Grupo UTN GITEA (Grupo de Investigación en Tecnologías Energéticas Apropiadas)
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Item Validación del diseño, construcción y puesta en funcionamiento de un secadero solar con control de temperatura de aire(2024-12-12) Spotorno, Rubén Ángel; Pochettino, Juan José; García, Fabián; Sequeira, Alfredo FabiánEn el presente trabajo se expone el diseño y construcción de los diferentes componentes del sistema de secado, destinado a la deshidratación de vegetales de alimentación fisiológica saludable. Además se presenta el funcionamiento de la precámara de secado y el control de temperatura del aire de secado. El sistema de control de temperatura utiliza arduinos, que son de bajo costo y de fácil manejo para operarios con escasos conocimientos en electrónica. El mismo no permite superar el umbral de 45ºC de temperatura, consiguiendo preservar las vitales enzimas y vitaminas de los distintos vegetales a deshidratar. Se realizaron los primeros ensayos experimentales de secado de vegetales de alimentación viva, obteniendo resultados alentadores. Se logró obtener vegetales deshidratados sin pérdida de textura, sabor, aroma y una buena presencia del producto seco.Item Control automático de la temperatura del aire de un secadero solar de productos de alimentación fisiológica saludable(2022-09-21) Vázquez, Raimundo; Spotorno, Rubén Ángel; Pochettino, Juan José; García, Fabián; Figueredo, Gustavo RaúlEn el presente trabajo se exponen los resultados obtenidos a partir del desarrollo del control automático de temperatura del aire en un secadero solar de productos de alimentación fisiológica saludable. La herramienta denominada Control Proporcional Integral Derivativo (PID) articulado con modulación por ancho de pulsos (PWM), permite establecer en tiempo real velocidades adecuadas de un ventilador, para regular la temperatura en el interior de la cámara de secado. El desarrollo se basa en un procedimiento utilizando un dispositivo genérico articulado con librerías de uso libre. Los conocimientos necesarios de programación y electrónica fueron mínimos debido a la tecnología utilizada. El software empleado incorpora funciones de alto nivel que facilitan el manejo del hardware. El ajuste de las constantes del PID se debió hacer en forma interactiva debido a los escasos conocimientos de la dinámica del sistema, permitiendo establecer en tiempo real valores adecuados en el PWM, que facilitaron un ajuste eficiente y suave de la temperatura del aire.Item Temperatura del agua corriente en Resistencia y su influencia en la fracción solar de un colector térmico(2022-11-24) Zurlo, Hugo Daniel; Spotorno, Rubén Ángel; Pochettino, Juan José; Figueredo, Gustavo RaúlEl diseño y posterior comportamiento de una instalación solar depende de factores cli-máticos, de las características técnicas de los equipos, de las características del consumo de ACS y de la temperatura del agua de alimentación, cuyo perfil temporal y espacial actual-mente se desconoce en nuestra región. Tiene gran interés determinar la reducción del con-sumo de energía convencional, para una instalación de ACS solar, ya que de este parámetro y otros económicos dependerá el periodo de retorno de la inversión. Actualmente existen varios sistemas de cálculo que permiten estimar la reducción de consumo que se puede es-perar de una instalación. Uno de los métodos más utilizado para estimar el comportamiento a largo plazo de un sistema solar es el denominado F–Chart.Item Diseño y construcción de una precámara destinada al control de temperatura del aire para el secado solar de vegetales de alimentación fisiológica saludable(2023-12-19) Spotorno, Rubén Ángel; Pochettino, Juan José; Ambrosig, Ricardo; Pinatti, Gianfranco; Vargas, Orlando; Veppo, Juan; Figueredo, Gustavo RaúlEn el presente trabajo se expone el diseño y construcción de un equipo experimental destinado al secado solar de vegetales de alimentación fisiológica saludable. Se presenta el diseño y construcción de una precámara, donde se realiza el control de la temperatura del aire, antes de su ingreso a la cámara de secado propiamente dicha. El control automático de la temperatura del aire se realiza utilizando una placa arduino y hardware de bajo costo. El diseño de los diferentes componentes de la precámara se realizó utilizando el software SolidWorks, y luego se utilizó la tecnología de fabricación aditiva (impresión 3D), para su construcción y posterior ensamblado. Los primeros ensayos realizados del control de la temperatura del aire fueron alentadores, permitiendo encontrar un sistema muy sencillo y de bajo costo.Item Variación de la temperatura en un perfil somero de suelo para Resistencia(2022-09-09) Gómez Rinesi, María Celeste; Pochettino, Juan José; Figueredo, Gustavo RaúlEn este trabajo se expone la distribución de temperaturas en profundidad somera del suelo en la Ciudad de Resistencia a lo largo de las distintas estaciones del año conjuntamente con los parámetros climáticos correspondientes. La temperatura del agua de red doméstica puede igualarse a la temperatura que se encuentra el suelo que le rodea a la misma profundidad. Esta es una etapa previa al desarrollo y validación de un modelo matemático que utilizando como parámetros la temperatura ambiente, la radiación solar y la velocidad del viento permita predecir la temperatura del suelo a diferentes profundidades. Este dato es útil para el cálculo de la eficiencia de colectores solares al representar la temperatura de agua de entrada al equipo, así como también para demás aplicaciones del aprovechamiento geotérmico, que ayuden a disminuir el impacto ambiental proveniente de fuentes convencionales de energía. La temperatura media estacional del subsuelo para una profundidad de un metro, es de 21ºC para el invierno, 24ºC para la primavera, 30ºC para el verano y 27ºC para el otoño.Item Temperatura del agua de red en viviendas sin tanque y su influencia en la fracción solar de un colector(Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente - ASADES, 2023-10-31) Figueredo, Gustavo Raúl; Spotorno, Rubén Ángel; Zurlo, Hugo DanielEl comportamiento de las instalaciones solares térmicas depende de muchas variables, una de ellas es la temperatura del agua de alimentación al colector. En muchos países la temperatura del agua de alimentación a utilizar para predecir la producción de una instalación solar a largo plazo se encuentra normalizada. La temperatura del agua de red depende fuertemente de la temperatura del suelo y del tiempo de residencia del agua en las tuberías. En este trabajo se estableció el perfil temporal de temperaturas para el agua de red en la ciudad de Resistencia, se analizó su relación con la temperatura del terreno y se calculó la fracción solar de una instalación para proveer agua caliente sanitaria en función de los distintos perfiles de temperaturas. Los perfiles temporales de temperatura se ajustaron mediante una oscilación armónica de periodo anual, con una media de 24±2ºC, una amplitud de 6±2ºC obteniéndose en general coeficientes de determinación R cuadrado superiores a 0,92.Item Temperatura del agua de alimentación a colectores y su influencia en la fracción solar(2023-11-22) Figueredo, Gustavo Raúl; Pochettino, Juan José; Zurlo, Hugo DanielEl comportamiento de las instalaciones solares térmicas depende de muchas variables, una de ellas es la temperatura del agua de alimentación al colector. En muchos países la temperatura del agua de alimentación a utilizar para predecir la producción de una instalación solar a largo plazo se encuentra normalizada. La temperatura del agua de red depende fuertemente de la temperatura del ambiente y del tiempo de residencia del agua en las tuberías. En este trabajo se estableció el perfil temporal de temperaturas para el agua de red en la ciudad de Resistencia, se analizó su relación con la temperatura ambiente y se calculó la fracción solar de una instalación para proveer agua caliente sanitaria en función de las evoluciones de las temperaturas. Los perfiles temporales de temperatura se ajustaron mediante una oscilación armónica de periodo anual, con una media de 4 ºC superior a la temperatura ambiente y una amplitud de 7 ºC, con el mínimo para el mes de julio.Item Laboratorio remoto utilizando dispositivos genéricos(2021-05-06) Vázquez, Raimundo; Spotorno, Rubén; Liska, Diego Orlando; Mariguetti, JorgeEn el presente trabajo se describe una experiencia de laboratorio remoto realizada en el área de Ingeniería Electromecánica, carrera que se dicta en la Facultad Regional Resistencia dependiente de la Universidad Tecnológica Nacional. El objetivo principal fue facilitar el proceso de aprendizaje del alumno y mejorar la práctica docente utilizando estrategias basadas en la indagación y la experimentación. Para tales fines se articuló aspectos formales y teóricos de termodinámica y fenómenos físicos observados en el mundo real. Se partió del supuesto que el sujeto de aprendizaje que se inicia en la Ingeniería le resulta complejo relacionar leyes fundamentales de Termodinámica. A fin de poder facilitar el aprendizaje de conceptos relacionados con el aire húmedo, se partió de un laboratorio remoto desarrollado mediante la integración de dispositivos tecnológicos como por ejemplo: hardware genérico, tecnología móvil, conexión remota. Esto permitió cuantificar y predecir el comportamiento de variables termodinámicas. Esta modalidad de aprendizaje impactó tanto en el rol del do-cente como en el rol del alumno. El docente se convirtió en un guía encargado de sugerir posibles caminos y soluciones, por otro lado se diseñó material didáctico orientado a la experimentación mediante el uso de sensores digitales tales como: termohigrómetro, manómetros, barómetros, termómetros articulados con software libre que simplificó las tareas del docente. Se debió desarrollar habilidades relacionadas con el uso de ambientes de pruebas y laboratorios. El alumno debió desarrollar competencias que le permitan indagar, analizar, experimentar, contrastar y aplicar resultados, de manera tal de poder apropiarse significativamente de nuevos conocimientos.Item Simulación de la evolución de la temperatura del suelo a diferentes profundidades(2021-11-10) Gómez Rinesi, María Celeste; Spotorno, Rubén Ángel; Zurlo, Hugo Daniel; Figueredo, Gustavo RaúlSe presenta un modelo matemático para simular la evolución de la temperatura del suelo a diferentes profundidades en función del tiempo, utilizando la temperatura ambiente, la radiación solar y la velocidad del aire como variables temporales y las características físicas del suelo como constantes. También se midió y registró la temperatura del suelo, durante un extenso periodo, para realizar la comparación entre las mediciones realizadas en campo y las temperaturas del modelo. La temperatura del agua de red doméstica es aproximadamente igual a la temperatura del suelo que rodea a la cañería de distribución. Este dato es necesario para establecer el comportamiento energético de colectores solares, al representar la temperatura de agua de entrada al equipo, así como también para otras aplicaciones de aprovechamiento geotérmico que ayuden a disminuir el impacto ambiental proveniente de la utilización de fuentes convencionales de energía. La simulación se correlaciona bien con los datos medidos, observándose diferencias instantáneas máximas inferiores a 3ºC con una diferencia promedio inferior a los 0,6ºC y un coeficiente de determinación R2de 0,92.Item Calentamiento de estanques para piscicultura mediante manta térmica y captadores flotantes(2020-03-01) Gutierres Sosa, Mareva Yamile; Figueredo, Gustavo Raúl; Zurlo, Hugo DanielLa acuicultura es un importante sector de producción alimenticia animal con un continuo crecimiento durante los últimos años. Los peces pueden criarse en granjas y son sensibles a las fluctuaciones en la temperatura del agua, sobre todo a los descensos en los meses invernales que pueden disminuir la tasa de reproducción, el crecimiento y ocasionar la muerte de los mismos en casos más extremos, por lo que este parámetro debe ser controlado. Se presentan los resultados de los ensayos efectuados en dos modelos a escalas de estanques, consistentes en piletas de 0,5 m de ancho por 1 m de largo y 0,5 m de profundidad. En la primera se trabajó colocando en su superficie diferentes materiales flotantes y la segunda funcionó como testigo. Se ensayaron captadores flotantes con cubierta curva de acetato y mantas térmicas o film alveolar. Las experiencias fueron efectuadas bajo las condiciones climáticas del NEA durante la temporada invernal y de primavera. Se diseñó y ensayó un colector solar flotante con una doble cubierta de acetato que tuvo una respuesta aceptable respecto al incremento de temperatura buscado. Pueden obtenerse efectos mejores maximizando el área de la superficie transparente captadora de la radiación solar y disminuyendo lo mayor posible el área de los bordes del colector, ya que se comprobó que de esta manera se obtuvieron mayores incrementos de temperatura. Para mostrar los resultados obtenidos se representaron las diferencias entre dos piletas de ensayo para los distintos modelos de colectores.