Ingeniería Energética

Solución de iluminación eficiente energéticamente para una vivienda sustentable

RESUMEN La arquitectura sustentable es un modo de concebir el diseño arquitectónico de manera sostenible y tiene como uno de sus principios la reducción del consumo de energía. El uso de la domótica es también fundamental para lograr este propósito de ahorro energético ofreciendo además confort a sus clientes. Este trabajo presenta un sistema de control de iluminación dependiente de la iluminación natural como una solución viable para una vivienda sustentable. La investigación teórico práctica fue realizada en dos etapas. Durante la primera etapa se realizó la simulación del sistema en el programa Simulink® de MATLAB® mostrando cómo se logra la iluminación deseada y el control de la iluminación total. En la segunda etapa se realizó la implementación práctica del sistema a través de la plataforma Arduino®.Los resultados alcanzados fueron validados desde el punto de vista energético con el uso práctico del sistema diseñado.

ABSTRACT Sustainable architecture is a way of conceiving architectural design in a sustainable way and has as its principle the reduction of energy consumption. The use of home automation is also essential to achieve this purpose of energy saving while also offering comfort to its customers. A lighting control system dependent on natural lighting as a viable solution for sustainable home is presented in this article. The practical theoretical research was carried out in two stages. During the first stage, the system was simulated in the MATLAB® Simulink® program, showing how the desired lighting is archived and the control of total lighting. In the second stage, the practical implementation of the system was carried out through the Arduino® platform. The results obtained were validated from the energy point of view with the practical use of designed real system.

Sistemas de ajuste manual de inclinación de paneles fotovoltaicos y de seguimiento automático horizontal de un eje

RESUMEN Todos los parques fotovoltaicos en explotación en Cuba han sido montados con orientación de los paneles hacia el Sur y con un ángulo de inclinación fijo, generalmente 15 grados. Existen otras alternativas, como el ajuste manual de la inclinación de paneles fotovoltaicos y el de seguimiento automático horizontal de un eje, que permitirían aumentar la generación eléctrica, con la misma capacidad instalada, para futuros proyectos. El ajuste de la inclinación de los paneles podría ser, además, una solución para aminorar los daños de los huracanes en los parques solares. Se comparan, desde el punto de vista energético y financiero, la tecnología de ángulo fijo permanente con estas dos alternativas de ángulos ajustables. Se revisó la literatura cubana e internacional sobre el tema y se realizaron simulaciones de un proyecto real en la provincia de Las Tunas. Se concluye que es factible evaluar la introducción de ambos sistemas para futuros proyectos en el país.

ABSTRACT All solar farms commissioned in Cuba have been mounted towards the South and with fixed tilt, generally 15 degrees. There are other technologies, as the adjustable tilt system (manually) and the automatic horizontal single axis tracker, that would increase the generation with the same installed capacity for future projects. Besides, the adjusting of angles could be a solution to reduce damages caused by hurricanes. The fixed tilt technology is compared, since an energetic and financial point of view, with those other two adjusting angles systems. Cuban and international academic literature were reviewed and simulations for a real project in the province of Las Tunas were realized. After these analyses, it is concluded that the introduction of both technologies is feasible for future projects in Cuba.

Análisis bibliométrico de la revista Ingeniería Energética, período 2008-2018

RESUMEN En este trabajo se realizó un estudio bibliométrico descriptivo-retrospectivo de la revista Ingeniería Energética en el período comprendido entre los años 2008 y 2018, con el fin de evaluar su desempeño e impacto. Para ello se analizaron indicadores tales como: el promedio de artículos por año, número de citas y autocitas, índice i10, índice h, cantidad de referencias, participación de autores extranjeros, idioma y temáticas de los artículos, entre otros aspectos importantes. Se publicaron 282 artículos, con una media de 25,6 artículos por año. La revista recibió 413 citas y posee índices i10 y h iguales a 9. Se registraron 3283 referencias bibliográficas y 494 autores firmantes, de los cuales 348 solo publicaron un artículo. Se obtuvo un índice de 2,99 para un porcentaje de colaboración del 82%. El 23% de los autores firmantes son de nacionalidad extranjera, con un predominio de escritores mexicanos.

ABSTRACT In this paper, a descriptive-retrospective bibliometric study of the Ingeniería Energética journal was carried out in the period between 2008 and 2018, in order to evaluate its performance and impact. For this, it was analyzed: average of articles per year, number of citations, i10 index, h index, number of references, participation of foreign authors, language and thematic of the articles, among other important statistics. 282 articles were published. The journal received 413 citations and has i10 and h indexes equal to 9. Specifically 3283 bibliographic references were registered and 494 signatory authors, of which 348 only published one article. An index of 2,99 was obtained for a collaboration percentage of 82%. On the other hand, 23% of the signing authors were of foreign nationality, with a predominance of Mexican writers.

Efecto de inductancia mutua en protecciones de lineas paralelas de transmisión. Defecto de sus soluciones

RESUMEN En este artículo, se realiza un estudio de los principales errores que introduce la inducción mutua de secuencia cero en el trabajo de las protecciones de sobrecorriente direccional y distancia de tierra respectivamente (67N y 21N), cuando estas se encuentran protegiendo líneas de transmisión en paralelo. Para entender este fenómeno y analizar posibles soluciones, se modela el mismo en DIGsilent Power y se muestra el efecto negativo del fenómeno en el correcto funcionamiento de estas protecciones. Las posibles soluciones a los problemas que introduce la inducción mutua de secuencia cero en el trabajo de las protecciones (67N y 21N) son analizadas; notando en la mayoría de los casos, que las soluciones no resultan efectivas del todo, ya que estas no eliminan completamente todas las dificultades que el fenómeno de inducción mutua de secuencia cero introduce al trabajo de las protecciones de líneas paralelas y su costo es por lo general elevado.

ABSTRACT In this article, a study of the main errors that introduces mutual zero sequence induction in the work of directional overcurrent and ground distance protections (67N and 21N), when they are protecting parallel transmission lines, is carried out. To understand this phenomenon and analyze possible solutions, it is modeled in DIGsilent Power and the negative effect of the phenomenon on the proper functioning of these protections is shown. The possible solutions to the problems introduced by the zero sequence mutual induction in the work of the protections (67N and 21N) are analyzed; noticing in most cases, that the solutions are not effective at all, since these do not completely eliminate all the difficulties that the phenomenon of mutual induction of zero sequence introduces to the work of parallel line protections and its cost is therefore high overall.

Propuesta de un nuevo programa de mantenimiento a los motores hyundai de grupos fuel oil

RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo proponer acciones encaminadas a minimizar los costos, asociados al mantenimiento de los grupos electrógenos de la Empresa de Generación de Energía Eléctrica Grupos Electrógenos Fuel - Oíl, Bayamo, Granma, Cuba (EMGEF). Se realiza una comparación entre el presupuesto del programa de mantenimiento planificado, que habitualmente se ejecuta en la empresa y un nuevo programa como resultado de este estudio. La propuesta se basa en el alargamiento del ciclo en horas de mantenimiento de 2000 h a 3000 h, realizándose una intervención cada 1500 h. Se presenta una programación de diagnóstico. Se realizaron actividades de medición y de inspección, declarando sus respectivas rutas. También se determinaron los costos de la ejecución de las rutas de inspección y de medición propuestas. Sobre la base de los resultados obtenidos en este análisis se determinó un nuevo presupuesto de mantenimiento más económico y eficiente.

ABSTRACT The objective of this work is to propose actions, in order to minimize the costs, associated with the maintenance of the generator sets of the Electric Power Generation Company Fuel - Oil, Bayamo, Granma, Cuba (EMGEF). A comparison is made between the planned maintenance program budget that is usually executed in the company and a new program, as a result of this study. The proposal is based on the lengthening of the maintenance cycle, from 2000 h to 3000 h; an intervention being carried out every 1500 h. A diagnostic schedule is presented. Measurement and inspection activities were carried out, declaring their respective routes. The costs of the execution of the proposed inspection and measurement routes are also determined. On the basis of the results, obtained in this analysis, a new, more economical and efficient maintenance budget was determined.

Determinación de causas de desconexión durante la sincronización de algunas unidades diésel

RESUMEN Se presentan las investigaciones desarrolladas relacionadas con la determinación de las causas de desconexión durante la sincronización y toma de carga de algunos motores diésel de 1 MW de la firma Guascor, por mala operación de la protección contra fallo de pistón. Se determinaron los modos mecánicos naturales de oscilación del sistema para cualquier régimen de trabajo anterior a la aparición del fenómeno. Se compararon las oscilaciones producidas con las existentes al fallar un pistón de estas unidades. Se demostró la existencia de modos mecánicos de baja oscilación asociados a las unidades ubicadas en la parte occidental del país, con una frecuencia cercana a 1 Hz, verificándose que las amplitudes de estas oscilaciones podían provocar la operación falsa de la protección contra fallas del pistón. Como resultado, se relacionan las recomendaciones realizadas para resolver los problemas detectados así como los resultados obtenidos.

ABSTRACT The research carried out to determine the causes of disconnection during the synchronization and load taking of some 1 MW diesel engines from the Guascor firm, due to poor operation of the piston failure protection, is presented. The natural mechanical modes of oscillation of the system were determined for any working regime prior to the appearance of the phenomenon. The oscillations produced were compared with those existing when a piston failed in these units. The existence of low oscillation mechanical modes associated with the units located in the western part of the country was demonstrated, with a frequency close to 1 Hz, verifying that the amplitudes of these oscillations could cause the false operation of the protection against piston failure. As a result, the recommendations made to solve the problems detected and the results obtained are listed.

Una solución integral para los problemas de suministro eléctrico de Antillana de Acero

RESUMEN Las acerías con hornos de arco eléctrico, como la empresa José Martí comúnmente conocida como Antillana de Acero; son industrias que emplean el calor producido por un cortocircuito controlado para la obtención del acero. Estas acerías necesitan de una tensión estable y elevada para poder fundir de forma eficiente y al mismo tiempo, son un consumidor poderoso de potencia activa para el Sistema Electroenergético Nacional. El objetivo de este trabajo, fue la realización de un estudio de las condiciones de la empresa Antillana de Acero, donde se expusieron las principales causas que afectan su productividad y las afectaciones que ocasionan estas a nuestro SEN. Se estudiaron tres variantes, como solución a estos problemas y se seleccionó una de ellas desde un punto de vista técnico, teniendo como enfoque aumentar la productividad de esta empresa a partir de los resultados obtenidos en las simulaciones.

ABSTRACT Steel mills with electric arc furnaces, such as the José Martí company commonly known as Antillana de Acero; they are industries that use the heat produced by a controlled short circuit to obtain the steel. These steel mills need a stable and high voltage to be able to melt efficiently and at the same time, they are a powerful consumer of active power for the National Electroenergetic System. The objective of this work was the realization of a study of the conditions of the Antillana de Acero company, where the main causes that affect their productivity and the effects that these cause to our SEN were exposed. Three variants were studied, as a solution to these problems and one of them was selected from a technical point of view, with the focus of increasing the productivity of this company from the results obtained in the simulations.

Causas de la desviación del índice de consumo de combustible en los generadores eléctricos Hyundai

RESUMEN El trabajo tuvo como objetivo analizar las causas de la desviación del índice de consumo de combustible de los generadores Hyundai 1,7 MW. Los métodos utilizados fueron consulta de expertos, el método hipotético deductivo para la confección del diagrama de Ishikawa así como el método estadístico de análisis de componentes principales para la determinación de la influencia del porciento de producción de lodo contra consumo de fuel en el consumo. El principal resultado es la demostración de la contribución del porciento de producción de lodo contra consumo de combustible fuel, la variabilidad de la desviación del índice de consumo, la influencia de las condiciones ambientales y de la eficiencia del radiador, así como de la presión de combustible en la potencia del motor. Con el control de la producción de lodo, la presión de combustible y la eficiencia de los radiadores se pueden disminuir el índice de consumo de combustible.

ABSTRACT The work aimed to analyze the causes of the deviation of the fuel consumption index of the Hyundai 1.7 MW generators. The methods used were expert consultation, the hypothetical deductive method for the preparation of the Ishikawa diagram as well as the statistical method of principal component analysis for determining the influence of the percentage of sludge production against fuel consumption on consumption. The main result is the demonstration of the contribution of the sludge production percentage against fuel fuel consumption, the variability of the deviation of the consumption index, the influence of the environmental conditions and the efficiency of the radiator, as well as the pressure of fuel in engine power. With the control of the sludge production, the fuel pressure and the efficiency of the radiators, the fuel consumption rate can be reduced.