these components. Additionally, the effect of metal ions (sodium, potassium, magnesium, calcium, ferrous, nickelous, cupric, cobaltous and manganous) and surfactants (Tween-20, dodecyl sodium sulfate and Triton X-100) in the xylanase enzyme activity was determined. The highest production of xylanase was obtained after 36h fermentation and the optimal physical conditions associated with the xylanase production were pH 6, temperature 35 ºC and inoculum volume 1%. The optimum composition of the fermentation medium consists of: wheat bran 4%, glucose 0,5%, NH4NO3 0,5%, K2HPO4 0,1%, KCl 0,1%, MgSO4 0,05%, peptone 0,5%, SDS 0,1%. The enzyme activity generated is 264,96±7,89 IU/L, with a 248,79% increase from the initial conditions. The most important inhibitors were cupric and manganous ions with 32,00% and 49,16% inhibition compared to the control experiment.

Metodología para la Planificación y Control de la Ejecución de Mantenimientos Preventivos y Correctivos de Líneas de Subtransmisión

Resumen: El presente artículo propone una metodología para la planificación y control de la ejecución de mantenimientos preventivos y correctivos de líneas de subtransmisión a través de la implementación del método de Gravedad, Urgencia y Tendencia “GUT” que permitirá definir prioridades para la atención de problemas ocasionados en líneas de subtransmisión. Se muestra además la propuesta de los tipos de mantenimiento en líneas de subtransmisión, se señala de acuerdo a la información disponible de la ARCONEL la infraestructura del sector eléctrico referente a líneas de subtransmisión y un catálogo de causas de interrupciones, se identifican también las responsabilidades de la operación y mantenimiento de líneas de subtransmisión tanto en la Empresa Eléctrica Quito como en la Empresa Eléctrica Ambato Regional Centro Norte así como las actividades de mantenimientos que se realizan en las líneas de subtransmisión.

Abstract: The present article proposes a methodology for the planning and control of the execution of preventive and corrective maintenance of subtransmission lines through the implementation of the method of Gravity, Urgency and Trend "GUT" that will allow to define priorities for the attention of problems caused in subtransmission lines. The proposal of the types of maintenance in subtransmission lines is also shown, according to the information available from the ARCONEL, the infrastructure of the electricity sector referring to subtransmission lines and a catalog of causes of interruptions are identified, the responsibilities of the operation and maintenance of subtransmission lines both in the Quito Electric Company and in the Central North Regional Electric Company as well as the maintenance activities carried out in the subtransmission lines.

Diseño de un Sistema Fotovoltaico Conectado a la Red en el Bloque B de la Universidad Técnica de Cotopaxi

Resumen: El presente proyecto de investigación cuantificó la cantidad de energía que un sistema fotovoltaico conectado a la red, puede suministrar al bloque B de la Universidad Técnica de Cotopaxi, con el propósito de disminuir la facturación del servicio eléctrico. En el proyecto se recolectó la radiación global por el periodo de un año, datos que ayudaron a determinar el potencial solar de la institución. La mayor irradiación promedio presentada fue en noviembre con un valor de 5,4 kW∙h/(m2∙día) e irradiancia media máxima de 931 W/m2 a la 1:00 pm. La demanda semanal del bloque académico B fue estimada con el Analizador Fluke 435 series II, mismo que registró una potencia promedio máxima de 35,11 kW el día miércoles a las 18:00 h. Además, a la 1:00 pm del jueves donde se encontró la mayor irradiancia, midió un valor medio de 29,88 kW. El generador fotovoltaico cuenta con 66 paneles solares, cuya capacidad instalada es de 26,4 kW dividida en dos grupos: 14,4 kW y 12 kW, respectivamente ubicados sobre la azotea del edificio en un área libre de 573,47 m2. De esta manera, el sistema podría entregar anualmente 30336 kW∙h a la institución, a la vez; evitar la emisión de 18,42 toneladas de CO2 al año. Finalmente, en el estudio financiero del proyecto con una inversión de 83.290,88 USD, se consideró tres escenarios; el segundo la mejor opción, cuando el precio de la energía eléctrica es de 0,6812 USD/kW∙h. Esto implica tener un ingreso anual de 21.078,37 USD, un valor actual neto de 116.363,42 USD, tasa interna de retorno del 24,07% y relación beneficio/costo de 2,28.

Abstract: This research study quantified the amount of energy that a photovoltaic system connected to the grid can supply to the facilities of the engineering faculty of the Technical University of Cotopaxi, with the purpose of reducing the billing of the electric service. In the study the global radiation was collected for the period of one year, data that helped determine the solar potential of the institution. The highest average irradiation was presented in November with a value of 5.4 kW∙h/(m2∙day) and maximum average irradiance of 931 W/m2 at 1:00 pm. The weekly demand for the facilities of the faculty of engineering was estimated with the Fluke 435 series II Analyzer, which recorded a maximum average power of 35.11 kW on Wednesday at 18:00 h. In addition, at 1:00 p.m. on Thursday where the highest irradiance was found, it measured an average value of 29.88 kW. The photovoltaic generator has 66 solar panels, whose installed capacity is 26.4 kW divided into two groups: 14.4 kW and 12 kW, respectively located on the roof of the building in a free area of 573.47 m2. In this way, the system annually could deliver 30336 kW∙h to the institution, at the same time; avoid the emission of 18.42 tons of CO2 per year. Finally, in the financial study of the project with an investment of 83,290.88 USD, three scenarios were considered; the second being the best option, when the price of electricity is 0.6812 USD/kW∙h. This implies having an annual income of 21,078.37 USD, a net present value of 116,363.42 USD, internal rate of return of 24.07% and benefit/cost ratio of 2.28.

Diseño de un Sistema de Alumbrado LED a través de Energía Fotovoltaica para Brindar Niveles de Calidad de Iluminación en el Parqueadero N° 1 de la Universidad Técnica de Cotopaxi

Resumen: En el presente trabajo se realizó el diseño y análisis de un sistema de iluminación exterior mediante tecnología LED, el cual es energizado por medio de generación fotovoltaica concentrada. Considerando que, en el estacionamiento se cuenta con una iluminación media inferior a los niveles permitidos, se propone la mejora del alumbrado a través del software Dialux evo, obteniendo de este diseño los siguientes resultados: 518 lx para el acceso, 132,83 lx en la franja de circulación y 113,75 lx en plazas de estacionamiento, acordes a la normativa NTE INEN 2 248, cuya densidad de potencia eléctrica para alumbrado es de 1,88 W/m2. Mediante una investigación bibliográfica se recopiló los datos técnicos de las luminarias LED de 245 W y 134 W, con un eficiencia luminosa de 145 lm/W y 146 lm/W respectivamente. Además, el sistema fotovoltaico está conformado por 28 paneles monocristalinos de 360 W/24 V, el sistema de acumulación constará de 28 baterías de descarga profunda a 240 Ah/12 V, dos reguladores de carga PWM de 110 A/48 V y el inversor de 5 000 VA/48 V. Con un nuevo valor para el kWh de USD 0,681 2 se logra tener un VAN de $ 66 525,60 y el TIR igual a 25,35 %, indicando que el proyecto resulta rentable.

Abstract: In the present project was done the design and analysis of a system of external illumination by means of technology LED, was carried out which is energized by means of concentrated photovoltaic generation. Considering that, in the parking lot, there is an average illumination lower than the permitted, levels, is proposed to improve the lighting through the Dialux evo software, obtaining the following results from this design: 518 lx for access, 132,83 lx in the circulation strip and 113,75 lx in parking spaces, in accordance with the NTE INEN 2 248 standard, whose electric power density for lighting is 1,88 W/m2. Through a bibliographic research, the technical data of the LED luminaires of 245 W and 134 W were compiled, with a luminous efficiency of 145 lm/W and 146 lm/W respectively. In addition, the photovoltaic system consists of 28 monocrystalline panels of 360 W/24 V, the accumulation system will consist of 28 deep discharge batteries at 240 Ah/12 V, two PWM load controllers of 110 A/48 V and the inverter of 5 000 VA/48 V. With a new value for the kWh of USD 0,681 2 it is possible to have a VAN of $ 66 525,60 and the TIR equal to 25,35 %, indicating that the project is profitable.

Primer Laboratorio de Ensayos Estructurales Virtuales de Autobuses en Latinoamérica: Innovación y Acreditación

Resumen: Los accidentes de tránsito causan más de 5000 víctimas mortales por año en el Ecuador. Y al hablar de transporte público, las volcaduras de autobuses causan preocupación con cifras no menos alarmantes, y que van en aumento. Ante esta perspectiva, es necesario que los autobuses sean probados y se garantice que protegen la integridad de las personas antes de que salgan a circulación. ¿Implica esto destruir buses y herir personas para probar que son seguros? De ninguna manera. Gracias a la incursión de tecnologías de la cuarta revolución industrial, es posible modelar, simular, optimizar y tener un mejor entendimiento de lo que sucede durante un impacto o volcadura. El Método de elementos finitos es usado para ejecutar ensayos de volcadura, pero es necesaria una sistematización bien planificada e implementada para que el método se aplique de manera adecuada. La innovación principal lo constituye el uso de una tecnología aplicada de manera adecuada, que logra verificar la seguridad de los autobuses que circulan en Ecuador y Latinoamérica, evitando destruir autobuses, ahorrando materias primas de autobuses ya construidos, no desperdicio de horas/hombre. Logra salvar vidas.

Abstract: Traffic accidents cause more than 5000 fatalities per year in Ecuador. And when talking about public transport, bus overturns cause concern with no less alarming figures, and that are increasing. Given this perspective, it is necessary for buses to be tested and to ensure that they protect the integrity of people before they go out. Does this involve destroying buses and injuring people to prove they are safe? No way. Thanks to the technology incursion of the fourth industrial revolution, it is possible to model, simulate, optimize and have a better understanding of what happens during an impact or rollover. The Finite Element Method is used to execute rollover tests, but a well-planned and implemented systematization is necessary for the method to be applied properly. The main innovation is the use of an appropriately applied technology, which manages to verify the safety of buses that circulate in Ecuador and Latin America, avoiding destroying buses, saving raw materials of already built buses, not wasting hours / man. Save lives.

Propuesta metodológica para gestionar la Transferencia de Conocimiento individual a la organización, caso: CENACE

Resumen: Este trabajo presenta una propuesta metodológica para gestionar la transferencia de conocimiento individual a la organización, caso práctico en el Operador Nacional de Electricidad CENACE. Para este estudio, se considera el conocimiento, la gestión de conocimiento y la innovación como base para crear una cultura, aprendizaje y conocimiento organizacional. La metodología que ha sido aplicada para el presente trabajo ha permitido iniciar la captura y creación del nuevo conocimiento mediante una matriz de identificación de conocimientos, habilidades, destrezas y competencias de los funcionarios de CENACE. Adicionalmente, esta matriz ha permitido validar y almacenar el conocimiento individual de los funcionarios (formación, capacitación, trayectoria laboral, lecciones aprendidas e innovaciones) mediante un aplicativo desarrollado para la gestión del conocimiento de CENACE, cuyo principal objetivo es que todo el conocimiento tácito, explícito, individual, interno y externo involucrado en la organización pueda transformarse y convertirse, sistemáticamente, en conocimiento organizacional. Posteriormente, el conocimiento corporativo obtenido, al ser accesible y poder ser compartido, permitirá el aumento del conocimiento individual de todos sus miembros (ciclo de gestión de conocimiento), mejorando así, la gestión de talento humano y obteniendo una ventaja competitiva en el sector eléctrico.

Abstract: This paper presents a methodological proposal to manage the transfer of individual knowledge to the organization, practical case in the National Electricity Operator CENACE. For this study, the knowledge, knowledge management and innovation are considered as the basis for creating an organizational culture, learning and organizational knowledge. In this work, the applied methodology allowed starting the capture and creation of new knowledge through a matrix of identification of knowledge, skills, abilities and competencies of employees of CENACE. In addition, this matrix has allowed validating and storing the individual knowledge of the employees of CENACE (training, career, lessons learned and innovation) through an application developed for knowledge management of CENACE, whose main objective is that all tacit knowledge, explicitly, individually, internally and externally involved in the organization can be systematically transformed and converted into organizational knowledge. Afterwards, this obtained corporate knowledge, being accessible and being able to be shared, will allow the increase of individual knowledge of all its members (knowledge management cycle); thus, improving the management of human talent and obtaining a competitive advantage in the electricity sector.

Enseñanza para el desarrollo de la sostenibilidad energética en el hogar en zonas urbano - marginales de la ciudad de Guayaquil

Resumen: El presente trabajo muestra los resultados parciales obtenidos en el proyecto de vinculación con la sociedad titulado" Educación para el desarrollo sostenible (EDS) dirigida a centros enseñanza secundaria en la ciudad de Guayaquil" perteneciente a la "Escuela Superior Politécnica del Litoral". El proyecto está enmarcado en el campo de la sostenibilidad energética domiciliaria considerando los objetivos específicos de aprendizaje de los ODS descritos en los dominios cognitivo, socioemocional y conductual. El proyecto se basa en el desarrollo de planes de capacitación en energías renovables y de formación en la gestión de energía en el hogar, basados en un modelo de aprendizaje constructivista y la elaboración de prototipos educacionales, considerando los objetivos de aprendizajes descritos en el objetivo 7 de los ODS como un mecanismo de transferencia de conocimiento energético en áreas urbanas marginales de la ciudad de Guayaquil. En los talleres, los estudiantes aprendieron conceptos de energías renovables; criterios asociados de la gestión de la energía en el hogar; incluyendo los criterios de sostenibilidad y resistencia ambiental. Los resultados obtenidos de los ciclos de enseñanza han identificado que se puede lograr una reducción media de consumo de energía residencial al menos 10% por parte de los beneficiarios, además se logrado el rediseño de los contenidos y las herramientas de aprendizaje considerando las competencias, dimensiones y las variables del entorno local considerando las competencias, dimensiones y las variables del entorno local.

Abstract: The present work shows the partial results got in the project of linkage with the society entitled “Education for sustainable development (EDS) directed to high school in the city of Guayaquil” belonging to the “ESPOL Polytechnic University”. the project framed in home energy sustainability considering the specific learning objectives of the described SDGs in the cognitive, socio-emotional and behavioral domains. The project based on the development of training plans on renewable energies and training home energy management, based on the constructivist learning model and the development of educational prototypes, comprising the learning objectives described in objective 7 of the SDGs as a mechanism for transferring energy knowledge in marginal urban areas of the city of Guayaquil. In the workshops, students learned renewable energy concepts; associated criteria of home energy management; including the criteria of sustainability and environmental resilience. The results got from the teaching cycles have identified that it is possible to achieve an average reduction of residential energy consumption by at least 10% of the beneficiaries, and the redesign of the contents and learning tools considering the competences, dimensions and the variables of the local environment.