Revista Técnica "energía"
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<p>La Revista Técnica <strong><em>“energía”</em></strong> del Operador Nacional de Electricidad CENACE, promociona la investigación y fomenta el intercambio de ideas encaminadas al beneficio y desarrollo del sector eléctrico y energético, profundiza el análisis sobre avances científicos y tecnológicos, asimismo, comparte experiencias de alto nivel vivenciadas en los sectores eléctrico y energético y en las interconexiones internacionales de electricidad. La Revista Técnica <strong><em>“energía”</em></strong>, se encuentra indizada en las bases de datos de “EBSCO Information Services” (<span id="OBJ_PREFIX_DWT51_com_zimbra_url" class="Object" role="link"><a href="http://www.ebscohost.com" target="_blank" rel="noopener">http://www.ebscohost.com</a></span>), y en las bases de datos de <a href="https://www.latindex.org/latindex/Solr/Busqueda?idModBus=0&buscar=revista+t%C3%A9cnica+energ%C3%ADa&submit=Buscar">Latindex Catálogo 2.0</a>, lo que ha permitido consolidar el prestigio y reconocimiento nacional e internacional alcanzado por la Revista.</p> <p> </p> <p><em><strong>Nota:</strong> Estimados Autores, Evaluadores y Lectores, en caso de tener alguna consulta, comentario o sugerencia, Usted puede contactarse directamente con la Entidad Editora en el siguiente link:</em></p> <p><a href="http://www.cenace.gob.ec/contactanos/">http://www.cenace.gob.ec/contactanos/</a></p> <p><em>Nos interesa mucho sus opiniones acerca de la Revista.</em></p> <p><iframe src="https://www.youtube.com/embed/jF_lQX6GrAo" width="560" height="315" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe></p>Operador Nacional de Electricidades-ESRevista Técnica "energía"1390-5074<p><strong>Aviso de Derechos de Autor</strong></p> <p>La Revista Técnica <em><strong>"energía"</strong></em> está bajo licencia internacional <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/" rel="license">Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0</a>.</p> <p><a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/" rel="license"><img style="border-width: 0;" src="http://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/88x31.png" alt="Creative Commons License"></a></p>Análisis Comparativo del Potencial Energético Extraíble entre Paneles Fotovoltaicos Fijo y con Sistema de Seguimiento de un Eje Instalados en la ULEAM.
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/599
<p>Desde hace años la energía solar viene siendo motivo de estudio para la generación eléctrica como fuente de alimentación alternativa. El objetivo principal de este proyecto es realizar un análisis comparativo de la producción de energía eléctrica entre paneles fotovoltaicos fijos y con sistemas de seguimiento en un eje. Se diseño y construyó tres módulos solares con las mismas características técnicas, pero con diferentes sistemas de seguimiento solar; los sistemas seguidores de un eje utilizaron sistemas de seguimiento por programación astronómica y seguimiento de luz por sensores LDR. Se implementaron sensores de corriente, voltaje y temperatura, así como un software encargado de obtener las curvas características del comportamiento de la producción en cada prototipo. El procesamiento de los datos, así como la gestión de señales de E/S proveniente de los diferentes componentes electrónicos asociados al funcionamiento de cada sistema, son gobernados por una placa Arduino mega unida a un módulo ethernet con la finalidad de poder observar las curvas de producción desde un sitio web, todo esto operando de manera autómata. Por tanto, determinamos que el sistema FV por programación astronómica es el más conveniente, debido a su menor consumo energético al corregir la posición del panel.</p>Iván PazmiñoAnghelo Moreira Juan Carlos IntriagoMarcos PonceMilton Moreano
Derechos de autor 2024 Iván Pazmiño, Anghelo Moreira , Juan Carlos Intriago, Marcos Ponce, Milton Moreano
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2024-01-172024-01-172029810710.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.599Estudio comparativo de la eficiencia de colectores solares de placa plana rectangular y triangular mediante el método de elementos finitos
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/593
<p>En esta investigación, se comparó la eficiencia de un colector solar de placa plana con geometría triangular y cuadrada, mediante el método de elementos finitos (FEM, por sus siglas en inglés). El diseño de las geometrías y los parámetros utilizados para la simulación se obtuvieron de publicaciones previas. Se utilizó el software SolidWorks para el modelado de los dos colectores, mientras que el módulo Fluent del software ANSYS fue utilizado para la simulación por el método FEM. Para los colectores se utilizó una tubería de 7 mm de diámetro interno, con un espesor de placa de 11 mm y el material definido fue aluminio. Se consideró temperatura ambiente de 20 °C, con una radiación solar de 1000 W·m<sup>-2</sup> y superficies de transferencia de calor 61 250 y 122 500 mm<sup>2</sup> para el colector triangular y cuadrado, respectivamente. La calidad del mallado fue excelente, obteniendo <em>skewness</em> de 0.2486, con lo que se obtuvo eficiencias de 62 y 39 % y temperaturas máximas de 27 y 25,5 °C para el colector triangular y cuadrado, respectivamente. Debido a que las geometrías actúan como aletas, las temperaturas son más altas en las esquinas y por esto no es posible alcanzar mayor eficiencia.</p>Isaac SimbañaWilliam QuitiaquezPatricio CabezasPatricio Quitiaquez
Derechos de autor 2024 Isaac Simbaña, William Quitiaquez, Patricio Cabezas, Patricio Quitiaquez
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2024-01-172024-01-172028189Estudio de la Generación y Distribución de Vapor en un Hospital para la Mejora de Eficiencia Energética mediante Termografía, Ultrasonido y Analizador de Gases
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/601
<p>En esta investigación se analizó la eficiencia energética de un sistema de vapor en un hospital, considerando el procedimiento que establece la norma ASME EA-3-2009. Se obtuvo una eficiencia energética de la caldera de 80.29 % mediante un balance de energías y las pérdidas de calor en las tuberías de distribución alcanzaron 15.33 kW. Se plantearon dos alternativas de mejora consistentes, iniciando con unificar el diámetro de tubería del área de cocina de 5 m, generando una reducción de pérdida de calor de 828 hasta 600 W, que representó un ahorro de energía anual total de 2.4 GJ/año, aproximadamente. El costo de inversión es de USD 47.40, considerando como alcanzable el punto de equilibrio a los 9 meses, donde se planteó en segundo lugar el aislamiento de las tuberías mediante lana de vidrio y generó la disminución de pérdidas en 5.98 kW, representando un ahorro de energía anual total de alrededor de 62.91 GJ/año, lo que corresponde a USD 1 672, aproximadamente. La inversión para el aislamiento de tuberías con una longitud de 49 m fue de USD 462, considerando el cálculo del VAN y los posibles ahorros, además el punto de equilibrio se alcanza a los 4 meses, aproximadamente, e indica el beneficio económico de aplicar las dos opciones de mejora planteadas.</p>Alex RiveraWilliam QuitiaquezIsaac SimbañaPatricio Quitiaquez
Derechos de autor 2024 Alex Rivera, William Quitiaquez, Isaac Simbaña, Patricio Quitiaquez
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2024-01-172024-01-17202728010.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.601Parámetros para el Proceso de Molienda en Molinos Verticales Usando Métodos de Optimización
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/594
<p>Los molinos verticales de rodillos VRM, son máquinas muy utilizadas para moler materia prima en fábricas dedicadas a la extracción y procesamiento de minerales. Cualquier máquina ocupada para moler o triturar consume alrededor del 30 o 40% de la energía de una fábrica. La presión de carga, la velocidad de rotación de la mesa, el contenido de humedad, temperatura de salida del molino y presión de los rodillos son variables que se pueden controlar para disminuir el consumo de energía especifica Ecs. Este trabajo plantea un problema de optimización con el fin de reducir el consumo energético de un VRM utilizado para producir cemento y encontrar los parámetros óptimos de las variables de operación. Se utilizan varios paquetes para resolver el problema de programación no lineal, obteniendo resultados muy concisos, pero se usa los resultados proporcionados por el paquete Pyomo. Comparando el resultado de la función objetivo con el consumo energético de una empresa cementera en Ecuador se concluye que los parámetros optimizados son capaces de reducir en un 25% el consumo energético garantizando una producción mínima de 2200 toneladas de cemento diarias por lo que el modelo se valida correctamente.</p>Jorge ParedesJaime CepedaJorge Lozada
Derechos de autor 2024 Jorge Paredes, Jaime Cepeda, Jorge Lozada
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2024-01-172024-01-17202909710.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.594Análisis de sobrevoltajes por impulso atmosférico en sistemas de Transmisión con discontinuidades líneas de transmisión aéreas y cables aislados, usando ATP
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/597
<p>El artículo muestra un análisis de los sobrevoltajes ocasionados por impulsos atmosféricos en sistemas de transmisión con discontinuidades, esto es, líneas de transmisión a reas que se conectan a cables aislados, las simulaciones se hacen mediante el uso del software Alternative Transients Program (ATP). El análisis se realiza considerando descargas atmosféricas directas en el cable de guarda o torre de transmisión, y cuando ocurre una falla del apantallamiento de la línea, esto es un impacto directo del rayo en el conductor de fase.</p> <p>Para la determinación de los voltajes en los extremos del cable aislado y analizar su potencial afectación, se ha implementado un sistema de transmisión de prueba en el cual se ha definido un Caso Base, que está compuesto por seis torres de transmisión y un cable aislado protegido en ambos extremos por dispositivos descargadores de sobretensión, DPS .</p> <p>Se analiza el efecto de variar algunos parámetros que inciden en la magnitud de los voltajes tanto al ingreso del cable aislado como a la salida, con el fin de determinar la situación más crítica que puede influir en los valores máximos de sobrevoltaje en el cable aislado. Los resultados obtenidos permiten confirmar el efecto que tienen las discontinuidades presentes entre dos component es de un sistema eléctrico en las magnitudes de voltaje que puedan producirse en un sistema debido a descargas atmosféricas. </p>Josua OñaLuis Ruales
Derechos de autor 2024 Josua Oña, Luis Ruales
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2024-01-172024-01-1720211010.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.597Solución al problema de despacho hidrotérmico a corto plazo mediante la programación no lineal aplicada a sistemas de uno y varios nodos
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/609
<p>La presente investigación propone dos modelos al problema de despacho económico a corto plazo de los sistemas eléctricos de potencia por medio de la programación no lineal (PNL). Los problemas planteados serán resueltos mediante la función de costo del despacho económico clásico en donde se considerarán centrales de generación térmica e hidráulicas para obtención de la potencia eléctrica generada en cada uno de los nodos, la metodología propuesta será utilizada para un periodo a corto plazo de 24 horas con diferente demanda horaria, en primera instancia se desarrollará el modelo para un solo nodo con embalses en cascada, mientras que el segundo caso será desarrollado en el sistema de 14 buses de la IEEE, se realizan breves modificaciones al modelo original con el fin de incluir las unidades de generación hidráulica. La programación no lineal muestra resultados satisfactorios cumpliendo con las restricciones operativas implementadas en el modelo matemático, además se tienen reducciones de la generación térmica lo que significa menor costo, el primer modelo es validado mediante bibliografía obteniendo un costo de operación de $904.990 mientras que en el segundo modelo se obtiene un costo de total de $129.800.</p>Josue OrtizJefferson TayupandaCarlos Quinatoa
Derechos de autor 2024 Josue Ortiz, Jefferson Tayupanda, Carlos Quinatoa
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2024-01-172024-01-17202112010.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.609Herramienta de Identificación Paramétrica, Validación y Sintonización de Reguladores de Velocidad Mediante Algoritmos de Optimización Heurísticos
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/612
<p>En la actualidad, la operación del sistema eléctrico ecuatoriano experimenta varios desafíos técnicos, tales como: 1) la integración de sistemas eléctricos vecinos en el Sistema de Interconexión Eléctrica Andina (SINEA) y 2) la diversificación de las fuentes primarias de energía. Bajo estas nuevas condiciones operativas, la seguridad dinámica puede ser afectada por problemas de estabilidad de frecuencia. Con base en la regulación de frecuencia se busca, a través de mecanismos de control y reservas de generación disponible, responder en forma adecuada a las exigencias del sistema eléctrico. Bajo este contexto, es necesario el desarrollo de metodologías que permitan la respuesta rápida y precisa de los equipos de control potencia - frecuencia, tales como los reguladores de velocidad, los cuales actúan de forma local en los generadores para realizar la Regulación Primaria de Frecuencia. Con estos antecedentes, se propone una metodología, basada en métodos heurísticos de optimización, para el desarrollo de una herramienta que permita realizar la identificación paramétrica y ajuste de los reguladores de velocidad. Con las mediciones obtenidas en base a la metodología propuesta, la herramienta desarrollada logró de manera efectiva realizar la identificación y validación del sistema de regulación de velocidad de la central CCS así como proponer nuevos parámetros que mejoran la respuesta del sistema identificado.</p> <p> </p>Wilson BritoSantiago ChambaDiego EcheverríaAharon De La TorreDavid Panchi
Derechos de autor 2024 Wilson Brito, Santiago Chamba, Diego Echeverría, Aharon De La Torre, David Panchi
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2024-01-172024-01-17202213310.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.612Regresión Lineal para la Identificación del Punto de Máxima Potencia en Microrredes Híbridas Implementado en HYPERSIM
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/618
<p>El presente trabajo se enfoca en la optimización del seguimiento de máxima potencia (MPPT) en sistemas fotovoltaicos mediante el empleo de un enfoque basado en regresión lineal. El objetivo principal consiste en desarrollar un algoritmo de MPPT que utilice técnicas de regresión lineal para mejorar la precisión en la identificación y seguimiento del punto de máxima potencia. El algoritmo propuesto se desarrolla en el software MATLAB/Simulink, validándose a través de pruebas experimentales. Posteriormente, se amplía la aplicación del algoritmo a una red eléctrica modelada y simulada en el entorno de la herramienta HYPERSIM, este software permitirá abordar de manera más detallada y precisa la dinámica instantánea de las variables eléctricas y de control en sistemas complejos, mediante la variación de variables como temperatura e irradiación.</p> <p>La contribución innovadora de este trabajo no solo se circunscribe a la mejora de los algoritmos de MPPT, sino que también aborda de manera integral la integración de energías renovables en sistemas eléctricos. La eficacia del algoritmo basado en regresión lineal representa un avance crucial para maximizar la eficiencia y respuesta del control en sistemas fotovoltaicos. La optimización de la conversión de energía solar en electricidad utilizable no solo eleva la rentabilidad y sostenibilidad de estos sistemas, sino que también destaca el papel fundamental que desempeñan en la transición hacia un suministro eléctrico más sostenible.</p>Carlos LozadaDavid PanchiWilson SánchezAndrés Jacho
Derechos de autor 2024 Carlos Lozada, David Panchi, Wilson Sánchez, Andrés Jacho
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2024-01-172024-01-17202344610.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.618Diseño y Evaluación de un Sistema Fotovoltaico Aislado para Iluminación en Vías Rurales y Carga de Vehículos Eléctricos Basado En Un Enfoque Multipropósito
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/614
<p>Se presentan los resultados de una propuesta de un sistema fotovoltaico de alta eficiencia con aplicaciones multipropósito, implementado a lo largo de una carretera. Este sistema está diseñado para abordar cuestiones relacionadas con la iluminación, las telecomunicaciones y la carga de vehículos eléctricos. La necesidad de un sistema aislado surge de los apagones repentinos en el país que afectan la seguridad vial y la confiabilidad, así como la falta de señal telefónica en algunas zonas.</p> <p>En el ámbito de la iluminación, se realiza un análisis utilizando el software DiaLux para garantizar el cumplimiento de los estándares adecuados de iluminación para diferentes tipos de carreteras. Además, el sistema multipropósito incluye la carga de vehículos eléctricos, que se está volviendo cada vez más relevante debido al cambio hacia vehículos más ecológicos. La provisión de carga de vehículos eléctricos a lo largo de las carreteras resuelve el problema de la autonomía limitada de los vehículos eléctricos y promueve su uso confiable. La evaluación del recurso energético mediante el método Glover y McCulloch es fundamental para diseñar un sistema eficiente capaz de satisfacer diversas necesidades del usuario. Además, la reducción de las emisiones de dióxido de carbono es un aspecto importante, ya que los vehículos eléctricos pueden contribuir significativamente a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los vehículos de combustibles fósiles</p>Cristian CujiJonathan Villarreal
Derechos de autor 2024 Cristian Cuji, Jonathan Villarreal
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2024-01-172024-01-17202475710.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.614Estrategia de control robusto descentralizado para una micro-red aislada con generación distribuida acoplada para mejorar la estabilidad de voltaje.
https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/604
<p>El paper presenta una novedosa estrategia de control de Micro-redes aisladas, basado en el control jerárquico y control droop modificado. Esta estrategia robusta permite mejorar la estabilidad de voltaje y su comportamiento transitorio.</p> <p>Se implementa una Micro-red de referencia con dos fuentes fotovoltaicas con valores nominales. Lo que permite verificar el desempeño de la estrategia propuesta comparando con un controlador PI convencional. El constante avance de la tecnología requiere una gran cantidad de energía, por ello se ha propuesto la inclusión de fuentes de energía renovable (RES) cerca de los centros de carga. Estas RES son implementadas también en sectores donde el sistema eléctrico convencional no es capaz de llegar, de esta manera se garantiza el abastecimiento de energía eléctrica a toda la población. Sin embargo, la implementación de estos nuevos sistemas implica retos de control para que su funcionamiento sea correcto, indiferente que la Micro-red funcione de forma conectada o aislada a la red convencional.</p>Wilson PavónSandra Gualotuña
Derechos de autor 2024 Wilson Pavón, Sandra Gualotuña
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2024-01-172024-01-17202587110.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.604