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El accionamiento de ventiladores con motores eléctricos
(2008-12) Ferreyra, Diego M.
Existen ciertos bemoles en el uso de motores eléctricos de inducción en aplicaciones de ventilación. Por su presencia tan extendida en la industria, resulta necesario ordenar algunos conceptos para que los ingenieros de diseño y mantenimiento puedan seleccionar adecuadamente los motores destinados a estas aplicaciones.
Análisis de biomasa lignocelulósica regional de origen herbáceo para la generación de energía
(Universidad Tecnológica Nacional, 2024-03-19) Quicchi, Agostina Lucía; Balangione, Agustina; Belmonte, Luciana Micaela; Gallará, Rocío de Lourdes; Mariotta, Ariana; Ortmann, Valeria Isabel; Ferreyra, Diego M.; Bernard, Mariana del Valle
La matriz energética argentina depende principalmente de hidrocarburos; sin embargo, debido al gradual agotamiento de estos combustibles y a su impacto ambiental negativo, resulta evidente la necesidad de una transición energética para descarbonizar la matriz actual incorporando energías renovables. En este contexto, la biomasa ofrece diferentes recursos en cada región del planeta, ya sea en la forma de biomasa natural o residual, o de cultivos energéticos, por lo que representa una alternativa prometedora para la generación de energía. Esta versatilidad permite que puedan utilizarse distintos procesos, ya sea termoquímicos, químicos o bioquímicos según el tipo de biomasa y su contenido de humedad, para la obtención de energía. En este proyecto, se analiza con esta finalidad el potencial de tres tipos de biomasa lignocelulósica de origen herbáceo. En la región centro y este de la provincia de Córdoba, la producción agrícola es una actividad muy importante. El maíz es el segundo cultivo con mayor superficie sembrada, con un promedio de 8 t/ha de rastrojo, de las cuales un 40 % se utiliza en el proceso de siembra directa para realizar una enmienda orgánica del suelo. El 60 % remanente representa una gran cantidad de biomasa residual que podría utilizarse para generar energía. En la misma región, coexisten zonas de menor productividad donde crecen pasturas naturales en condiciones adversas. El espartillo o Spartina argentinensis es una de estas pasturas, que es poco adecuada para la alimentación animal y representa focos de incendios; no obstante, es energéticamente interesante. Por otro lado, son frecuentes algunos cultivos energéticos como el sorgo azucarado o Sorghum Saccharatum, variedad M81, que no compite por tierra con cultivos alimenticios, se adapta a diferentes condiciones edafoclimáticas y tiene un alto contenido de lignina, lo cual se asocia con un buen poder calorífico. En este trabajo, se estudió el proceso de acondicionamiento de rastrojo de maíz, espartillo y sorgo lignocelulósico para la obtención de pélets híbridos. Además, se obtuvo un gas de síntesis (syngas) a partir de sorgo en un proceso autotérmico a escala banco. Se caracterizaron y cuantificaron los productos obtenidos y se obtuvieron resultados favorables. Es importante destacar que el acondicionamiento previo de la biomasa resulta fundamental tanto para la obtención de pélets como de syngas. Actualmente, continúa en desarrollo la cuantificación energética implicada en el proceso de acondicionamiento y densificación de los tres tipos de biomasa descriptos.
Análisis predictivo sobre la cantidad de horas de generación de una instalación solar fotovoltaica
(2018-09-12) Szwarc, Gerardo D.; Rocchia, Nicolás J.; Ferreyra, Diego M.; Bernardi, Emanuel
En el presente trabajo, se busca obtener una función matemática que modelice la cantidad de horas de generación de una instalación solar fotovoltaica que se encuentra interconectada con la red de distribución eléctrica. Al analizar la variación de la cantidad de horas de generación a lo largo del año se observó que sigue una onda cuasisinusoidal, lo cual hizo suponer que un modelo matemático de este tipo sería adecuado para la predicción de las mismas. La función obtenida se genera en base a la cantidad de horas de generación de la instalación en 2016, y se verifica su fiabilidad contrastándola con los datos obtenidos en 2017. Dicha verificación es realizada mediante un análisis de correlación entre el modelo teórico y los datos reales. Los datos son obtenidos a través del estudio de la información de funcionamiento de la instalación provista por el equipo inversor que inyecta la energía a la red.
Análisis preliminar del consumo eléctrico diario en un campus universitario en la Región Centro de Argentina
(Secyt UTN Facultad Regional San Francisco, 2019-10) Sarmiento, Ana C.; Cornalis, Julieta; Ferreyra, Diego M.
En general, analizar estadísticamente el consumo eléctrico de una empresa o institución puede brindar información histórica, pero a su vez permite prever el consumo futuro. En el caso particular de una facultad, como institución educativa, se cuenta con un ciclo de uso de las instalaciones que tiene mucho que ver con el calendario académico, los horarios de cursado de los estudiantes y también el ciclo estacionario (MinEd, 2017; MinEn, 2018). En este trabajo, se analizan los consumos eléctricos de la Facultad Regional San Francisco de la Universidad Tecnológica Nacional a través de los distintos días de la semana, comparando el primer y segundo cuatrimestre de cursado incluidas las semanas de recuperatorio en el año 2018 (Montgomery et al., 2003).
Aplicación de una arquitectura de red neuronal para el monitoreo de carga por métodos no invasivos (NILM) utilizando ciclos de activación de artefactos eléctricos en el entrenamiento
(Editorial UNSJ, 2019, 2019-04) Cocconi, Diego Alejandro; Yuan, Rebeca; Mulassano, Micaela; Ferreyra, Diego M.
Con el objetivo de lograr identificar artefactos eléctricos utilizando redes neuronales a partir de una medida total de consumo de energía (técnica conocida como NILM, del inglés Non-Intrusive Load Monitoring), en el presente trabajo se plantea la evaluación de dos tipos de redes neuronales capaces de realizar tal tarea, contando como ejemplos de entrenamiento válidos para el aprendizaje con ciclos de activación de diferentes artefactos que ya fueron identificados por un algoritmo de detención desarrollado en trabajos anteriores.
Assessment of the Learning Efficacy in Engineering Classrooms
(2013-02-01) Gallo, Omar Dionisio; Ferreyra, Diego M.; Beinotti, Raúl Alberto
This work describes the experiences shared by professors in Electric Machinery, and Electric Machinery and Installations, included in Electromechanical Engineering and Electronics Engineering respectively, at the San Francisco Regional Faculty of the National Technological University. Said experiences were gained while attempting to improve the efficiency and efficacy of the teaching-learning process in the classroom by means of a continuous learning assessment system which was aimed at fostering participation and proactivity among the students, both in the classroom and in the final exams. After almost one decade of testing and discussion, these professors finally developed a method applying proven pedagogical techniques in which students combine commitment, interchange, written production and shorter delays to pass the subject examination.
Auditorías energéticas en Campus Resistencia de la Universidad Nacional del Nordeste
(AJEA- Actas de Jornadas y Eventos Académicos de UTN, 2022-12) Zurlo, Hugo D.; Yakimchuk, Tatiana K.; Ferreyra, Diego M.
Se presentan resultados de la auditoría energética realizada en el Campus Resistencia de la Universidad Nacional del Nordeste. El objetivo fue estudiar el consumo energético de los edificios y definir recomendaciones para hacerlo más eficiente. Se adoptó la metodología propuesta por la Agencia Chilena de Eficiencia Energética para edificios de educación superior, que comprende tres fases: relevamiento de datos, contabilidad energética e identificación de medidas para mejorar la eficiencia. De la primera fase, resulta que el 55 % de la energía consumida se destina a climatización y que el 43 % de la energía se consume en las aulas, siendo este tipo de recinto el de mayor incidencia en el consumo total. De la segunda fase, se obtiene que el consumo medio mensual de cada Facultad asciende a 29000 kW·h/mes, con picos de potencia que llegan a 80 kW y un consumo basal que ronda los 10 kW.
Autoconsumo de un usuario residencial de la región centro de Argentina según la potencia solar fotovoltaica instalada
(UTN, 2021-06-25) Szwarc, Gerardo D.; Rocchia, Nicolás J.; Lardone, Mateo Andrés; Ferreyra, Diego M.
En el presente trabajo, se analizan los datos de generación de un año completo de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red de distribución en baja tensión, emplazada en la Región Centro en la provincia de Córdoba. Estos datos son extrapolados a diversas potencias comerciales menores a 2,8 kW, y comparados con los datos de consumo reales en el mismo año de un usuario residencial, emplazado en la misma región que la instalación analizada. El régimen normativo vigente tiene una clara orientación hacia el autoconsumo, es decir, que al usuario-generador le resulta tanto más favorable el esquema, cuanto mayor sea la proporción de autoconsumo de la energía que él mismo genera a partir de fuentes renovables. En otras palabras, es conveniente para el usuario-generador minimizar la cantidad de energía inyectada a la red, optimizando la dimensión de la instalación generadora. Por lo tanto, dado el consumo de la instalación residencial disponible y dada cada potencia fotovoltaica propuesta, se obtendrán diferentes proporciones entre la energía autoconsumida y la inyectada a red. Esta información será de gran valor como orientación regional para seleccionar la potencia de los módulos fotovoltaicos, a fin de maximizar cualquiera de estos indicadores.
Bases de diseño para sistema de amortiguamiento de trasporte de cargas sensibles
(Secyt UTN Facultad Regional San Francisco, 2019-10) Marchese, Julián; Ferreyra, Diego M.
En el siguiente documento se presenta la metodología utilizada para el estudio de un sistema de amortiguación el cual tenderá a ser un aislante de movimientos entre un medio, y otro que no debe estar sometido a ellos. Ejemplo de esto es el transporte de cargas peligrosas, como así también el traslado de emergencia de pacientes poli traumatizados que pueden sufrir serias lesiones adicionales debido al mal estado de los caminos
Bombeo solar para riego: factibilidad económica para un emprendimiento arrocero de Entre Ríos
(Secyt UTN Facultad Regional San Francisco, 2020-10) Moyano, Marcelo F.; Ferreyra, Diego M.
La producción de arroz cáscara en el país, del orden de 1 500 000 tn anuales, se concentra en el litoral argentino, donde Entre Ríos genera un 36 % de ese volumen. Lo particular de este cultivo es que requiere agua de riego, que en nuestro país se suele aplicar por inundación, sistema que favorece un uso eficiente de los insumos. Ya sea con aguas superficiales, profundas o de represa, el riego es el rubro de mayor impacto en el costo de producción, con una incidencia del 30 % al 45 %. Adicionalmente, el bombeo de agua de pozo con motor eléctrico solía ser mucho más económico que con motor diésel pero, en unos 10 años, el bombeo con energía eléctrica ha perdido gran parte de esa ventaja (AACREA, 2018) (INTA, 2016). Dada esta situación y el actual impulso de las energías renovables en el país, en este trabajo se evalúa la factibilidad económica de implementar generación solar fotovoltaica para accionar la bomba de riego de un emprendimiento arrocero de unas 80-90 ha en Entre Ríos, a una latitud aproximada de 31° 34’.
Calidad de energía: Medición de armónicas de tensión en una instalación urbana
(2012-10-24) Ferreyra, Diego M.; Gudiño, Alejandro Damián
En este trabajo, se describen los resultados de una medición de componentes armónicas de tensión realizada con un analizador de calidad de energía en un tablero trifásico de la instalación de una facultad de ingeniería. El proceso de medición se extendió por una semana, según lo especificado en la norma EN 50160, y se contemplaron también todas las demás condiciones de medición indicadas en dicha norma. Los valores obtenidos en el tablero de baja tensión medido se compararon con los valores máximos admisibles establecidos en la normativa vigente. La determinación de la situación de los valores medidos en relación con dichos límites permite evaluar cuantitativamente la calidad del producto técnico suministrado por la empresa distribuidora de energía, específicamente en lo que respecta a armónicas de tensión.
Calidad de energía: Medición de parpadeo (flicker) en una instalación urbana
(2013-08-22) Ferreyra, Diego M.; Gudiño, Alejandro Damián; Sada, Mauricio A.
En este trabajo, se describen los resultados de una medición de parpadeo (flicker) realizada con un analizador de calidad de energía en un tablero trifásico de la instalación de la facultad. El proceso de medición se extendió por una semana, según lo especificado en la norma EN 50160, y se contemplaron también todas las demás condiciones de medición indicadas en dicha norma. El conocimiento de la relación entre estos valores permite evaluar cuantitativamente la calidad del producto técnico suministrado por la empresa distribuidora de energía, específicamente en lo que respecta a parpadeo, como así también poder evaluar si existe alguna carga contaminante importante en nuestra propia instalación.
Capacitación de personal en un laboratorio de servicios e investigación
(VIII Congreso Iberolab, 2017-06-01) Gallo, Omar Dionisio; Ferreyra, Diego M.; Díaz, Alberto Javier; Gonella, Rubén J.
Este trabajo se refiere a la elaboración de un procedimiento de capacitación de estudiantes becados, que trabajan en un laboratorio de servicios de pruebas eléctricas e investigación, y que permanecen generalmente dos años en sus funciones. El programa de adiestramiento debe ser breve y efectivo para lograr el rápido desempeño en sus tareas. Aquí se presentan las pautas generales del procedimiento, basado en las recomendaciones de la norma IRAM/ISO 17025, los resultados de su implementación y una breve discusión sobre las experiencias obtenidas.
Caracterización preliminar del consumo eléctrico en un edificio universitario de gabinetes de investigación
(UTN Facultad Regional San Francisco, 2019-10) Mari, Valentín; Mercol, Joel Federico; Ferreyra, Diego M.
Siguiendo las tendencias mundiales, en Argentina se están impulsando diversas legislaciones y normativas relativas al uso racional de la eficiencia energética (MinEd y /MinEn, 2017; MinEn, 2018). En esa misma línea, se presenta por medio de este trabajo, el análisis preliminar del perfil de consumo de energía eléctrica en un edificio universitario destinado al trabajo de gabinete de investigadores. Además, este ámbito incluye un sector de cocina/descanso, sanitarios, y un espacio de oficinas comunes de gestión. Se omite deliberadamente del análisis el consumo de gas natural, que no constituye aún un consumo crítico en la institución.
Carbon-Neutral Academic Activities in Argentina: Can it become feasible?
(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2020-12-01) Medina, Juan Cruz; Silva, Luis; Bucciarelli, Agustín G.; Ferreyra, Diego M.
The article study some current worldwide academic projects devoted to mitigate the carbon footprint produced by a specific academic activity. Based on these experiences, the authors analyze different alternatives to create the first nearly carbon-neutral academic activity ever reported in Argentina. The first step consists on estimating the amount of CO2 equivalent produced by the academic activity under analysis: Postgraduate course on Energy Efficiency and Renewable Energies in Universidad Nacional de Rafaela, Argentina. Then, two potential mitigation projects (installation of PV system and urban forestation) are assessed taking into account the feasibility due to the region where the university is located. The next step is the quantification of the CO2 equivalent mitigated by each project. Finally, the strategy outlined to mitigate the total carbon footprint produced by the postgraduate course is presented.
Comparación de las pérdidas por efecto Joule en dos instalaciones fotovoltaicas conectadas a red según la ubicación del inversor
(UTN Fac. Reg. Rafaela, Argentina, 2018-10-25) Szwarc, Gerardo D.; Rocchia, Nicolás J.; Ferreyra, Diego M.
Con la actual tendencia en Argentina hacia medios alternativos de generación distribuida, la energía solar fotovoltaica se ha perfilado como uno de los medios más aptos para instalaciones residenciales, comerciales e industriales. La expansión local de las tecnologías relacionadas implica la necesidad de implementar diversos estudios sobre su funcionamiento. En el presente trabajo se busca comparar y optimizar dos instalaciones solares fotovoltaicas con conexión a red, una residencial monofásica de 2 800 W de potencia nominal y otra de tipo industrial trifásica de 15 000 W de potencia, mediante la selección de conductores y ubicación del equipo inversor, extrapolando los datos de funcionamiento desde la instalación monofásica ubicada en UTN. Facultad Regional San Francisco.
Comparación del consumo de una estufa alimentada con diferentes tipos de biomasa para calefaccionar una vivienda única familiar tomada como referencia
(Facultad Regional La Plata, Universidad Tecnológica Nacional, Argentina., 2024-12) Quicchi, Agostina Lucía; Cézar, Santiago Valentín; Szwarc, Gerardo D.; Ferreyra, Diego M.; Bernard, Mariana del Valle; Pipino, Hugo
"Durante los últimos años, se están realizando distintas acciones para contribuir hacia una transición energética sustentable y sostenible en el tiempo. En este contexto, la biomasa es el recurso más accesible para su aprovechamiento de manera directa, y es una de las fuentes renovables más confiable ya que se puede almacenar, lo que favorece su conversión en energía térmica y eléctrica. En el caso de la calefacción residencial, la biomasa sólida utilizada actualmente en el mundo suele estar en la forma tradicional de leña o carbón vegetal, y queda aún mucho margen para implementar soluciones más modernas. En Argentina, el panorama es similar, ya que, si bien existen distintos tipos de biomasa lignocelulósica que puede destinarse para generar energía; como, residuos agrícolas, especies de crecimiento natural y cultivos energéticos, estos recursos están subaprovechados para la generación de energía. El enfoque de este trabajo está puesto sobre la generación de energía térmica a partir de biomasa, con el objetivo principal de estimar el consumo para calefacción residencial. Para este análisis, se adopta un prototipo de vivienda como modelo para realizar los cálculos, y se propone el uso de pélets de diferente composición y poder calorífico según la región analizada."
Comportamiento de motores trifásicos de inducción con laminaciones y configuraciones diferentes (parte I)
(AJEA - Acta de Jornadas y/o Eventos Académicos de UTN, 2024-12-27) Ferreyra, Diego M.; Gallo, Omar Dionisio
Este trabajo incluye tablas de valores constructivos y funcionamiento de dos motores asincrónicos trifásicos de baja tensión de igual tamaño constructivo, uno de ellos de fabricación normal de serie, única velocidad, conectado en estrella y otro especial para dos velocidades, arrollamiento Dahlander, conectado en doble estrella; ambas máquinas tienen distintos circuitos magnéticos de laminaciones y arrollamientos, pero comparten la cantidad de polos, algunas dimensiones, la tensión de alimentación y la frecuencia. Luego de una breve introducción y fundamentación, se comparan los valores de los datos de placa de características, las cotas dimensionales, los arrollamientos, las exigencias electromagnéticas, las curvas de corrientes y los momentos en el eje, resaltando aquellas características que los distinguen. Finalmente, se obtienen conclusiones sobre una posible aplicación alternativa y más ventajosa del motor conectado en doble estrella, respecto al otro.
Conformación de un kit didáctico sobre el funcionamiento de un DFIG
(AJEA- Actas de Jornadas y Eventos Académicos de UTN, 2021-11-29) Ferreyra, Diego M.; Ferrero, Pablo Andrés; Knüssel, Kevin D.; Comba, Santiago Martín
En este trabajo, se detallan generalidades sobre el principio de funcionamiento y aspectos de diseño y montaje de un kit didáctico que replica el funcionamiento de un generador de inducción doblemente alimentado (DFIG, por sus siglas en inglés), de uso extendido en aplicaciones de energía eólica. Se enumeran los componentes principales con sus valores nominales y se detalla la función de cada uno de ellos. A pesar de algunas limitaciones que impedirían conectar este kit a la red eléctrica como sería esperable de un DFIG real, el sistema de control sencillo implementado con componentes industriales estándares cumple con la finalidad de que la frecuencia de las tensiones generadas se mantenga muy próxima a la frecuencia industrial requerida. Se destaca la utilidad didáctica del kit propuesto, se remarca que algunos de los componentes se recibieron en donación por parte de empresas regionales, y se enuncian aspectos adicionales para completar el proyecto y alternativas para trabajo a futuro.
Consideraciones sobre el factor de utilización de transformadores de distribución ante la transición energética en la Región Centro de Argentina
(Universidad Tecnológica Nacional, 2024-03-19) Szwarc, Gerardo D.; Bonino, Guillermo; Sarmiento, Ana C.; Ferreyra, Diego M.
Actualmente, Argentina está involucrada en la denominada transición energética, en consonancia con lo que ocurre a nivel mundial. En la red eléctrica, esto implica una creciente incorporación de fuentes renovables en formato de generación distribuida, así como la progresiva inserción de vehículos eléctricos, entre otras cosas. Estos dos aspectos afectan directamente a todo el sistema de distribución, en el cual los transformadores, como máquinas eléctricas, pueden considerarse una de las partes más representativas. Esto se justifica por el hecho de que concentran la mayor parte de las pérdidas de la red y la mayor proporción de impedancia de cortocircuito que se presenta a los usuarios conectados a ellos. En el presente trabajo, se realiza un análisis preliminar del factor de utilización de algunos transformadores de distribución normalizados (IRAM 2250) relevados en usuarios eléctricos de la Región Centro. Se presentan curvas de demanda diarias o semanales efectivamente medidas en usuarios de la zona, y se cuantifican la evolución y los valores globales de pérdidas, eficiencia y factor de utilización para los transformadores de distribución relacionados, además de realizar consideraciones adicionales. Se realiza el mismo análisis para algunos casos hipotéticos donde se prevé la inserción de generación solar fotovoltaica o la carga de vehículos eléctricos. En este trabajo, se omiten otras consideraciones detalladas, como podrían ser el impacto de los desequilibrios en las fases o la distorsión armónica producida por los equipos conectados, y se concentra el interés en el análisis de valores globales de energía y potencia. Los resultados obtenidos aportan información de interés para sustentar políticas, criterios y decisiones técnicas relacionadas a la generación distribuida con energías renovables y la incorporación de vehículos eléctricos a la red.

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