29 de junio de 2015
Manizales, jun. 29 de 2015 – Agencia de Noticias UN- Una aplicación móvil desarrollada por estudiantes de Ingeniería Eléctrica de la Sede Manizales pretende disminuir el tiempo que una empresa de energía se demora en restablecer el servicio tras alguna falla. Continue reading Aplicación agiliza reacción para reparar redes eléctricas
Manizales, dic. 23 de 2013 – Agencia de Noticias UN- Un pequeño artefacto que mide el fluido eléctrico servirá para que las empresas de energía minimicen sus costos de operación. Además de agilizar los procedimientos también suministra información que beneficia a los usuarios.
Hay factores que deterioran la calidad de la energía y afectan la prestación del servicio, lo que puede, incluso, ocasionar daños en los electrodomésticos. En últimas, estos perjuicios terminan reflejados en los costos de facturación para el usuario y en pérdidas para las compañías del sector.
Por ello, el monitoreo constante de los transformadores es una tarea de primera necesidad, la cual requiere de equipos tecnológicos de alto costo y cuadrillas de operarios para instalarlos. Estas personas, a pesar de trabajar bajo normas de seguridad, siempre corren un riesgo al hacer las mediciones, pues además de estar en contacto con altas tensiones, deben permanecer a varios metros de altura para cumplir su tarea.
Gracias a los transformadores, la energía que llega a las viviendas e industrias puede ser utilizada sin mayores complicaciones. Esto se debe a que convierten los 13.200 voltios provenientes de la electrificadora, en los 110 necesarios para encender los electrodomésticos y las bombillas en el hogar.
Este proceso se realiza convencionalmente con voltímetros, vatímetros y amperímetros, los cuales son conectados a la red eléctrica a través de pinzas que toman el registro del flujo magnético para determinar la calidad y cantidad de la energía.
Como alternativa, el profesor Jorge Hernán Estrada, ingeniero de la Universidad Nacional de Colombia en Manizales, diseñó un dispositivo económico, sencillo y de fácil manejo que evita esos riesgos. Asimismo, gracias al desarrollo de ciertas ecuaciones y algoritmos, el artefacto ofrece una ventaja adicional al método tradicional: suministrar información en beneficio del usuario.
Un reporte inmediato
El profesor Estrada explica que se trata de un sensor en forma de lápiz, el cual está conectado a un computador que registra, procesa y analiza en tiempo real las ondas que emite el transformador. Esto le permite entregar un reporte sobre el estado del aparato.
El pequeño dispositivo efectúa la medición de forma indirecta; es decir, no requiere conectarse al circuito eléctrico como tal. Simplemente, la persona se ubica a unos metros del transformador, apunta por unos segundos con el lápiz inalámbrico y capta las ondas magnéticas sin correr riesgo alguno. De esta forma, se cumplen las normas de seguridad que plantea el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE).
Como valor agregado, este mecanismo realiza la medición de la entropía, que es la variabilidad y complejidad de las ondas, lo que permite evitar que haya sobrecargas, generación excesiva de armónicos (o distorsiones) y energía de rebote.
“Estos tres factores pueden ocasionar distintos problemas. Por ejemplo, la sobrecarga causa recalentamiento y desperdicio de energía que la empresa debe pagar; además, puede dejar el transformador fuera de servicio”, indica el investigador.
Además de informar sobre el nivel de armónicos –que son ondas adicionales generadas por cargas no lineales que pueden causar interferencias en la señal y daño en los electrodomésticos–, este artefacto también determina si hay energía de rebote, que es aquella que se genera pero no se utiliza, y que al devolverse a la línea, pasa por el contador y genera un cobro al usuario.
Similar a una antena
El lápiz sensor que capta las ondas consta de una bobina, que es un rollo de alambre de cobre alrededor de un núcleo de aire –semejante a un tubo de hilo– de 7×7 centímetros, aproximadamente.
Por medio de un cable, el dispositivo se conecta al micrófono del computador y queda en línea con la grabadora de Windows, la cual lee la información, la memoriza y finalmente, mediante algoritmos especiales, realiza el análisis y entrega los resultados. Para esto, se utiliza un software denominado entropía de múltiple escala.
El dispositivo ha sido probado en varios circuitos de Manizales, como la subestación doméstica del barrio Peralonso, que dirige la energía a un sector de la ciudad, y la estación que proporciona el servicio eléctrico a la zona industrial de Juanchito.
Este procedimiento les permite a las empresas con facturación alta, verificar y reducir la potencia reactiva de la energía que les llega a través del transformador, de modo que se dé una reducción considerable en los costos de la factura.
“Igualmente, si se pudieran realizar mediciones en cada casa para hacer los ajustes pertinentes y suprimir los armónicos mediante filtros, se podría ahorrar hasta el 20% de la energía del país. Así, la energía recuperada podría usarse para exportación, produciendo grandes utilidades”, indica el profesor Estrada.
Estas herramientas que contribuyen a un control de la energía, también son un aporte en beneficio del planeta, ya que al disminuir el consumo se reduce la carga ambiental y la temperatura global.
Este trabajo fue presentado a la comunidad científica en el Congreso Internacional Latinoamerican Work Shop, especializado en magnetismo, el cual fue realizado en Argentina el pasado mes de abril. También será divulgado en la Revista IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News, la publicación más prestigiosa del mundo en esta área.
Créditos: UNAL-882-2013
Las nuevas estrategias tecnológicas en el alumbrado navideño representan un ahorro de energía eléctrica.
17 de Diciembre del 2012
Con la contribución de egresados de la UN, el alumbrado decembrino de Medellín es uno de los más llamativos del mundo y, además, tecnológicamente adaptado para un buen manejo ambiental.
Uno de los íconos turísticos y del espíritu navideño del país, expresado en los arreglos de iluminación navideña de la capital antioqueña es, además, una
apuesta estética que lleva consigo la responsabilidad social y ambiental con la implementación de tecnologías limpias, estrategias para el manejo de residuos sólidos y cuidado de la vegetación.
“Le estamos apuntando al uso de energías más limpias y el alumbrado navideño está certificado como proyecto carbono cero, es decir, estamos monitoreando emisiones de carbono por tránsito vehicular, casetas de venteros en zonas aledañas, entre otros aspectos que se compensan con plantaciones de pino pátula en Río Grande (Antioquia)”, explica Diana Victoria Ramírez, ingeniera forestal de la Universidad Nacional de Colombia y encargada del componente ambiental del alumbrado navideño de Medellín desde Empresas Públicas de Medellín (EPM).
Así mismo, manifiesta que desde el Área de Alumbrado de EPM se efectúa el Plan Maestro de Iluminación, que contempla unas políticas sobre protección del agua, el aire, el componente arbóreo y de áreas de interés medioambiental como el Cerro Nutibara, en el cual no se hicieron instalaciones navideñas para este año.
Por su parte, el ingeniero electricista egresado de la UN, Jorge Iván Jaramillo, destaca que como parte de las estrategias para que haya ahorro de energía eléctrica (además de alumbrados llamativos) se está utilizando una tecnología tipo LED con la cual el gasto es de solo 2,4 vatios (W), a diferencia de las que se instalaban anteriormente, como las de manguera incandescente que consumían 16 W, lo cual representa una disminución sustancial.
Los expertos comentan que la implementación de los diferentes programas que se adelantan con el alumbrado público navideño tienen en cuenta la responsabilidad social, ambiental y empresarial. Se piensa en alternativas amigables con el ambiente y con la sociedad, dado que también se generan empleos para madres cabeza de familia, entre otras personas, a través del montaje de alumbrado, la fabricación y el diseño, entre otras actividades que comprende el proyecto de ciudad.
El sistema de iluminación de fin de año en Medellín se adscribió a la Asamblea General LUCI (Lighting Urban Community International) como perteneciente a la Comunidad Internacional de Ciudades Iluminadas. Además, la National Geographic catalogó a la capital antioqueña como una de las diez mejores ciudades del mundo para ver luces de navidad.
Créditos:http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/inicio.html
2 de Septiembre del 2012
La energía nuclear constituye una alternativa sostenible porque representa una opción económica, limpia y segura con beneficios para la sociedad y posibilidades de ampliar su potencial en el largo plazo, aseguró Juan Luis François Lacouture, académico de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM.
En el marco del Año Internacional de la Energía Sostenible para Todos, destacó que el impulso a esta fuente responde a la preocupación de no privar a generaciones futuras de satisfacer sus necesidades. “Tal es el caso de los productos petroquímicos, limitados por el agotamiento del petróleo”, ejemplificó.
Al considerar los niveles de utilización actuales, las reservas convencionales reconocidas de uranio durarían hasta 300 años. Por las nuevas tecnologías de reciclaje y reprocesamiento, la nuclear podrá aprovecharse por milenios, subrayó.
Actualmente, sólo el 19 por ciento de la electricidad producida en México proviene de fuentes limpias, de las cuales 3.5 por ciento se genera mediante núcleo electricidad, el resto a partir de combustibles fósiles.
Frente a este escenario, la tecnología nuclear tiene ventajas, como producir menos residuos y aprovechar el recurso al máximo. El potencial energético de una pastilla de uranio, que mide menos de un centímetro de diámetro por uno de altura, equivale a 810 kilogramos de carbón, 565 litros de petróleo y 480 metros cúbicos de gas natural. Al fisionarse, genera un millón de veces más energía que durante el proceso de combustión, precisó.
El integrante del Departamento de Sistemas Energéticos de la FI resaltó que la energía nuclear es una opción competitiva, al comparar el costo de diversas tecnologías utilizadas para generar electricidad, por cada unidad de megawatt hora producida, de acuerdo con estudios de la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés). Además, su factor de capacidad es del 90 por ciento.
El conocimiento generado a partir de su utilización representa un “motor de descubrimientos” en áreas como ingeniería, robótica e informática, además de aprovecharse en aplicaciones para beneficio de las personas, por ejemplo, en medicina, con el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer y el mal funcionamiento de la tiroides.
Energía limpia
Para medir su impacto ambiental, es necesario analizar el ciclo de vida de este tipo de tecnología, desde la extracción de uranio y su conversión para generar electricidad hasta el destino de los residuos radiactivos, explicó el también presidente de la Red Mexicana de Educación, Capacitación e Investigación Nuclear.
Según estudios internacionales, al medir el volumen de emisiones de dióxido de carbono por unidad de energía eléctrica generada, las fuentes alternativas representan una opción menos contaminante que las fósiles, refirió.
Los residuos de la industria nuclear se clasifican en dos categorías: la primera es de baja y media actividad, como los generados por aplicaciones médicas y mantenimiento de centrales nucleares. Éstos tienen poca radiactividad y son confinados en lugares especiales y aislados del medio ambiente, como cualquier desecho tóxico.
La segunda, de alta actividad, atañe al combustible gastado por los reactores. Estos desechos son enterrados a más de 300 metros de profundidad o depositados en albercas de manera temporal. En comparación con el volumen total de los demás tóxicos producidos por la sociedad, los de alta radiactividad constituyen un porcentaje mínimo, detalló.
Una alternativa segura
Desde los bombardeos a Hiroshima y Nagasaki en 1945, la energía nuclear genera temor. Por ejemplo, en su trabajo más reciente, el cineasta Christopher Nolan recrea la amenaza que se cierne sobre una ciudad por un reactor de fisión utilizado como una bomba de tiempo, lo que es totalmente imposible.
Muchas veces la ficción utiliza este miedo como recurso. Para tener una bomba atómica se requieren núcleos de uranio 235 concentrados casi al 100 por ciento, a fin de liberar energía en grandes proporciones en un tiempo muy breve, lo que no es factible en un reactor nuclear, explicó.
El experto subrayó que a nivel global existen mecanismos para vigilar que los materiales nucleares no sean desviados para fabricar armamento. La industria relacionada se ocupa de que todas las salvaguardias —exportaciones e importaciones de materiales y tecnología nuclear— sean vigiladas por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
El futuro
En 1987, una comisión internacional dirigida por Gro Harlem Brundtland presentó a la Organización de las Naciones Unidas (ONU) el documento Nuestro futuro común, mejor conocido como Informe Brundtland, primera referencia del término desarrollo sostenible, definido como aquel que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generaciones.
En dos décadas, la población mundial será de ocho mil millones de personas. Al ritmo del crecimiento de la demanda y consumo de energía globales —calculado en un dos por ciento anual—, la estructura de la oferta energética actual, sustentada en los combustibles fósiles, será rebasada.
En este contexto, las fuentes de energía solar —en sus vertientes fototérmica y fotovoltaica—, geotérmica, eólica, oceánica, nuclear y biomasa, representan una alternativa en el ámbito social, económico y ambiental, y constituyen una de las respuestas viables para contribuir a la mitigación del cambio climático.
Boletín UNAM-DGCS-540
Ciudad Universitaria.
17 de Agosto de 2012
Ingenieros de la UN en Medellín desarrollaron un sistema de riego inteligente para plantaciones a gran escala e invernaderos que permite ahorrar electricidad, agua y mano de obra.
El sistema funciona a través de un método inalámbrico denominado topología de red en malla, que controla válvulas, bombas y variables como temperatura y humedad del suelo.
Para los agricultores sería ideal programar desde un computador el tiempo de riego de un cultivo, la cantidad de agua, la forma de aspersión, la temperatura, la humedad del suelo y detectar fallas en la operación de sus fincas desde la distancia. Esto ya es posible gracias a tres ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia en Medellín, que usando redes inalámbricas desarrollaron un sistema de riego inteligente para optimizar siembras a gran escala en áreas de hasta mil hectáreas (ha).
Héctor Daniel Marín da testimonio de ello. En su cultivo de tomate ya no tiene que abrir y cerrar válvulas todas las mañanas para detectar cuál falla. Ahora, con algunas órdenes desde su computador, logra cómodamente controlar todas las variables para que sus tomates sigan creciendo.
Marín destaca que su plantación, de 270 m2 y aproximadamente 1.500 matas, demandaba mucho cuidado: “Ahora no tengo que valerme de trabajadores para el mantenimiento. En computador diseño los nutrientes con todas las especificaciones y manejo las diecinueve canoas de riego para controlar la humedad relativa y los inconvenientes de las plantas”.
Carlos Salazar, ingeniero agrícola de la UN, explica que no existían en el país técnicas de riego inteligente a campo abierto. Simplemente, se manejaban métodos de automatización a través de cableado (señales eléctricas) o sistemas de tuberías, lo que acarreaba demasiados inconvenientes en la operación.
Por ejemplo, para una finca de 1.600 ha, se necesitan unas 250 válvulas de riego que deben ser accionadas por unos 15 operarios, pero esto dificulta la detección de fallas de tipo eléctrico. De otra parte, es vulnerable porque el cable puede ser robado para extraer cobre. En ese sentido, la utilización de señales inalámbricas optimiza costos de mano de obra y mantenimiento, entre otros aspectos.
Cómo funciona
La propuesta se lleva a cabo usando transmisores inalámbricos, dispositivos que utilizan las ondas electromagnéticas del espacio para conectar dos puntos o nodos sin necesidad de redes físicas (cables).
En este caso, funcionan de una forma que los ingenieros llaman topología de red en malla. En informática, esto significa que no se necesita un computador central que reparta órdenes, sino que es una red en la que cada punto puede asumir las funciones del otro, si alguno falla. Este soporte físico proporciona enlaces de comunicación seguros y ágiles sin importar qué tan grande sea el cultivo.
Luis Felipe Díaz Cano, ingeniero de control de la UN, explica que, además, existe un programa informático que administra el sistema en tiempo real. Este permite programar las aspersiones en secuencias; obtener gráficos y datos históricos; medir el consumo de electricidad y de agua; y controlar variables de temperatura, humedad relativa, pH y humedad del suelo, entre otros.
El sistema también puede especificar la duración del riego, las cantidades de agua para irrigar en los campos, así como la distribución del encendido de válvulas y aspersores, según las necesidades de las plantaciones.
Jorge Aristizábal, ingeniero físico de la UN, resalta que el método es intuitivo, de modo que cualquier persona, sin un alto conocimiento tecnológico, puede utilizarlo en su finca. “Es tan sencillo como usar un celular o una red social, pues el software tiene ventanas que guían al usuario sobre los requerimientos del cultivo”.
Los investigadores consideran que, además de las bondades tecnológicas y de manejo, el proyecto optimiza los recursos hídricos y de energía para los finqueros, por lo cual es también una alternativa amigable con el medioambiente.
Alta tecnología para el campo
Aunque la aplicación informática es sencilla de manejar, el sistema de riego no deja de ser una apuesta de alta tecnología, dado que cada una de las válvulas se diseñó a prueba de fallas. Así, si llega a presentarse algún error, sea por desconexión, alteración eléctrica o, incluso, por hurto, el software lo identifica y emite una alarma. Más aún, el aviso puede llegar al computador que opere el sistema o, si se prefiere, al teléfono celular vía mensaje de texto.
Adicionalmente, en caso de presentarse dificultades con la conexión eléctrica, el mecanismo de riego inteligente acude a la energía solar como alternativa. “Podemos acondicionar los nodos para que el transmisor y la válvula estén alimentados por un panel solar pequeño”, explica Aristizábal, y agrega que la innovación de la UN permite activar la aspersión según el aumento de la temperatura.
Sus gestores destacan que es integral, pues, en el caso de los cultivos de flores, también controla la ventilación y el encendido y apagado de la iluminación, aspectos vitales en esta agroindustria que requiere el máximo aprovechamiento de la luz.
El proyecto, según el ingeniero Carlos Salazar, no tiene antecedentes en Colombia y cuenta con pruebas reales en siembras a gran escala y en invernaderos. Los primeros ensayos se ejecutaron en los laboratorios de riegos de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la UN en Medellín.
Luego se hicieron en campo abierto, en plantaciones de palma africana en el municipio de Pelaya (Cesar), con una distancia de un kilómetro entre el computador y los cultivos, así como en floricultivos del oriente antioqueño, con distancias de hasta 900 metros. En ambos casos se registró total efectividad.
WIGA (Wireless Intelligent Graphics Automation) es el nombre de esta tecnología al servicio del sector agrícola del país. Sus creadores establecerán una empresa para ofrecer al público y al sector industrial la instalación y venta del sistema. Por lo pronto, al cultivador de tomate Héctor Daniel Marín, le ha ido muy bien desde hace cuatro meses, cuando lo implementó en su sembrado.
Lea el artículo completo en UN Periódico: http://www.unperiodico.unal.edu.co/en/dper/article/cultivos-a-control-remoto.html.
Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co