Revista Energía No. 3 Diciembre 2014

NOMBRES AUTORES TEMA

ISSN 1390-9037

Universidad Nacional de Loja

Publicaci贸n Semestral Diciembre 2014 1

Dr. Gustavo Villacís Rivas Mg. Sc.

Rector

Dr. Martha Reyes Mg. Sc.

Vicerrectora

ISSN 1234-5678

Tercera Edición

ISSN: 1390-9037 TIRAJE: 1000 ejemplares Dirección: Av. Pío Jaramillo Alvarado y Reinaldo Espinosa, La Argelia PBX: (593) 07 - 2547252 www.unl.edu.ec Loja - Ecuador Diseño y Diagramación: Ediloja Cía. Ltda.

Consejo Editorial Ingeniero Civil UTPL Magister en Docencia Universitaria UNL Diplomado en Planificación Estratégica y Diseño de Proyectos

Jorge Enrique Gahona Pacheco

Docente Titular Director del Área de Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables

DIRECTOR EDITORIAL

Docteur en Geomateriaux Universidad de Paris XII

Silvia Catalina Loaiza Ambuludí

Docente Ocasional de la Carrera de Ingeniería en Geología Ambiental y Ordenamiento Territorial

EDITORA EJECUTIVA

Ingeniero en Sistemas Informaticos Y Computación UTPL Magister en Telemática Universidad De Cuenca

Luis Roberto Jacome Galarza

Docente Ocasional de la Carrera de Ingeniería en Sistemas

COORDINADOR EDITORIAL

Magister en Energia Universidad de Sao Paulo

Jorge Patricio Muñoz Vizhñay

Docente Titular Coordinador de la Carrera de Ingenieria Electromecánica

VOCAL EDITORIAL

Ingeniero Mecánico-ESPOL Magister en Docencia Universitaria e Investigación Educativa- UNL

Marco Vinicio Rojas Moncayo

Docente Titular Coordinador de la Carrera de Ingenieria en Electrónica y Telecomunicaciones

VOCAL EDITORIAL

Ingeniero Geólogo – U. Central del Ecuador Magister en Adminstración Ambiental –UNL Magister en Docencia Universitaria-UNL

Carlomagno Nixon Chamba Tacuri

Docente Titular Coordinador de la Carrera de Ingenieria en Geologia Ambiental y Ordenamiento Territorial

VOCAL EDITORIAL

Doctor en Informatica Educativa UNL Especialista en Informatica y Creacion Multimedia (Chile) Experto Universitario en Entornos Virtuales de Aprendizaje (Argentina)

Walter Rodrigo Tene Ríos

Docente Titular Coordinador de la Carrera de Ingenieria en Sistemas

VOCAL EDITORIAL

Master en Producción y Edición de Contenidos Audiovisuales en la Era Digital Universidad de Valencia-España

Pedro Camilo Monteros Valdivieso

Docente Ocasional Coordinador General de Publicaciones UNL

ASESOR EXTERNO Y PRODUCTOR

Licenciada

Rosalba Jaramillo Zúñiga

Secretaria 1

SECRETARIA

2

Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

“

Los analfabetos del siglo XXI no serán aquellos que no sepan leer y escribir, sino aquellos que no sepan aprender, desaprender y reaprender.

Herbert Gerjuoy

E

l investigador uruguayo Ángel Rama, realiza en su obra una lectura del papel desempeñado por el conjunto de intelectuales, durante la colonia, que desde el poder plantean las normativas, leyes y estructuras que tienen que aprender la sociedad. A este grupo lo llamó “La ciudad letrada” y replicó el modelo de ciudad europea en América, sin entender las diferencias. En el Ecuador los grupos que integran esta “ciudad letrada” tratan de ver afuera para crear lo de adentro y no de construir desde su propio pensamiento para existir afuera. Las reflexiones del investigador uruguayo sirven para plantear la importancia que tiene la necesidad de aprender a leernos. ¿Por qué es importante el proceso de aprender a leernos? Es que para leernos y para que las publicaciones realizadas en el Ecuador tengan un impacto, dentro de la academia ecuatoriana, sin importar que la revista sea indexada o no, o que esté dentro de una base de datos o no, es preciso iniciar todo un proceso de desaprender.

Hay que cuestionar los saberes impuestos por la “ciudad letrada”, para empezar a crear nuestro propio saber y dialogar con los conocimientos ancestrales.

Esto quiere decir que las publicaciones deben ser producto de un debate interno sobre las investigaciones y reflexiones que se realizan en el país, para que ese conocimiento se reproduzca en el extranjero. Y no al revés, que se debata el conocimiento que se produce en el extranjero, para replicarlo en el Ecuador.

Según Scimago en 2013 se produjeron 564 publicaciones ecuatorianas en revistas de alto impacto, en Perú 1026, Colombia 5776 y Chile 8111. De ese

número de publicaciones y revistas, que parece poco, en comparación a los países vecinos, la pregunta ¿Qué tipo de debate se creó alrededor de esas 564 publicaciones realizadas? O si esas publicaciones llegaron a las aulas ecuatorianas para que los formadores y los estudiantes reproduzcan ese conocimiento y lo pongan en diálogo con otros saberes.

La normativa de Educación Superior vigente en el Ecuador abre el debate y la necesidad de leernos más. La fuga de cerebros no se da únicamente por la salida de profesionales al exterior sino por la salida de conocimiento, de ideas que no se discuten en nuestro propio espacio, entonces el leernos permite complementar los otros conocimientos y lograr desaprender para crear un nuevo entendimiento complementario que puede convivir con los saberes que llegan desde la academia occidental. Para el investigador ecuatoriano Paúl Peñaherrera “el leernos es una forma de descolonizar y revalorizar el trabajo de los investigadores y pensadores de nuestra academia”.

Más allá de la cantidad de publicaciones y revistas que se produzcan, el leernos es una forma de resistir a la homogenización de un pensamiento único.

José Mujica, presidente uruguayo en una charla que mantuvo con los intelectuales de su país, hablaba de la necesidad de preguntarnos en una sociedad que tiene tantas respuestas al alcance de la mano. Pero a ese preguntarnos hay que agregarle la necesidad de crear nuestras propias respuestas, nuestros propios mundos para dialogar con los otros y eso se empieza a construir desde el aprender a leernos.

Dr. Gustavo Villacís Rivas Mg. Sc. RECTOR UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

3

P

Editorial

resentar una nueva edición de la revista “Energía”, continuando con el proceso que nació en 2011, es una clara pauta de que diferentes procesos editoriales se vienen consolidando en esta publicación de carácter académico-investigativo.

Ing. Jorge Enrique Gahona Pacheco, Mg. Sc. DIRECTOR DEL ÁREA DE LA ENERGÍA Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES DIRECTOR DE LA REVISTA

El cumplimiento de la periodicidad establecida por el Consejo Editorial es un proceso a destacar en primer turno. A inicios de 2014 el Comité Editorial de la revista “Energía” se planteó el reto de retomar la publicación que había visto la luz en 2011, planteando darle a esta una periodicidad semestral. Con esta edición número tres se cumple con la planificación realizada en febrero de 2014: se ha logrado publicar las dos ediciones correspondientes al curso 2014 y se han plantado sólidas raíces para que se realicen las futuras ediciones de 2015. Se cumple además con el tercer criterio exigido por la base de datos regional Latindex, que exige que como mínimo se evalúen tres fascículos diferentes para considerar su posible indexación. En segundo turno es necesario destacar el afianzamiento del Comité Editorial, al que se han incorporado nuevos integrantes que han demostrado ya en sus funciones su actitud proactiva y buena voluntad para que “Energía” se convierta en una publicación de referencia en sus campos de estudio en la Región sur del Ecuador.

Se agradece además la labor de aquellos integrantes q ue formaron parte del Comité Editorial en la segunda edición, que con su trabajo sentaron sólidas bases que nos han permitido construir este nuevo peldaño.

Otro proceso que merece ser destacado es el de la evaluación por pares a doble ciego. Se ha cumplido con la evaluación de todos los artículos, se ha respetado profundamente el proceso de arbitraje, siendo autores junto a evaluadores, protagonistas responsables de que los artículos sean pertinentes para formar parte de este ejemplar.

Se ha trabajado en la conformación de un Banco de Evaluadores, el mismo que de aquí en adelante se explicitará en cada una de las ediciones subsiguientes. Además en esta revista se hace público el proceso de recepción y evaluación de artículos, al mismo tiempo realizamos la invitación para que autores presenten sus trabajos para su posible publicación en la cuarta y quinta edición, que se publicarán en julio y diciembre de 2015, respectivamente.

Quienes formamos parte de esta publicación conocemos la alta responsabilidad que asumimos, a la vez estamos conscientes de la importancia de ofrecer a docentes-investigadores de la Universidad Nacional de Loja y de la región, a alumnos y a profesionales, este espacio probo para la publicación de trabajos de investigación y académicos de relevancia. Por lo expuesto reiteramos el compromiso temporal, científico y editorial que tenemos y el propósito firme de cumplir con el objetivo que nos hemos planteado para el 2015: indexar la revista “Energía” en la base de datos regional Latindex.

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Contenidos Aplicación Móvil con Realidad Aumentada y Geolocalización en la Universidad Nacional de Loja Mobile App With Augmented Reality And Geolocalization In The Universidad Nacional De Loja D.O. Gualotuña, S.M. Miranda, P.F.Ordoñez

6

Elaboración de un Plan de Negocio para la creación de una empresa de Tecnología de Información en la ciudad de Loja Developing A Business Plan For The Creation Of An It Company In The City Of Loja

19

Energías Renovables, Eficiencia Energética, Panorama Actual en el Desarrollo Ecuatoriano Renewable Energy, Energy Efficiency, Current State In The Ecuadorian Development

29

Optimización del sistema de poder aislado con incorporación de generación renovable y vehículos eléctricos (?)

Optimization Of Power Insulation By Incorporating Renewable Generation And Electric Vehicles

34

Prototipo Inalámbrico para la obtención de las curvas características de paneles y celdas solares Wireless Prototype To Obtain The Characteristic Curves Of Solar Panels And Cells

44

PPCC_A&C² una variante estructural para sistemas de losas al servicio de los programas de vivienda Ppcc_a&C² A Structural Variant For Systems Of Slabs To The Service Of Houing Programs

54

P. Samaniego

J. F. Ochoa Alfaro

C. R. Barreto Calle

E. González

J.A Hernandez, B.H.Maza

Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables

65

Evaluadores acreditados para Analisis de artículos a publicarse en la Revista “Energía”

73

Protocolo de recepción y evaluación de textos

74

5

Aplicación Móvil con Realidad Aumentada y Geolocalización en la Universidad Nacional de Loja Mobile App With Augmented Reality And Geolocalization In The Universidad Nacional De Loja D.O. Gualotuña

Darwin Gualotuña, received the Engineering degree in Systems from Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador 2014. His current research interest is development of software for mobile devices and the augmented reality.

S.M. Miranda

Sonia Miranda received the Engineering degree in Systems from Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador 2014. Her current research interest is movil application, augmented reality, and software engineering.

P.F.Ordoñez

Pablo Ordoñez , received the Engineering degree in Informatic Systems from Universidad Técnica Particular de Loja, and a Master in Information Systems from Universidad Politécnica de Madrid. His current research interest are movil applications, Big Data and Knowledge Managemen

Resumen

Abstract

El presente artículo es el resultado del desarrollo de una aplicación para dispositivos móviles compatible con el sistema operativo Android. Mediante ésta aplicación, el usuario puede usar su dispositivo móvil para ver en un mapa, o en el navegador de realidad aumentada la localización de los bloques y dependencias que componen el campus de la Universidad Nacional de Loja, trazar la ruta y calcular la distancia desde su posición a un punto de interés; además de mostrar información útil en cada punto de interés. La aplicación realiza una búsqueda personalizada de las diferentes dependencias del campus universitario y comparte su ubicación en Facebook y Twitter. En el proceso de desarrollo de la aplicación se consideró el ciclo de vida de software incremental, el cual permitió la entrega de avances funcionales en cada iteración para facilitar la corrección de errores. La aplicación fue codificada usando el lenguaje de programación Java, utilizando el SDK de Android, la implementación de geolocalización y realidad aumentada se hizo con el uso del Api de Google Maps y el SDK de Wikitude, en su orden. En cuanto a la interacción del usuario con las redes sociales, se utilizó APIs externos para Facebook y Twitter; además, se implementó un Administrador Web, el cual gestiona los datos de la aplicación, en un servidor encargado de dar las diferentes respuestas a las peticiones realizadas desde la aplicación móvil.

This paper is the result the development of an mobile application which is compatible with Android operating system. Through this application, the user can use their mobile phone to see the location of the different blocks and dependencies that make up the National University of Loja´s campus on a map or in the augmented reality browser, trace the route and calculate the distance from your position to a point of interest; addition to showing useful information at each point of interest. The application performs a customized search of the various departments of the university campus and shared your location via Facebook or Twitter.

In the development process of the application will consider lifecycle the software incremental, this allowed the delivery of functional progress in each repetition to facilitate the correction of errors. The application was coded using the Java programming language, using the Android SDK, deploying geolocation and augmented reality were made​​ with the use of the Google Map´s APIs and Wikitude SDK, in that order. In terms of user interaction with social networks, external APIs for Facebook and Twitter were used; also a Web Administrator which manages the application data in a server responsible for providing responses to the different requests from the mobile application were implemented.

Palabras clave: Android, dispositivo móvil, realidad Keywords: Android, mobile device, augmented reality, aumentada, geolocalización, dependencias, UNL. geolocation, dependencies, UNL.

6

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D.O. Gualotuña, S.M. Miranda, P.F.Ordoñez Aplicación Móvil con Realidad Aumentada y Geolocalización en la Universidad Nacional de Loja

I. Introducción

L

as nuevas tecnologías en dispositivos móviles han avanzado hasta un nivel en el que se puede disponer en todo momento de aplicaciones capaces de gestionar grandes cantidades de información y de realizar costosas tareas y operaciones en cualquier momento o situación en el día a día. En la actualidad se han desarrollado aplicaciones que a través de un dispositivo móvil ofrecen una visión del mundo real, por medio de las imágenes capturadas por la cámara que se mezclan con una capa virtual en la que se puede visualizar desde información sobre nuestro entorno real hasta gráficos 3D. A ésta tecnología se la denomina realidad aumentada, es una de las tecnologías más llamativas ya que combina elementos reales y virtuales para facilitar nuestra visión del mundo y cambiar la forma de acceder a la información. Se basa en tecnologías derivadas de la visualización o reconocimiento de la posición para crear un sistema que valida la información real que se tiene en ese contexto y forma una nueva capa de información, ya sea a través de gráficos en 2D o en 3D. Esta información obtenida, se mezcla en el mundo real, de tal forma que para el usuario coexistan objetos virtuales y reales en el mismo espacio.

La Universidad Nacional de Loja, tiene un conjunto considerable de bloques, las cuales se corresponden a las 5 áreas académicas, difíciles de localizar, observar y direccionar, en especial para quienes llegan por primera vez al campus universitario; por lo tanto, éste proyecto presenta una aplicación para dispositivos móviles con tecnología Android y funciones de realidad aumentada geolocalizada, permitiendo observar marcadores creados para la aplicación por medio de la cámara con una capa virtual superpuesta en la cual se muestre la ubicación e información descriptiva de dicho objeto.

Estos marcadores pertenecen a los diferentes bloques y dependencias de la Universidad Nacional de Loja, cuyos beneficiaros directos son los estudiantes, directivos, turistas y público en general. La aplicación móvil está disponible y se la puede descargar de la tienda de software Google Play con el nombre de “ArUbi”.

II. Estado del arte

A.

Situación actual de la Universidad Nacional de Loja

La Universidad Nacional de Loja al ser una entidad de educación superior de carácter público está sujeta

a recibir cada año a una gran cantidad de estudiantes y visitantes, los cuales, en su gran mayoría desconocen de la ubicación y/o localización de las diferentes dependencias del campus universitario. Es importante resaltar que la institución no se desarrolla en espacios e infraestructuras cerradas, más bien, su ubicación geoespacial no estuvo planificada para funcionar en un mismo ambiente, sus edificaciones están localizadas en diferentes sectores del barrio La Argelia y la ciudad de Loja, tiene un área total de 248,7 hectáreas, por lo que zonificar, sectorizar y mejorar la señalización de todas las áreas que conforman la Universidad Nacional de Loja resulta prioritario y fundamental, especialmente para la orientación de las personas que acuden de las diferentes localidades y zonas de influencia e intervención de la misma [1].

En este contexto, es fundamental mencionar que a la Universidad Nacional de Loja ingresan por primera vez a los ciclos iniciales, un promedio que oscila alrededor de 2000 estudiantes, en las 36 carreras de modalidad presencial y 10 carreras a distancia, las cuales están distribuidas en las 5 áreas, tal como se detalla en la tabla I. TABLA I. ÁREAS Y CARRERAS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA

CARRERAS

ÁREA DE LA ENERGÍA LAS INDUSTRIA Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

Ingeniería Electromecánica Ingeniería en Sistemas Ingeniería en Geología Ambiental y Ordenamiento Territorial Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones

Derecho Trabajo Social Contabilidad Y Auditoría ÁREA JURÍDICA, SOCIAL Y Administración De Empresas ADMINISTRATIVA Administración Turística Banca Y Finanzas Economía Administración Publica

7

Físico Matemáticas Químico Biológicas Idioma Ingles Psicología Educativa y Orientación Cultura Física y Deportes ÁREA DE LA EDUCACIÓN, Psicología Infantil y Educación Parvulario EL ARTE Y LA Psicorrehabilitación y Educación Especial COMUNICACIÓN Educación Musical Comunicación Social Informática Educativa Educación Básica Lengua Castellana Y Literatura Instituto De Idiomas Ingeniería Agronómica Medicina Veterinaria y Zootecnia Ingeniería Forestal ÁREA AGROPECUARIA Ingeniería Agrícola Y DE RECURSOS Ingeniería en Manejo y Conservación del NATURALES RENOVABLES Medio Ambiente Ingeniería en Producción Educación y Extensión Agropecuaria

ÁREA DE LA SALUD

Medicina Humana Enfermería Laboratorio Clínico Odontología Psicología Clínica

Administración de Empresas Bibliotecología Comunicación Social Contabilidad y Auditoria Derecho MODALIDAD ESTUDIOS A Informática Educativa DISTANCIA Ingeniería en Administración y Producción Agropecuaria Psicología Infantil y Educación Parvulario Psicorrehabilitación y Educación Especial Trabajo Social

Ante la magnitud física de las diferentes dependencias académicas y/o universitarias, fue importante diseñar e implementar una propuesta de ordenamiento del territorio en el espacio donde se desarrollan los diferentes procesos de enseñanza - aprendizaje, la cual se encuentra en proceso de aplicación en cada área, permitiendo la fácil localización y lectura de las personas que laboran en la misma y de los foráneos que acuden por diversas razones a la misma.

8

Esta propuesta fue desarrollada e implementada por la Dirección de Desarrollo Físico y Evaluación Institucional y Aseguramiento de la Calidad de la Universidad Nacional de Loja. Divide el espacio geográfico de la Universidad en cuatro zonas (Z2, Z5, Z7, Z10), tres sectores (S01, S02 y S05) y en siete manzanas en las cuales se encuentran distribuidas las diferentes áreas que forman el campus universitario.

B.

Realidad Aumentada

La Realidad Aumentada (RA) es el término que se usa para definir una visión directa o indirecta del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta en tiempo real. Consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física ya existente, es decir, añadir una parte sintética virtual a lo real. Ésta es la principal diferencia con la realidad virtual, puesto que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo real.

Para el uso de esta tecnología es necesario un aparato electrónico captador del espacio que nos rodea sea móvil, tablet, ordenador, combinado con un software informativo que crea el entorno mixto implementado elementos virtuales y el resultado se presenta en una pantalla [2]- [3].

Según la definición de Ronald Azuma [4], un sistema de realidad aumentada cuenta con las siguientes características: • Combina lo real y lo virtual • Funciona en tiempo real.

• Se registra en tres dimensiones. La información virtual añadida normalmente se registra en un lugar del espacio, por lo que para dar la sensación de realidad, ha de mantener la posición a medida que el usuario cambia su punto de vista como se muestra en la Fig. 1.

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que “aproximan” la zona en la que el usuario se encuentra.

• En el caso de un dispositivo Móvil, existen diferentes tecnologías actualmente, como GPS o la localización por celdas [6]-[7].

• En los últimos años los smartphone se han tornado como el dispositivo ideal para la geolocalización gracias al hardware que incorporan y a que sus fabricantes han dotado sus sistemas operativos de las herramientas necesarias para que los desarrolladores hagan uso de la geolocalización con facilidad y puedan centrarse en explorar sus múltiples utilidades. Existe una gran cantidad de aplicaciones que hay disponibles en teléfonos móviles que hacen uso de esta tecnología como se muestra en la Fig.2.

Podemos diferenciar tres usos comunes:

Figura 1.: “Elementos de la realidad Aumentada”

• Georreferenciación: Es el proceso mediante el que se localiza un objeto, lugar o persona en el espacio físico para posteriormente representarlo en un sistema de coordenadas o mapa.

Fuente: Autores de proyecto.

Dentro del campo de la RA, existen algunos tipos de reconocimiento con los que se trabaja. Estos son: basado en marcadores que utilizan imágenes del entorno como referencias, basado en objetos donde se comparan con una base de datos de objetos según sea su forma para descubrir de qué objeto se trata, y el reconocimiento basado en localización (GPS), y de sistemas que reconozcan la orientación del dispositivo que trabajan en función de las coordenadas, entonces el dispositivo aproxima el objeto de acuerdo a su ángulo de visión, y su distancia [5].

C.

Geolocalización

Se entiende por geolocalización la identificación de la posición geográfica real de un objeto o persona, ya sea un dispositivo conectado a Internet, un teléfono móvil o cualquier otro aparato que sea posible rastrear, como se puede observar en la Fig. 2.

• Geocodificación: Es el proceso de obtención de coordenadas geográficas a partir de otro tipo de datos geográficos, como la dirección o el código postal.

Al proceso contrario, la obtención de direcciones postales a partir de coordenadas se le denomina Geocodificación Inversa.

• Geoetiquetado: Es el proceso mediante el cual se añade información geográfica en forma de metadatos a otro tipo de contenido. Usualmente es un paso posterior a la georreferenciación.

Ya que el proceso de georreferenciación es quizás el más importante de todos, y dado que juega un papel importante en la mayoría de las aplicaciones de geolocalización, es habitual ver como se usan ambos términos indistintamente [6].

Actualmente es posible el uso de la Geolocalización en la mayoría de plataformas: • En el caso de la Geolocalización de un ordenador, esta se hace a través de una serie de bases de datos

9

VENTAJAS DESVENTAJAS

Acceso completo al hardware del dispositivo.

Mejor experiencia de usuario.

Código no reutilizable entre diferentes plataformas.

Tienden a ser más caras de desarrollo.

Figura 2.: “Concepto de Geolocalización”

Código reutilizable en múltiples plataformas.

Proceso de desarrollo sencillo y económico.

Código base para múltiples plataformas.

Acceso a parte del hardware del dispositivo.

Experiencia del usuario y tiempo de respuesta es menor que una app nativa.

Acceso limitado a las características del dispositivo.

Experiencia del usuario más propia de la aplicación web que de la app nativa Diseño visual no siempre relacionado con el sistema operativo en el que se muestre.

Fuente: Autores de proyecto.

D.

Enfoque de Desarrollo y Sistemas Operativos

TABLA III. CARACTERÍSTICAS DE LOS ENFOQUES DE DESARROLLO

En los últimos años los teléfonos móviles han experimentado una gran evolución, desde los primeros terminales, grandes y pesados, pensados sólo para hablar por teléfono en cualquier parte, a los últimos modelos, con los que el término “medio de comunicación” se queda bastante pequeño.

Existen diversos enfoques para el desarrollo de aplicaciones móviles como son aplicaciones nativas, aplicaciones Web más conocidas como Web móvil y las aplicaciones híbridas que combinan las dos tecnologías antes mencionadas. En la tabla II y III, se detalla la definición, ventajas y desventajas y características de cada uno de los enfoques de desarrolló.

DEFINICIÓN

TABLA II. ENFOQUES DE DESARROLLO APLICACIONES PARA DISPOSITIVOS MÓVILES

10

DE

APP NATIVA

APP WEB

APP HÍBRIDA

Permite explotar al máximo las características del dispositivo.

Desarrollada en el lenguaje específico para la plataforma a utilizarse.

Desarrollo de páginas web que son optimizadas para ser visualizadas en las pantallas de dispositivos móviles.

Una aplicación híbrida o multiplataforma, como su nombre lo indica, es una “mezcla entre una aplicación Nativa y una Web App”.

CARACTERÍSTICAS

APP NATIVA APP WEB

Acceso a funcionalidades dispositivo

las del Total

Velocidad funcionamiento

de

Muy Rápido

Parcial

APP HÍBRIDA Media

Depende de Normal la Conexión

Interfaz de usuario

M á x i m a Usabilidad Usabilidad usabilidad básica media

Coste de desarrollo

Alto

Proceso de revisión en Si App Store

Bajo

Medio

No

Si

Distribución

URL de la Tiendas Tiendas aplic ación oficiales oficial web

Coste de Mantenimiento

Alto

Bajo

Medio

Cuando hablamos de dispositivos móviles, los dos principales sistemas operativos que encontramos son Android, por parte de Google, e IOS, por parte de Apple.

En la tabla IV se presenta un análisis de las principales prestaciones de estos SO.

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TABLA IV. DESARROLLO DE APLICACIONES SO IOS Disponibilidad de SDK Si

ANDROID Si

Tienda de aplicaciones Si

Si

Aplicaciones Nativas

Si

Si

Adaptabilidad

Mala

Excelente

Fragmentación

Mayor fragmentación cada fabricante Fragmentación propia incorpora o limita las de dispositivos de aplicaciones de serie y Apple personaliza la interfaz propia del OS

Entorno de desarrollo

Xcode

Eclipse

Una vez analizados las ventajas de los diferentes enfoques de desarrollo y los sistemas operativos IOS y Android se optó por el desarrollo de una aplicación nativa compatible con el sistema operativo Android, ya que al ser nativa permite aprovechar al máximo los recursos y características del dispositivo móvil, proporcionando un alto rendimiento de la aplicación y máxima usabilidad en interfaz de usuario. Uno de los principales motivos para elegir Android como plataforma de desarrollo es el mayor número de usuarios potenciales, dada su posición dentro del mercado. Pero no es la única razón, Android es una plataforma Open Source por tanto no requiere inversión en licencias o equipamiento extra, existe un gran volumen de documentación y recursos técnicos de libre disposición y una comunidad de desarrolladores con experiencia, lo que facilitará la solución de problemas en la fase de desarrollo. Esta elección facilitara la integración con otros servicios de Google, como Google Maps que será de gran utilidad en la aplicación móvil.

E.

Casos de Éxito

La realidad aumentada puede proporcionar grandes beneficios en cuanto al aprendizaje y formación en campos tan diversos como el comercio, el ejército y la medicina. Existen muchos proyectos universitarios que han implementado la realidad aumentada en sus aplicaciones, entre ellas tenemos: • Aplicación con realidad aumentada para teléfonos móviles orientada al turismo para la ciudad de Cuenca [11].

• Desarrollo de una aplicación con geolocalización para Android, la cual haciendo uso del servicio GPS y brújula del terminal, geolocalizará al usuario y mostrará los puntos de interés cercanos. La aplicación incluye una base de datos de restaurantes y de puntos turísticos de Madrid [12].

• Aplicación Móvil de Realidad Aumentada en el ámbito universitario, el objetivo de este proyecto es construir un prototipo de aplicación para la plataformas móvil Android, que permita la consulta e interacción con lo que se refiere a toda la actividad sucedida en el ámbito académico, como por ejemplo talleres, cursos, conferencias[13].

• Aplicación Móvil y una Guía de Turismo para la Visualización y Descripción de los Sitios Turísticos del Centro de la Ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada, que sirva como una herramienta turística e innovadora en procesos de aprendizaje y enseñanza acerca de la historia de Cartagena[14].

• Realidad Aumentada en Interiores: posicionamiento del usuario en dispositivos móviles y aplicaciones en rehabilitación y guiado (GuIAR) [15].

III. Desarrollo de la aplicación La aplicación para dispositivos móviles con tecnología Android “ArUbi” ha sido desarrollada en Java usando la herramienta de desarrollo Eclipse[16] y el SDK de Android[17] el cual proporciona las bibliotecas, API y las herramientas de desarrollo para crear probar y depurar la aplicación Para la realidad aumentada se utilizó el SDK de Wikitude[18], ya que es una biblioteca gratuita de realidad aumenta y ofrece la posibilidad de crear nuestro propio mundo de realidad aumentada. Su funcionamiento se basa en la utilización de la cámara del móvil, el receptor del GPS y la brújula del móvil.

Estas herramientas permiten saber dónde estamos (GPS), hacia dónde estamos orientados (brújula) y qué estamos viendo (cámara).

Para la implementación del mapa se usó el API de Google Maps [19] el cual permite visualizar un mapa con datos obtenidos del servicio de Google Maps, en él se pueden mostrar lugares de interés del usuario representados por marcadores además de proporcionar la ubicación del dispositivo mediante el uso del GPS.

11

Para la interacción del usuario con las redes sociales se utilizó APIs externos, en el caso de Facebook el SDK de Facebook para Android y en el caso de twitter el Api de Twitter para Android.

Fusionando las herramientas antes descritas nace la aplicación para dispositivos móviles con tecnología Android denominada “ArUbi” la cual se caracteriza por implementar funcionalidades de realidad aumentada y geolocalización, su objetivo principal es facilitar la ubicación de los diferentes bloques y dependencias de la Universidad Nacional de Loja.

Durante el desarrollo de la aplicación se utilizó diferentes técnicas, métodos y herramientas que el Desarrollo de Software pone a disposición, para describir, analizar y valorar críticamente el desarrollo del proyecto, y así dar una alternativa de solución a la problemática identificada, para lo cual se utilizó el modelo de ciclo de vida incremental. En cuanto a la metodología se optó por combinar la Guía SWEBOK y las metodologías Iconix y RAD, permitiendo tomar lo más relevante de cada una. En Fig. 3, se detallan las fases utilizadas en el desarrollo de la aplicación.

(latitud y longitud), además permitirá mostrar una imagen y su información general.

2.

Vista en realidad aumentada con los diferentes marcadores correspondientes a los bloques del campus universitario, en el navegador de realidad aumentada Wikitude, mediante es uso de la cámara y el sensor GPS.

3.

Buscar dependencias para realizar la búsqueda de una dependencia de acuerdo a los siguientes parámetros de búsqueda: nombre, tipo y área.

4.

Recomendar, permite la difusión de la aplicación móvil a través de un mensaje, enviando información de su sitio de descarga.

Figura 4.: Diagrama de casos de uso UML de la herramienta propuesta.

Fuente: Autores de proyecto Figura 3.: Fases de la metodología utilizada.

B.

Arquitectura

Fuente: Autores de proyecto A.

Funcionalidad

La aplicación de realidad aumentada y geolocalización tiene las siguientes funcionalidades que se aprecian en la Fig. 4.

1.

12

Mostrar bloque en mapa donde se observa de manera general en el mapa todos los bloques del campus universitario según sus coordenadas

La arquitectura de la aplicación permite visualizar como está diseñada la solución a nivel global. Se ha utilizado una arquitectura cliente/servidor diseñada con la finalidad de reducir tiempos de carga en el cliente móvil, agilizar procesos y aprovechar recursos de la web.

En cuanto a la arquitectura física tenemos varios componentes incluyendo: sistema Gps, Red 3G,

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servidores propios y externos; como se puede observar en la Fig. 5.

La Capa Presentación, compuesta por todos los layouts creados en el proyecto. Su principal objetivo es facilitar la interacción entre la app y el usuario.

La Capa de Negocio, constituida por cada Activity, y a su vez por cada uno de los controladores para manejar eventos dentro de la app. Su función principal es establecer comunicación entre la presentación y los datos.

D.

Navegabilidad

Figura 5.: Arquitectura “ArUbi UNL” Fuente: Autores de proyecto.

C.

Descripción de Componentes de la Arquitectura

1) El Servidor es el encargado de dar respuesta a las peticiones del cliente móvil; en el proyecto se utilizan varios servidores, servicios web y APIs entre ellos tenemos: La Base de Datos, servidor MySQL para el almacenamiento de información a utilizar en la aplicación móvil.

El Servicio Web, utiliza un servidor web Tomcat donde se alojada la página Web para la administración de la base de datos.

El Servicio Google Maps, utilizado para visualizar el mapa dentro de la aplicación móvil, similar al servicio web.

El Servicio Google Directions, obtiene los datos en formato XML sobre la ruta entre dos puntos, y; El Servicio de Wikitude, utilizado para cargar el navegador de realidad aumentad Wikitude.

2) Del lado del Cliente, la aplicación es objetiva, sus componentes principales son:

Figura 6.: Esquema de navegabilidad “ArUbi” Fuente: Autores de proyecto.

La aplicación “ArUbi” se divide en distintas actividades, las cuales se van realizando según las acciones llevadas a cabo por el usuario como se muestra en la Fig.6, a continuación se detalla cada una de sus actividades: • Inicio, es la pantalla principal de la aplicación, donde ofrecerá 4 opciones: Mapa UNL, Vista RA, Búsqueda y Recomendar.

• Mapa, en la pantalla Mapa UNL se muestra un mapa geográfico del campus universitario mostrando diferentes marcadores que representan cada uno de los bloques. Si se pulsa en alguno de estos iconos, aparecerá un diálogo emergente que permite al usuario seleccionar una de las siguientes opciones: Como llegar…, Vista en RA. La primera opción muestra sobre el mismo mapa, la ruta entre la ubicación actual

13

del usuario y el bloque seleccionado; la segunda opción inicia la actividad Realidad Aumentada.

• Realidad Aumentada, carga el navegador de Wikitude en el cual se sobreponen los marcadores correspondientes a los bloques del campus universitario. Si se pulsa sobre un marcador aparecerá una burbuja con el número de bloque y área. Al pulsar sobre más detalles se mostrara una pantalla en la que se mostrara la información general del bloque y las dependencias que pertenecen al mismo.

• Búsqueda, muestra una lista de todas las dependencias del campus universitario, para poder realizar la búsqueda esta actividad ofrece tres paramentos de búsqueda; nombre el cual viene seleccionado por defecto, tipo y área. Si se pulsa en cualquiera de los ítems de la lista se accede a la información detallada de la dependencia.

• Recomendar, permite enviar un mensaje a un destinatario ingresado por el usuario, con la información del sitio de descarga.

E.

Modelo

que representa los datos de una aplicación , la Vista normalmente equivalente a la interfaz de usuario con el Controlador que hace referencia a la lógica que procesa las acciones y eventos generados durante el tiempo de vida de la aplicación; de manera que entre estos componentes existe lo que se llama “bajo acoplamiento”, es decir, que la definición y detalles de cada uno de ellos (y en el caso de la Vista, hasta su propia existencia) son más o menos desconocidos para los otros dos.

El modelo de la aplicación ArUbi está conformado por cuatro clases principales: área, bloque, dependencia y usuario. Un área está conformada por uno o varios bloques, el bloque contiene varias dependencias, y una dependencia está asignada a un usuario con rol de delegado.

Las entidades Bloque, Dependencia, Área, y Usuario, son los nombres de las clases Java que se implementó; a continuación detallaremos las más importantes.

1) Clase Bloque, modela un edificio del campus de la UNL, con todos los atributos que nuestra aplicación necesita para ofrecer las funcionalidades planteadas.

Dichos atributos se describen en la tabla VI. TABLA VI. ATRIBUTOS DE LA CLASE BLOQUE

Figura 7.: Modelo de Clases Conceptuales ArUbi Fuente: Autores de proyecto.

Atributo Numero

Descripción Atributo de tipo int, utilizado para referirse a un edificio.

Código

Atributo de tipo String, hace referencia a un código único del bloque y hace referencia a su ubicación dentro del campus universitario

Latitud

Atributo de tipo double, hace referencia a una coordenada geográfica del edificio, necesaria para mostrar su posición en el mapa.

longitud:

Atributo de tipo double, hace referencia a una coordenada geográfica del edificio, necesaria para mostrar su posición.

i m a g e n _ Atributo de tipo String, que contiene el nombre del externa recurso que se utilizará como imagen descriptiva del edificio. id_area

Para su codificación se utilizó el patrón modelo vista controlador el cual permitió separar la aplicación en tres componentes o partes diferenciadas: el Modelo,

14

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Atributo de tipo int, hace referencia al id del área al cual pertenece el edificio dentro del campus universitario.

D.O. Gualotuña, S.M. Miranda, P.F.Ordoñez Aplicación Móvil con Realidad Aumentada y Geolocalización en la Universidad Nacional de Loja

Los atributos anteriores, sus respectivos métodos get() y set().

2) Clase Dependencia, representa un punto de interés que es asociado a uno de los edificios del campus universitario. Sus datos se definen en la tabla VII. TABLA VII. ATRIBUTOS DE LA CLASE DEPENDENCIA Atributo Nombre

Descripción

Código

Atributo de tipo String, hace referencia a un código único de la dependencia y hace referencia a su ubicación dentro del campus universitario.

delegado:

Atributo de tipo String, indica el nombre de la persona encargada de dicha dependencia.

contacto:

Atributo de tipo String, que hace referencia al medio de contacto (teléfono o correo electrónico) del delegado de una dependencia.

id_bloque

Atributo de tipo int, hace referencia al id del bloque al cual pertenece la dependencia.

Atributo de tipo String, indica el nombre que identifica a la dependencia

edificios de la Universidad Nacional de Loja, siguiendo un criterio de localización geográfica, permitiendo obtener de ellos información básica así como rutas para llegar a los mismos.

Esta actividad se divide en tres partes; el mapa que es la base de la actividad y que se crea y gestiona usando las librerías de Google Maps para Android, la lógica relativa a los edificios que se encarga de obtener la lista de edificios y de mostrar en pantalla marcadores para cada uno de ellos y por ultimo cuando el usuario solicita que se muestre la ruta al edificio seleccionado.

Debido a que casi toda la funcionalidad del mapa está controlada por las librerías de Google Maps, la vista XML de la actividad Mapa es en realidad muy sencilla, como se muestra en la Fig.8.

i d _ u s u a r i o _ Atributo de tipo int, hace referencia al id del delegado delegado responsable de la dependencia. i d _ t i p o _ Atributo de tipo int, hace referencia al id del tipo de dependencia dependencia al cual estará asignada la dependencia.

Figura 8.: Vista XML de la Actividad Mostrar Mapa Con sus correspondientes métodos get() y set() de cada atributo F.

Controladores y Vistas

A las Actividades (clases derivadas de Activity), así como a cualquier otra clase auxiliar que no sea de tipo View y que ejecute lógica necesaria para llevar a cabo las funcionalidades de la aplicación.

La Vista corresponderá únicamente a los archivos visuales XML y las clases derivadas de View, además de aquellas clases que sean utilizadas por éstas y cuya lógica se limite a actuar sobre la interfaz de usuario directa o indirectamente, sin llevar a cabo otro tipo de tareas como gestión de eventos o del ciclo de vida de la aplicación.

Fuente: Código de la aplicación desarrollada.

La realidad aumentada, dentro de la aplicación, es una tecnología empleada para recorrer el campus universitario por medio de la cámara del móvil sobreponiendo marcadores que representan los diferentes edificios de la Universidad Nacional de Loja, siguiendo un criterio de localización geográfica.

Debido a que casi toda la funcionalidad de la realidad aumentada está controlada por la librería de Wikitude, la visual XML de la actividad RealidadAumentada es en realidad muy sencilla, como se puede visualizar en la Fig. 8.

1) Mostrar Mapa, la actividad mostrar mapa, dentro de la aplicación, es una presentación visual de los distintos

15

compatibilidad muy bueno, en la tabla VIII se especifica las versiones probadas.

TABLA VIII. DISPOSITIVOS Y VERSIONES

DISPOSITIVOS

Versión Android 2.2

2.3.6

Motorola XT317 Galaxy Europa

2.3.7

3.2

X X

Galaxy Mini

X

Galaxy ACE

X

Galaxy Fame

X

Tablet Dell Streak 7 LG Optimus L3 LG Optimus L7 Figura 9.: Vista XML Realidad Aumentada Fuente: Código de la aplicación desarrollada.

Cabe destacar que esta arquitectura supone un alto acoplamiento entre las capas del modelo MVC; no obstante tiene la ventaja de que simplifica enormemente tanto la definición de la visual XML, como la lógica contenida en la propia actividad; es por ello que se ha considerado adecuada para su uso en la aplicación.

Se realizaron las correspondientes pruebas de cobertura y unitarias, los cuales ayudaron en la de depuración de errores de código, errores de rendimiento, errores de inicialización y terminación, funciones incorrectas o ausentes. Se logró determinar fragmentos de código inalcanzable y eliminar código muerto lo cual permitió mejorar la calidad del software desarrollado. Para la realización de estas pruebas se utilizó Robotium para las pruebas unitarias y Clover for Android para las pruebas de cobertura.

X X X

Finalmente para determinar el correcto funcionamiento de la aplicación y los beneficios que la misma presta al momento de ubicarse dentro del campus universitario, se realizó una encuesta y demostración a una muestra de 100 estudiantes del curso de nivelación la UNL, a los cuales se les brindó la aplicación para que pongan a prueba una a una las diferentes funcionalidades de la aplicación.

En la Fig. 10. Se muestra la interfaz principal de aplicación y sus 4 funciones principales, a partir de la cual se podrá visualizar los diferentes marcadores correspondientes al campus universitario en el mapa y en el navegador de realidad aumentad, buscar y compartir la información de los diferentes bloques y dependencias.

IV. Resultados La aplicación fue diseñada bajo en la versión 2.2, ya que es el target inicial y valido para el desempeño de este tipo de aplicaciones además de ser compatible con versiones superiores. Se realizaron pruebas en diferentes versiones a fin de evaluar cada una de sus funciones. A nivel general la aplicación tiene un nivel de

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4.1.2

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D.O. Gualotuña, S.M. Miranda, P.F.Ordoñez Aplicación Móvil con Realidad Aumentada y Geolocalización en la Universidad Nacional de Loja

Figura 10.: Prototipo Final aplicación “ArUbi” Fuente: Captura de la aplicación desarrollada Se tomó como base 4 parámetros principales para la evaluación de la aplicación “ArUbi”, los cuales se describen a continuación: • Fiabilidad de la aplicación, se preguntó a los usuarios si en el algún momento la aplicación dejó de funcionar repentinamente. El 93% de los usuarios contesto que la aplicación nunca dejó de funcionar y un 7% contesto que la aplicación dejó de funcionar repentinamente, lo que garantiza que la aplicación es fiable y funciona de manera correcta sin presentar el caso de algún cierre repentino.

• Diseño y Usabilidad de la aplicación, se preguntó a los usuarios, cómo califican la facilidad de uso de la aplicación. El 88% de los usuarios encontraron muy fácil el uso de la aplicación, mientras que un 12% la encontró fácil. Los datos obtenidos demuestran que el acceso y uso de la aplicación no representa ninguna dificultad ya que posee una interfaz amigable y por lo tanto puede ser utilizado por cualquier usuario.

• Funcionalidad de la aplicación se preguntó a los usuarios, si las opciones que presenta la aplicación para facilitar su ubicación dentro del campus universitario son las adecuadas. Un 100 % de los usuarios manifestaron que las funciones que brinda la aplicación son excelentes y facilitan su ubicación dentro de campus universitario.

• Tiempo de respuesta de las diferentes funciones de la aplicación se pidió a los usuarios que califiquen el tiempo de repuesta de manera global. El 83% de los usuarios manifestó que el tiempo de repuesta es rápido, un 15% determino el tiempo de respuesta normal y un 2 % mencionó que el tiempo de respuesta es lento. Es importante recalcar que el tiempo de respuesta varía dependiendo de la conexión de datos del dispositivo. Puesto que los datos se deben cargar y consultar desde el servidor.

V. Conclusión En base a loa investigación y al proyecto desarrollado se puede concluir lo siguiente:

para facilitar a los usuarios su ubicación en el campus universitario ofreciendo información básica de los bloques y dependencias con realidad aumentada, además de mostrar la ruta hacia una dependencia determinando el tiempo y distancia aproximada.

Para el desarrollo de la aplicación móvil se utilizó un enfoque de desarrollo nativo, ya que este ofrece un mayor rendimiento y permite explotar al máximo las características y funcionalidades del dispositivo móvil como son el uso de la cámara, GPS, brújula y acelerómetro, en cuanto a la plataforma de desarrollo se seleccionó Android la segunda más usada a nivel mundial y ofrece una variedad de dispositivos a un costo razonable lo que permite que la aplicación móvil ArUbi sea más accesible a los usuarios finales.

VI. Trabajos futuros El presente trabajo puede servir como punto de partida para generar trabajos futuros tales como: • Promover la implementación de aplicaciones para dispositivos móviles para personas con discapacidad facilitándoles la orientación dentro de la ciudad o un centro de educación superior de manera que no se encuentren limitadas a la hora de localizar un punto de interés y llegar a su destino sin ninguna dificultad, mediante la utilización de comandos por voz permitiendo la navegabilidad de la aplicación móvil o por medio de la utilización de sensores de proximidad que les permita identificar los lugares que tienen a su alrededor.

• Desarrollar una extensión de la aplicación “ArUbi” donde se pueda manejar eventos a desarrollarse en una dependencia o bloque dentro del campus universitario con información básica de manera que los usuarios que se encuentren cerca a ese evento puedan informarse y participar del mismo.

• La aplicación móvil “ArUbi” se ha desarrollado sobre Android como sistema operativo. Pero existen diferentes sistemas operativos alternativos, algunos con gran relevancia, como es el caso de IOS. No se pueden dejar de lado si se pretende crear un servicio que sea útil para todos los potenciales usuarios.

Sería interesante desarrollar clientes para estas plataformas y adaptar el sistema para que integrará a estos nuevos clientes.

• En este proyecto hemos presentado una aplicación para dispositivos móviles con tecnología Android

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«Google Developers,» [En línea]. Available: https:// developers.google.com/maps/. [Último acceso: 15 Mayo 2013].

Darwin Gualotuña, received the Engineering degree in Systems from Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador 2014. His current research interest is development of software for mobile devices and the augmented reality.

Sonia Miranda received the Engineering degree in Systems from Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador 2014. Her current research interest is movil application, augmented reality, and software engineering.

Pablo Ordoñez , received the Engineering degree in Informatic Systems from Universidad Técnica Particular de Loja, and a Master in Information Systems from Universidad Politécnica de Madrid. His current research interest are movil applications, Big Data and Knowledge Managemen

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Elaboración de un Plan de Negocio para la creación de una empresa de Tecnología de Información en la ciudad de Loja Developing A Business Plan For The Creation Of An It Company In The City Of Loja P. Samaniego

P. Samaniego, paulo.samaniego@icloud.com; Electronic and Telecommunications Engineer, Magister Degree in Network and Telecommunication Managment

Resumen

Abstract

El mundo actual se dinamiza en torno a procesos relacionados con el uso de Tecnología de Información y Comunicación, de aquí la necesidad que el campo empresarial, educacional, comunicacional y productivo se aprovechen de los servicios que estos sistemas pueden ofrecer. La ciudad de Loja, como otras ciudades del país, busca que su crecimiento sea rápido, eficaz y se integre al ritmo globalizado. Con el argumento anterior, el presente artículo, busca la creación de una empresa de IT que brinde servicios tecnológicos, soporte, consultoría, gestión y ejecución de proyectos, teniendo como objetivo de mercadeo a la ciudad de Loja en primera instancia y previendo un crecimiento nacional e internacional a mediano y largo plazo. El proyecto presenta una investigación de mercado, realizada principalmente con el uso de herramientas de investigación primaria y secundaria, aplicando métodos de investigación científica exploratorios y descriptivos, con el propósito de definir la oferta de productos-servicios a brindarse, conocer la demanda y competencia a la cual enfrentar. Con los resultados obtenidos de la investigación de mercado, se propone un diseño de un centro de datos en el cual se albergará el equipamiento y arquitectura tecnológica necesaria para la obtención de los resultados esperados. Finalmente, se redacta un Plan de Negocio en el cual se planifica la creación de la empresa, se analiza su factibilidad en función de análisis desde los puntos de vista político, económico, social, tecnológico y financiero.

Today’s world is pivoted around processes related to the use of IT, hence the need for the field of business, education, communication and production to take advantage of the services that these systems can offer. Loja, like other cities, looking for their growth fast, efficient and integrated globally. With the above argument, this article seeks to create an IT company that provides technology services, support, consulting, project management and implementation, aiming at marketing Loja in the first instance and providing a national growth and international long term.

The project presents a market research, conducted mainly with the use of tools of primary and secondary research, using exploratory and descriptive methods, with the aim of defining the product-service offering to afford each, meet demand and which face competition. With the results that provide market research, proposes a design of a data center which will house the equipment and technology architecture required to obtain the expected results. Finally, it is written a business plan to conform the company, it is analyzed its feasibility from the political, economic, social, technological and financial viewpoints.

Palabras Clave: Plan de Negocio, Empresa, TICs, Investigación de Mercado.

Keywords-- Business Plan, Company, IT, Market Research.

19

I. Introducción

-- Investigación Descriptiva

E

ste artículo aborda la problemática de la creación de una empresa de Tecnología de Información y Comunicación en un mercado pequeño y con sus principales actores aún con necesidad de crecimiento respecto a la familiarización de este campo de desarrollo; este potencial inicial mercado para el “startup” del emprendimiento es la ciudad de Loja.

-- Estructura de la Investigación El trabajo realizado se divide en tres partes bien definidas: • Investigación de mercado • Diseño del Data Center

En el desarrollo del trabajo, se han realizado análisis estadísticos y perspectivas de crecimiento económico y social; con el resultado de la investigación de mercado, se analizan los principales actores del mercado y se proponen estrategias para la realización exitosa del emprendimiento.

Por otro lado, se propone una oferta de productosservicios resultado de la investigación realizada; estos productos- servicios se encuadran en el campo de TICs antes definido y se dirigen al “objetivo” identificado. Se definen las principales características de las cuatro áreas planteadas en las cuales se enfoca la idea de negocio: Servicios de TICs, Soporte Tecnológico, Consultoría, Gestión y Ejecución de Proyectos Tecnológicos.

En la propuesta del proyecto para la implementación de un centro de datos, áreas técnicas, áreas operacionales y de administración de la futura compañía, se incluye el cumplimiento de normas y estándares de diseño reconocidos internacionalmente por el sector de las telecomunicaciones (ANSI/EIA/TIA, Uptime Institute, BICSI).

El diseño y la estructuración propuesta se analizan también financieramente; este análisis finalmente lleva a la redacción de un plan de negocio, documento guía para determinar la factibilidad del emprendimiento.

II. Metodología Los métodos de investigación científica utilizados en este trabajo, fueron fundamentalmente los siguientes [1]: -- Investigación de Campo -- Investigación Bibliográfica -- Investigación Exploratoria

20

• Plan de Negocio Investigación de Mercado Se realizó el procesamiento de la información mediante la utilización de herramientas estadísticas, con el fin de determinar la aceptación o no de las implicaciones de un producto o servicio dentro del mercado.

A partir de la definición del problema y usando la información preliminar generada en el planteamiento general del problema de la investigación, se definieron los objetivos a alcanzar, de esta manera se definieron hacia dónde va dirigido el trabajo a realizar.

El siguiente paso fue definir el diseño de la investigación; el objetivo primordial en este punto fue determinar el plan o modelo básico que guió las fases de recolección y análisis de datos del proyecto de investigación; se especificó la estructura, el tipo de información obtenida, las fuentes de datos y el procedimiento de obtención de los mismos.

Para este trabajo se usaron principalmente como métodos de investigación: procesos exploratorios y descriptivos; se realizó la búsqueda de información secundaria y además se obtuvo información especialmente orientada al desarrollo de este trabajo (diseño descriptivo); ésta información específica se obtuvo principalmente con la realización de encuestas y entrevistas a expertos. Con la recopilación de toda esta información, tanto primaria como secundaria, se realizó la presentación e interpretación de los resultados, que luego se reflejan en las conclusiones obtenidas.

Ya en la fase de ejecución del diseño de investigación de mercado planteado, se pusieron en marcha las tareas de recolección de información para realizar principalmente tareas de [2]:

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• Análisis de la demanda: basándose en fuentes de información local en organismos pertinentes, se obtuvo una base de empresas para conocer las características y comportamiento de clientes potenciales (segmentación de mercado), además de las características del mercado potencial. Se determinó la demanda insatisfecha.

• Análisis de la competencia: el objetivo fue el de identificar a la posible competencia, conocer sus características y comportamiento, conocer en lo posible con qué recursos cuenta ésta, además de sus fortalezas y debilidades. Principalmente se utilizó información de instituciones que manejan este tipo de información, como el caso de la Super Intendencia de Compañías.

Plan de Negocio En vista de que existe versatilidad en el formato de un Plan de Negocio, para este proyecto se definió la siguiente estructura: Portada, Resumen Ejecutivo, Plan de organización, Descripción de Servicios Proyectados, Estructura Legal, Plan de Mercadeo, Estimaciones Económicas, Evaluación financiera del proyecto, Interpretación de los resultados obtenidos.

III. Evaluación de resultados y discusión A.

Resultados de la Investigación de mercado

-- La penetración tecnológica en el sector empresarial de la ciudad de Loja es elevada.

• Análisis del mercado: se planteó orientar el estudio hacia el producto/servicio brindado (definición, atributos, beneficios, diferenciación, posicionamiento).

-- La mayoría de empresas encuestadas, están conscientes de diferencias entre planes de servicios de tecnología, y cancelan mensualmente por esta distinción.

• Análisis estratégico interno y externo: con información propia generada para este trabajo, se proyectó aspectos organizacionales propios de la empresa (razón social, misión, visión, delimitación de objetivos estratégicos, análisis PEST, análisis FODA, entre otros).

-- Un gran número de empresas encuestadas, en sus instalaciones físicas, no cuentan con espacios dedicados a albergar equipamiento tecnológico.

Como parte final de la investigación de mercado se formuló la estrategia; teniendo al posicionamiento y “marketing mix” como protagonistas, se definieron los servicios/productos, políticas de precios, canales de distribución (canales intermediarios, atribuciones y motivaciones, tendencia e innovación), promoción, entre otras.

Diseño del Data Center Se diseñó el centro de datos TIER III, tomando principalmente como referencias técnicas las normas: TIA-942A, Uptime Institute Data Center Site Infraestructure Tier Standar: Topology [3] y BICSI 002.

Se analizaron conceptos vinculados a estas normativas y se escogió la topología que más se ajustaba a la proyección de la empresa.

Se subdividió el diseño en cuatro subsistemas: subsistema telecomunicaciones, subsistema eléctrico, subsistema mecánica y subsistema arquitectura, cada uno con sus componentes principales.

-- La mayoría de empresas creen que el funcionamiento exitoso de sus labores depende en alto grado de la tecnología de información y comunicación.

-- Frente a paralizaciones de las compañías debido a problemas de equipamiento tecnológico, la mayoría cree que sufre un alto impacto negativo en su funcionamiento.

-- Las compañías de servicios contratados para realizar tareas de mantenimiento y soporte tecnológico, están a la cabeza frente al personal propio de las empresas usado para estas actividades. Se muestra también que frente a ofertas con valor agregado, como eficiencia, seguridad, respaldo, entre otras, el 97% de los encuestados pagarían por estos servicios.

-- Contar con un data center, brindaría un soporte y valor agregado para albergar algunos de los servicios que se pretenden ofrecer.

-- El 65% de las empresas encuestadas, no cuenta con el respaldo de empresas de servicios de tecnología de información y comunicación. Este respaldo es el que pretende dar con la creación de la empresa y

21

brindar servicios acorde a las necesidades del sector empresarial de la ciudad de Loja.

-- Registro y gestión de nombres de dominio (Web hosting – email)

-- A nivel nacional se puede considerar la demanda insatisfecha de “streaming” en 96,88% para el sector público y 90% para el sector privado.

-- “Housing”

-- A nivel nacional la demanda insatisfecha para sitios web es de 51,5% en el sector privado y de 70,85% par a el sector público. En la ciudad de Loja, se puede considerar el 35% de demanda insatisfecha en el sector privado para este mismo servicio.

-- Streaming Hosting (audio/video)

-- De datos obtenidos de la investigación realizada, se tiene que existen demandas insatisfechas de 97% para “Backup” de información, 62% para Monitoreo de equipamiento y 51% para” hosting”.

-- Mantenimiento: Soporte - Asistencia Técnica

-- Diseño y mantenimiento Web

• Servicio de Soporte tecnológico -- Monitoreo de equipamiento

• Servicio de Consultoría • Servicio de Implementación e Integración

B.

Descripción General y Definición de Productos y Servicios

CONSULTEC se proyecta como una empresa especializada en servicios de Tecnología de Información y Comunicación, consultoría de servicios, soporte tecnológico, implementación e integración; dirigida a suplir las necesidades del sector empresarial de la ciudad de Loja. Proyecta como soporte tecnológico, un centro de datos propio para garantizar la calidad de servicios tecnológicos en las pequeñas y medianas empresas. La empresa nace con la idea de innovar, principalmente en el campo de TIC, brindando soluciones con creatividad y calidad que permitan a las empresas mejorar su entorno de negocios; para ello planea contar con un equipo de profesionales jóvenes y con experiencia en soluciones tecnológicas, consultoría y soporte tecnológico. Uno de los objetivos es lograr optimizar los procesos de negocios de nuestros clientes, además de ser los referentes confiables a la hora de buscar soluciones tecnológicas. La futura empresa busca, basado en la I+D+i, incentivar de manera importante el desarrollo de talentos universitarios de la ciudad de Loja.

En referencia a la Tabla 1, la proyección es ofrecer servicios en las siguientes áreas: • Servicios de Comunicación

Tecnología

de

Información

y

ÁREA

PRODUCTO Plan Backup Básico

Backup de Información

Plan Backup Estándar Plan Backup Avanzado

Registro y gestión de nombres de dominio

Gestión de nombre de dominio: Reseller.

Web Hosting

Plan Estándar

Plan Básico Plan Avanzado Plan Básico Correo Electrónico

Plan Estándar Plan Avanzado Plan Básico

ÁREA TIC Housing

Plan Estándar Plan Avanzado Plan Básico

Diseño y Mantenimiento Web

Plan Estándar Plan Avanzado Plan Básico

Streaming Audio

Plan Estándar Plan Avanzado Plan Básico

Streaming Video

Plan Estándar Plan Avanzado

Monitoreo de Equipamiento ÁREA SOPORTE TECNOLÓGICO

Monitor Básico Monitor Premium Mantenimiento Básico

Mantenimiento: Soporte Asistencia Técnica

Mantenimiento Premium

ÁREA CONSULTORÍA

Diseño, asesoría, auditoría

Consultoría de proyectos

ÁREA IMPLEMENTACIÓN E INTEGRACIÓN

Project Managment

Project Managment

TABLA 1: Productos-servicios proyectados por la empresa

-- Respaldo y resguardo de información (backup)

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SERVICIO

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C.

Análisis situacional F.O.D.A.

Basado en el análisis tanto interno como externo realizado, se presenta la matriz de la Tabla 2, que resumen las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas para la empresa proyectada.

En función del análisis situacional, la propuesta para la misión y visón son:

Misión: Ofrecer soluciones tecnológicas basadas en TICs al sector de pymes de la ciudad de Loja y que éstas garanticen a las empresas, convertirse en una herramienta de maximización de resultados de su negocio.

Visión: Ser una empresa líder en TICs, que basada en I+D+i, aporte al sector empresarial eficientemente con soluciones actualizadas y eficaces.

ANÁLISIS F.O.D.A. FORTALEZAS

DEBILIDADES

Infraestructura tecnológica propia: Data Center

Recursos económicos limitados

Personal profesional calificado

Imagen de empresa nueva, poca presencia inicial en el mercado. Marca no reconocida.

Clientes por conseguir

Portafolio de servicios especializados Alianzas estratégicas con instituciones de educación superior para I+D+i Cultura proyectada de la empresa Conocimiento técnico/gerencial del creador de la empresa Estructura de la Empresa Identificación de necesidades OPORTUNIDADES

AMENAZAS

Mercado poco explotado

Competencia reconocida

Crecimiento a nivel nacional a mediano plazo

Mayor reglamentación gubernamental

Crecimiento del sector empresarial de la ciudad de Loja, necesidades tecnológicas a ser suplidas

Reacción de la competencia, crecimiento de empresas nacionales, entrada en el mercado local Cambios tecnológicos

Nivel medio en barreras de entrada

Situación económica negativa en el país

TABLA II: Análisis F.O.D.A. D.

Diseño de Data Center

-- Doce horas de almacenamiento de combustible en el sitio para una capacidad “N”.

Consideraciones Generales de Diseño: Para el objetivo de la empresa, el Data Center previsto es TIER III – Mantenimiento Simultaneo, definido en la norma TIA-942A y basado en información del Uptime Institute; este nivel de confiabilidad es aplicable para compañías 24/7 como centros de servicio e información.

La topología del mismo se muestra en la “Fig. 1”.

-- Todos y cada uno de los componentes y elementos de capacidad en las vías de distribución pueden ser retirados del servicio por cualquier motivo.

-- Capacidad suficiente permanentemente instalada para cumplir con las necesidades del sitio cuando componentes redundantes son retirados del servicio por cualquier motivo.

Entre sus principales características están: -- Componentes de capacidad redundantes y múltiples vías de distribución que sirven a los equipos de computación. Solamente una vía de distribución es requerida para servir a los equipos de computación en cualquier momento.

-- Todo equipo de IT está energizado doblemente.

-- Componentes de capacidad activos para apoyo de la carga de TI (componentes de redundancia): N+1 -- Vías de distribución: 1 activo y 1 alternativo -- Concurrently Maintainable: Si -- Fault Tolerance: No

23

-- Compartimentalización: No -- Enfriamiento Continuo: dependientes de la densidad de carga -- Altura de piso técnico: 0,4 m.

-- Downtime anual: 1,6 horas -- Disponibilidad: 99,982% -- Portadoras de telecomunicaciones: al menos 2 -- Cuartos de entrada: 2

Figura 2.: Diseño Multi Tier Cisco [2] La “Fig. 3”, muestra el diseño en planta de la empresa, incluyendo el data center.

Figura 1.: Topología usada en Centro de Datos [1] La “Fig. 2”, muestra el diseño Multi TIER del fabricante CISCO propuesto:

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Figura 3.: Proyección de distribución de espacios Entre los equipos a usarse en la parte activa del centro de datos, principalmente se encuentran: EQUIPO

DESCRIPCIÓN

Cisco Catalyst 3750V2-24TS - Switch - L3 - managed - 24 x 10/100 + 12 x SFP rack-mountable Cisco ASA 5510 Security Plus Firewall Edition - Security appliance - 0 / 1 Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet - 1U - rack-mountable Cisco Catalyst 4948E 10 Gigabit Ethernet Switch - Switch - L3 - managed - 48 Core x 10/100/1000 + 4 (SFP) - 1U rack mountable Distribución Cisco Catalyst 6509-E Data Center Services Bundle - Switch - managed - rackmountable Cisco Catalyst 2960G-48TC - Switch - managed - 44 x 10/100/1000 + 4 x Acceso combo Gigabit SFP - rack-mountable Switch de Borde Firewall

CANTIDAD 2 2 2 1 1

TABLA III.: EQUIPOS ACTIVOS CENTRO DE DATOS E.

Análisis Financiero Inversión Inicial y estructura del financiamiento.

La inversión inicial que la empresa necesita para el “start-up”, requiere de la consideración de varios costos, activos y gastos necesarios para el funcionamiento esperado de la empresa.

Se tiene proyectado una inversión en activos fijos de $ 556.038,26 y $ 88.953,54 para capital de trabajo. La tabla 4, muestra un resumen de activos y capital de trabajo proyectados.

25

Descripción

INVERSIONES Sub total

Total

ACTIVO ACTIVO FIJO ACTIVO DIFERIDO CAPITAL DE TRABAJO GASTOS ADMINISTRATIVOS GASTOS DE VENTAS COSTOS OPERATIVOS

$ 565.414,26 $ 566.344,26 $ 930,00 $ 88.953,54 $ 65.558,54 $ 3.895,00 $ 19.500,00

TOTAL Financiamiento Banco Aporte Socios

31% 69%

$ 655.297,80 $ 200.000,00 $ 455.297,80

TABLA IV.: Inversiones proyectadas.

-- Durante los 10 años de vida del proyecto se obtiene un VAN=$89.344,92

-- Existen falencias en el sector empresarial respecto a aspectos tecnológicos que la empresa planteada puede suplirlas.

-- El valor de TIR calculado es 9,65%.

IV. Trabajos relacionados Teniendo como referencia el aporte que en la actualidad brindan las TICs al desarrollo de las sociedades, los trabajos realizados en torno a investigaciones que sirvan para generar propuestas de ideas de negocio en este campo, son muy escasos.

La mayoría de trabajos referenciales encontrados han sido de sectores tradicionales de desarrollo. Como se ha mencionado en el trabajo realizado, las políticas planteadas de crecimiento económico por el Estado ecuatoriano enfocan a impulsar las tecnologías con múltiples aplicaciones. La Carta Magna ampara como derechos de las personas, el tener acceso a este tipo de sectores, como herramienta e índice de desarrollo.

El aporte entregado por este trabajo puede servir como guía, no solo de emprendimiento hacia el sector de las telecomunicaciones sino como un referente para la implementación de infraestructura de telecomunicaciones, así como de análisis de quienes están en la constante lucha por impulsar las TICs, no solo en la ciudad de Loja sino en el país.

-- Los protagonistas del sector empresarial de la ciudad de Loja, están conscientes de la importancia del correcto soporte en cuanto a TICs en sus empresas y las ventajas que ello conlleva en su productividad.

-- Se manifiesta la apertura del sector a recibir un servicio con valor agregado para obtener de las TICs el máximo de provecho.

-- Al contar la empresa propuesta con infraestructura tecnológica propia, que garantice la calidad de servicio, generaría en los potenciales clientes una ventaja competitiva frente a las empresas de la competencia.

-- La mayoría de empresas objeto de la investigación han manifestado que no cuentan con servicios especializados de empresas dedicadas a TICs • Conclusiones Diseño Data Center: -- Debido a la necesidad de cumplimiento de cierto nivel de confiabilidad en la infraestructura tecnológica, la inversión en el centro de datos es la más elevada para el “start-up” de la futura empresa.

V. Conclusiones y trabajo futuro -- La inversión total del centro de datos es de $533.170,07.

• Conclusiones Investigación de Mercado: -- La investigación realizada indica que la penetración tecnológica en el sector empresarial de la ciudad de Loja es elevada.

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-- Del total de la inversión en infraestructura tecnológica, los rubros más costosos pertenecen a los equipos de IT y networking, estos ascienden a $ 242.440,46.

Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

P. Samaniego Elaboración de un Plan de Negocio para la creación de una empresa de Tecnología de Información en la ciudad de Loja

-- La disponibilidad o “downtime” que se lograría con la infraestructura del centro de datos es de 99,982%.

-- El tiempo de implementación total de este centro de datos sería de 15 a 20 meses aproximadamente.

-- En cuanto a eficiencia energética, el PUE obtenido es 2,3, el promedio de la industria es 2 - 2,4.

-- Realizar el estudio a una ciudad con mayor volumen poblacional y con demandas comerciales-tecnológicas más exigentes para evaluar los resultados.

-- Mejorar y actualizar los procesos de investigación descriptivos empleados, tales como encuestas o entrevistas a expertos.

• Conclusiones Plan Negocio

-- Mejorar y actualizar los procesos exploratorios realizados

-- La inversión inicial del proyecto es de USD 655.297,8.

Recomendaciones Diseño Data Center

-- Los socios propuestos para este proyecto, deben realizar una fuerte inversión inicial.

-- Ajustar las tecnologías hacia nuevas propuestas con el objetivo de obtener mejores resultados en cuanto a espacio físico del Data Center y el desempeño de los equipos IT.

-- Según los datos obtenidos, en el primer año la utilidad líquida será de USD 3.676,86.

-- El Valor Actual Neto (VAN) para el proyecto es de USD 89.344,92

-- Tratar de sumarse y generar procesos de I+D que busquen obtener tecnología que funcione a mayores temperaturas, con lo cual el consumo eléctrico disminuiría, disminuyendo el HVAC.

-- La Tasa Interna de Retorno (TIR) es 9,65%.

-- El lapso de tiempo en que se recuperará la inversión es de 6,8 años.

-- Se debe prever el cambio total a fibra óptica en el centro de datos, este cambio ahorraría también en la parte energética ya que un enlace de fibra óptica de 10G ahorra alrededor de 34W por enlace.

-- En la ciudad de Loja, donde no existe la demanda insatisfecha necesaria para brindar algunos de los servicios ofertados, donde la población es pequeña en comparación a otras ciudades del país, donde el interior de la provincia enfoca como medio de productividad a actividades en su mayoría agrícolas y ganaderas, el proyecto resulta no viable económicamente.

-- Estudios recientes que involucran la consecución de mejoras de desempeño de los Data Center, no solo en la parte de equipamiento IT sino de HVAC, eficiencia energética, ahorro de espacios, definen ya algunos caminos a tomar en cuenta en cuanto a estos objetivos, entre ellos se tiene: ·· Incorporación de nuevas tecnologías de gabinetes

-- Según el cálculo del VAN, se necesita aumentar los ingresos de la empresa anualmente mínimo en un 16% para que el proyecta sea aceptado.

-- Aumentando en igual porcentaje los ingresos, se aumentará a un 13% el TIR, con lo que resulta aceptable el proyecto Recomendaciones • Mantener la investigación vigente, realizarle los cambios conforme a las variaciones de indicadores y adaptarla a nuevas tecnologías.

·· Expansión modular del Data Center ·· Virtualización de software, usando herramientas que permiten sacar del centro de datos cargas computacionales (CLOUD) ·· Uso de nuevas tecnologías en hardware, por ejemplo MRAM (Magnetoresistive random-access memory), que permite la optimización no sólo de espacio de storage sino también físico. ·· Implementar controles de iluminación, uso de tecnología LED.

• Recomendaciones Investigación de Mercado:

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·· Implementar controles de HVAC por zonas, programadas por tiempo. ·· Ubicar el Data Center en lugares donde la naturaleza pueda en un futuro, lograr tareas de ahorro de energía con el uso de recursos naturales.

• Implementar estrategias de crecimiento y de mejora de ingresos para llegar al nivel de indicadores económicos requeridos.

Referencias R. Varela, Innovación Empresarial, Arte y Ciencia en la Creación de Empresas (3ra edición), Cali: Prentice Hall, 2008.

Recomendaciones Plan de Negocio • Se recomienda que el “start-up” de la empresa sea paulatino, invertir lo mínimo necesario en infraestructura de TIC, pues es el costo más oneroso, fortalecer el sector a través de la consultoría, I+D fundamental, y de a poco abrir la puerta para implementar infraestructura tecnológica.

• Se recomienda que el “start-up” de la empresa sea progresivo, empezar fortaleciendo el sector a través de la consultoría, I+D, y de a poco empezar con la implementación de Infraestructura Tecnológica.

J. Flores, Proyectos de inversión para las PYME. (2da edición), Bogotá: Ecoe Ediciones, 2010.

Uptime Institute, LLC., «Data Center Site Infraestructure Tier Standard: Topology,» Nueva York, 2010.

C. DiMinico, Telecomunications Infraestructure Standard for Data Center. ANSI/TIA-942..

Cisco, «Cisco Data Center Infraestructure 2.5. Design Guide.,» 2011.

Paulo Samaniego Rojas received a Magister degree in Network and Telecommunication Management from UFA-ESPE University in 2013. He has been working for a Government Institution in electronic and telecommunication systems for buildings

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Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

Energías Renovables, Eficiencia Energética, Panorama Actual en el Desarrollo Ecuatoriano Renewable Energy, Energy Efficiency, Current State In The Ecuadorian Development

J. F. Ochoa Alfaro

José Francisco Ochoa Alfaro, Universidad Nacional de Loja, Loja, Ecuador, ochoaalfaroj@yahoo.es

Resumen La Secretaria Nacional de Planificación y desarrollo (SENPLADES) plantea para el Cuarto Objetivo del Plan Nacional de Desarrollo, “Garantizar los derechos de la naturaleza y promover un ambiente sano y sustentable”, señala además que bajo la Constitución antigua los elementos de la naturaleza eran tomados exclusivamente como recursos sometidos a la explotación humana. Es así que en un nuevo planteamiento se establece que las personas, comunidades, población en general deben cuidar y proteger la naturaleza. Hoy por hoy la realidad de nuestro país manifiesta una determinada sobreexplotación del recurso hídrico consignado a la generación hidroeléctrica, con las respectivas consecuencias medio ambientales que conlleva esta actividad. Se destaca además la marcada dependencia de los combustibles fósiles destinados también a la generación de energía eléctrica por lo que se propone como solución la diversificación de la matriz energética, incentivando la inversión en fuentes energéticas renovables, así como, la impulsión de programas y estudios que fomenten el desarrollo de la eficiencia energética en nuestro país.

Palabras clave: energías renovables, eficiencia energética.

Abstract The National Secretary of Planning and Development (SENPLADES) poses for the Fourth Target National Development Plan, “Guarantee the rights of nature, and promote a healthy and sustainable environment,” also notes that under the old constitution the elements of nature were taken exclusively as resources subjected to human exploitation. Thus a new approach that provides individuals, communities, general public should care for and protect nature. Today the reality of our country expresses a certain overexploitation of water resources consigned to hydroelectric generation, with respective environmental consequences associated with this activity. Heavy dependence on fossil fuels also aimed at generating electricity so that it is proposed as a solution to the diversification of the energy matrix, encouraging investment in renewable energy sources, as well as drive programs and studies is further emphasized that encourage the development of energy efficiency in our country.

Keywords: renewable energy, energy efficiency.

29

I. Introducción

L

a Agencia Internacional de la Energía (AIE) es una organización internacional autónoma creada por la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos) en 1973, que busca coordinar las políticas energéticas de sus estados asociados (tiene 26 estados asociados), plantea tres desafíos que tendrán que enfrentar las energías renovables: el cambio climático, la degradación del ambiente y la seguridad energética. Este panorama a su vez avizora una crisis a nivel mundial y una fuerte amenaza al planeta, más aún, cuando de por medio interfieren entre si el desarrollo económico, el ambiente y los recursos, la sostenibilidad alimentaria y la energía.

La respuesta adaptativa de la humanidad a este fenómeno, es la búsqueda de una fuente de energía limpia, además de tratar de garantizar la distribución y consumo racional de la misma, en este contexto se pueden identificar tres premisas fundamentales: • A una tasa de crecimiento poblacional dada, el consumo total de energía crecerá a una tasa mayor.

• Los objetivos fundamentales de la humanidad incluyen el deseo de una energía abundante en un ambiente sano y seguro.

• El desarrollo energético pasado y futuro de la humanidad sigue en vía irreversible y en un solo sentido: incrementar la energía específica de los combustibles [1].

Puesto que el Ecuador exporta el 70% del crudo que extrae de la Amazonía, e importa derivados de petróleo y electricidad para complementar una oferta total de energía dependiente de combustibles fósiles en 90%, se evidencia que en materia energética el país es no sostenible [2].

Ecuador tiene un enorme potencial instalable en fuentes de energía renovable, pero su aporte a la matriz energética es mínimo, menor al 4% de la producción nacional de energía en 2011 [2], por lo que surgen cuestionamientos sobre el aporte de las energías renovables a la transformación del sistema nacional de oferta y consumo de energía.

En base al argumento anteriormente planteado se puede identificar una problemática que afectará de

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manera directa a la seguridad energética de nuestro país, fundamentado en el hecho de que las reservas de hidrocarburos están tendiendo a la baja, sumado a la escases de potencia instalada a nivel de energías renovables y la falta de un plan nacional de eficiencia energética que abarque desde la generación hasta el consumo.

El estado está tomando un rol más participativo en la formulación de políticas y como ente regulador activo en el sector energético, se están implantando nuevos proyectos de generación en base a anergias renovables así como la creación del Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables (creado por Decreto Ejecutivo No. 1048 y puesto en vigencia con la publicación del Registro Oficial No. 649, del 28 de febrero de 2012) [3].

II. Políticas y estrategias estatales sobre el sector energético La nueva constitución de la república del Ecuador menciona [4]: • Artículo 15: El Estado promoverá, en el sector público y privado, el uso de tecnologías ambientalmente limpias y de energías alternativas no contaminantes y de bajo impacto…

• Artículo 313: El Estado se reserva el derecho de administrar, regular, controlar y gestionar los sectores estratégicos, de conformidad con los principios de sostenibilidad ambiental, precaución, prevención y eficiencia.

• Artículo 313: Se consideran sectores estratégicos la energía en todas sus formas…

• Artículo 314: El Estado será responsable de la provisión de los servicios públicos de agua potable y de riego, saneamiento, energía eléctrica, telecomunicaciones, vialidad, infraestructuras portuarias y aeroportuarias y los demás que determine la ley.

• Artículo 413: El Estado promoverá la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua.

Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

J. F. Ochoa Alfaro Energías Renovables, Eficiencia Energética, Panorama Actual en el Desarrollo Ecuatoriano

Es evidente que el estado se ha convertido en el ente rector del sector energético en nuestro país, además de promover, a través de políticas, la implementación de tecnologías más limpias y el desarrollo de las energías renovables y la eficiencia energética, pero así mismo, la demanda de energía en nuestro país crece. Para atender con energías renovables el consumo total de energía, que crece a una tasa superior al PIB, el país reproduce la dependencia (que se observa en otros sectores como el hidrocarburífero) de la inversión extranjera de China y Rusia para hidroelectricidad, así como de paquetes tecnológicos importados para la implantación de proyectos de aprovechamiento a partir de fuentes renovables (biocombustibles, fotovoltaica, eólica o geotérmica) [2].

III. Proyectos de ahorro y eficiencia energética El Ministerio de Electrificación y Energías Renovables en la actualidad se encuentra desarrollando algunos planes referentes a impulsar el desarrollo de la eficiencia energética (la eficiencia energética es realizar un aprovechamiento óptimo de la energía, y ello no implica renunciar a la calidad de vida sino obtener los mismos bienes, servicios y realizar las mismas actividades sin desperdiciarla)[5] en nuestro país, dentro de dichas iniciativas constan las siguientes: • Focos ahorradores: sustitución de 16 millones de focos incandescentes por focos ahorradores.

• Refrigeradoras: sustitución de 330.000 refrigeradoras eficientes (Plan RENOVA).

• Alumbrado público fase I: sustitución de 64.665 luminarias de vapor de mercurio por luminarias de vapor de sodio.

• Cocinas eléctricas de inducción: entrega de 5.400 sistemas de cocción eficientes (plan piloto frontera).

• Prototipo de bus híbrido. Diseño totalmente ecuatoriano.

• Los proyectos de ahorro y eficiencia energética que están en planes de ejecución son los siguientes: • Plan RENOVA: aires acondicionados, lavadoras, televisores, motores.

• Cocinas eléctricas de inducción: instalación en área total de las fronteras, dependiendo de los resultados del plan piloto.

• Alumbrado público nacional: sustitución de luminarias de mercurio y otras tecnologías ineficientes por luminarias de inducción y sodio a doble nivel.

• Edificios públicos: sustitución de luminarias T12 Y T10 por luminarias T5 o LED. Además de todas las iniciativas anteriormente mencionadas el gobierno está en por ejecutar un Programa de Eficiencia Energética en la Industria, siendo el objetivo principal promover las mejoras en eficiencia energética de la industria ecuatoriana a través del desarrollo de estándares nacionales de gestión de energía y la implementación de la norma ISO 50001[6] con cooperación internacional de la ONUDI (Organización de las Naciones Unidas Para el Desarrollo Industrial).

Se hace evidente así mismo que para el desarrollo de dichos proyectos se hace necesario un marco legal o resoluciones que permitan el fomento de los planes anteriormente mencionados, entre las principales medidas adoptadas tenemos: • Resolución 529 del COMEXI [7]: suspender a partir del 01 de enero de 2010, la importación de focos incandescentes de uso residencial, de potencia entre los rangos de 25W a 100W. • Resolución 505 del COMEXI [8]: diferimiento arancelario al 0% de advalorem para lámparas fluorescentes compactas (LFC) de rango A según RTE 036 [9], como para los tubos T5 y T8.

• RTE INEN 035:2009 [10] permite únicamente la comercialización de aparatos de refrigeración de rango A. Como consecuencia de la implementación de políticas, resoluciones e iniciativas, hasta el momento y según el MEER (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable) [2] se han obtenido los siguientes resultados: • Beneficios económicos: con la sustitución de 6 millones focos incandescentes por ahorradores se tiene un ahorro económico de 84,000,000.00 USD/ año en subsidios y una disminución de 240 MW de potencia en horas pico.

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• Beneficios sociales: se tiene una reducción en planillas eléctricas de alrededor de 2,000,000.00 de abonados, además de, 239,000 usuarios que han ingresado a la “tarifa de la dignidad” sin deteriorar su calidad de vida.

• Se espera, que con la sustitución de 10 millones de focos incandescentes por focos ahorradores, se logren los siguientes beneficios:

• Beneficios económicos: con la reducción en la compra de combustible fósil.

Uno de los recursos renovables de mayor explotación en nuestro país es el hídrico siendo los proyectos más representativos los siguientes: • Coca Codo Sinclair con 150MW. • Sopladora con 487MW.

• Beneficios económicos: ahorro estimado de 50,600,000.00 USD/año en subsidios y una disminución de 156 MW de potencia en horas pico de demanda.

• Beneficios sociales: 750,000 usuarios residenciales beneficiados y 300,000 usuarios beneficiados pequeños comerciales.

IV. Proyectos sobre energías renovables

• Quijos con 50MW. • Toachi-Pilatón con 253 MW. • Mazar-Dudas con 21MW. • Chontal con 184MW.

Hoy por hoy uno de los proyectos más emblemáticos del país en cuanto a la generación basada en energías renovables, específicamente en energía eólica es el Parque Eólico Villonaco, que se encuentra ubicado en la provincia de Loja, específicamente entre los cantones de Loja y Catamayo. Su construcción se realizó a una altura aproximada de 2.720 m.s.n.m. Cuenta con 11 aerogeneradores, cada uno con una altura máxima de 100 m de altura; y un centro de interpretación, destinado a acoger a los visitantes que deseen conocer acerca del desarrollo de la energía eólica en el Ecuador.

Posee una potencia nominal de 16.5 MW y aporta 60 millones de kWh/año al Sistema Nacional Interconectado, reduciendo en 35 mil toneladas las emisiones de CO2/ año, así como el consumo equivalente de combustibles en 4.5 millones de galones diesel/año, lo que corresponde a un ahorro de 13 millones de dólares anuales para el país; dentro de los beneficios que trae la ejecución de este proyecto tenemos los siguientes: • Beneficios sociales: la generación de fuentes de trabajo y el desarrollo de las capacidades locales en el área de energía eólica.

• Beneficios ambientales: el desplazamiento de combustibles fósiles como fuente de generación en los 10 años de vida útil del proyecto.

32

• Minas-San Francisco con 270MW.

• Chespi con 460MW. Los cuales ampliaran la capacidad del país de aproximadamente 2,000 MW a 5,000 MW. Otro ícono en desarrollo presente y futuro de las energías renovables son las Islas Galápagos, el MEER [2] ha concebido la “Iniciativa Cero Combustible”, la cual persigue aumentar el componente eólico de 2400kW (San Cristóbal) a 14400kW y el componente fotovoltaico de 31kWp a 2431kWp, es decir reducir el consumo de diesel y aumentar los componentes de energía renovable.

V. Conclusiones.

Es innegable la dependencia que el Ecuador tiene de los combustibles fósiles, y si no se toman acciones correctivas a tiempo, energéticamente nuestro país será insostenible, Este proceso puede acarrear además una crisis política y social con consecuencias impredecibles.

La nueva constitución de la república da cabida al desarrollo de planes y proyectos tanto de eficiencia energética como de energías renovables, pero aún dependemos en su mayoría de la inversión extranjera para su desarrollo y culminación, además de depender de los paquetes tecnológicos que nos puedan ofrecer los países que tienen mayor potencial en el sector.

Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

J. F. Ochoa Alfaro Energías Renovables, Eficiencia Energética, Panorama Actual en el Desarrollo Ecuatoriano

Actualmente no existe una política o norma que regule la eficiencia energética en nuestro país, se hace necesario que dicha política surja, ya sea como resultado de asimilar la ISO 50001 como marco referencial o desarrollar políticas internas, lo mas sensato y objetivo sería sumarnos a la tendencia mundial de un estándar como la ISO 50001.

Referencias

El mercado de ofertas de tecnologías referidas a las energías renovables y la eficiencia energética en Ecuador es aún incipiente, se deben promover políticas de cero impuestos no solo a ciertos insumos de interés sino a todas las tecnologías que mediante estudios demuestren su valor con respecto a la eficiencia.

w w w. d e r e c h o e c u a d o r. c o m / . . . / r e g i s t r o s oficiales/2012/feb.

Kruger, P. Barth, Alternative Energy Resource. The Quest for Susteinable Energy. Jhon Wiley & Sons, 2006. www.energia.gob.ec/Ministerio de Electricidad y Energías Renovable.

Ecuador forestal.org/…/Constitución_de_la_ República del_Ecuador www.energía.gob.ec>Programas/Servicios.

Aún hay mucho camino por recorrer, se hace vital que Ecuador cuente con un Instituto que consolide las dos tendencias, tanto energías renovables como eficiencia energética, el mismo que deberá formar redes, con nodos en todos los sectores del país, lo cual fortalecerá e impulsará el desarrollo de las iniciativas, más aún si se fomenta la formación de profesionales en estas ramas.

El crecimiento del sector de energías renovables y eficiencia energética, traerá así mismo un sinnúmero de beneficios, desde el punto de vista socio-económico, con la generación de miles de plazas de trabajo, ambiental, con la reducción de la huella de carbono y económico, con la reducción del consumo de combustible fósiles.

es.wikipedia.org/wiki/ISO_50001 www.producción.gob.ec/wp-content/uploads/.../06/ resolución 529 www.producción.gob.ec/comexi-2009-2 www.normalización.gob.ec/.../rte.../MODIFICATORIA1-RTE%20036 w w w. n o r m a l i z a c i ó n . g o b . e c / w p / - c o n t e n t / uploads/.../11/rte_035_m_2.pdf

José Francisco Ochoa Alfaro es Ingeniero Químico de la Escuela Politécnica Nacional Quito-Ecuador (11 de Agosto de 1995), graduado del Doctorado en Ciencias Ambientales de la Universidad Nacional de Piura-Perú (23 de Enero del 2014) y Docente Principal de la Universidad Nacional de Loja.

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Optimización del sistema de poder aislado con incorporación de generación renovable y vehículos eléctricos Optimization Of Power Insulation By Incorporating Renewable Generation And Electric Vehicles

C. R. Barreto Calle

Centre d’Innovació en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA-UPC), E.T.S. Enginyeria Industrial Barcelona, Universitat Politècnica Catalunya, Diagonal 647, Pl. 2, 08028 Barcelona, Spain Universidad Nacional de Loja, La Argelia Loja, Ecuador

Resumen

Abstract

Este artículo propone un algoritmo para optimización de la operación de sistemas de potencia aislados, que minimiza los costos de producción de energía eléctrica en un mix compuesto por generadores térmicos y aerogeneradores, el modelo de optimización también permite evaluar los beneficios operativos que resultan de la carga inteligente de vehículos eléctricos que se proponen sean incorporados en remplazo de vehículos de combustión interna y del uso de sistemas de almacenamiento de energía, como una vía para mejorar el aprovechamiento de las fuentes de energía renovables y para reducir el consumo de derivados del petróleo.

This paper proposes an algorithm for optimizing the operation of isolated power systems, which minimizes production costs of electrical energy in a mix consisting of wind and thermal generators, the optimization model also allows to evaluate the operational benefits that would result from smart charging electric vehicles are proposed to be incorporated in place of internal combustion vehicles and the use of energy storage systems, best way to take advantage of renewable resources and reduce the consumption of petroleum products.

Palabras clave: generación eólica, vehículos eléctricos, Keywords: wind generation, electric vehicles, isolated sistemas de potencia aislados power systems

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Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

C. R. Barreto Calle Optimización del sistema de poder aislado con incorporación de generación renovable y vehículos eléctricos

I. Introducción

L

os problemas etnergéticos y ambientales que se vislumbran para los próximos años, causados fundamentalmente por el uso indiscriminado de los combustibles fósiles, de manera especial en los sistemas de transportación y eléctrico, indican que posiblemente se esté llegando a un punto de inflexión en el modelo energético mundial.

Por una parte desde múltiples sectores se trata de impulsar el desarrollo y uso de fuentes alternativas de energía renovable y por otra se pretende cambiar el sistema de transporte con la sustitución de vehículos de combustión interna por vehículos eléctricos. Pese a estas iniciativas los resultados obtenidos hasta ahora distan aún de ser los esperados, por lo que se continuará dependiendo del petróleo [1]. Sin dudas el uso de VE puede convertirse en un nuevo paradigma, al contribuir a que la electricidad se convierta en un importante combustible para la industria de la transportación y adicionalmente al representar también una nueva oportunidad para el manejo de la demanda eléctrica favoreciendo la producción de energía renovable, por lo que un gran número de programas e iniciativas nacionales e internacionales se desarrollan con la finalidad de establecer los efectos que conlleva su incorporación al sistema eléctrico.

podría posibilitar la implementación del uso de fuentes renovables de energía y de vehículos eléctricos como una opción que permita disminuir el uso del petróleo, sin embargo las características de vulnerabilidad de estos sistemas, al no estar interconectados a los grandes sistemas continentales, hacen necesario que se estudie los efectos operativos y económicos provocados por la incorporación de generación renovable y la carga de vehículos eléctricos, aspectos que motivaron la realización del presente trabajo.

Abreviaturas SAE

sistema de almacenamiento de energía

VE

vehículos eléctricos

VCI

vehículos de combustión interna

Nomenclatura Cj

costo variable del generador j en [USD/MWh]

EBin

energía acumulada en el SAE a la hora i en el nodo n [p.u.]

EBun

límite superior para la energía acumulada en el SAE conectado en el nodo n [p.u.]

Es indudable el interés que en los últimos años se ha despertado en la comunidad científica y tecnológica por el fenómeno de la nueva movilidad mediante VE y por el desarrollo de las fuentes de energía renovables en microredes, por lo que se han desarrollado varios trabajos relacionados con estas temáticas, sin embargo hasta ahora no se observa el crecimiento esperado en el número de estos vehículos que estén en funcionamiento, ni en uso de fuentes renovables para la electrificación de sistemas eléctricos aislados, posiblemente entre los factores que pueden influir en esta circunstancia este el problema de la crisis económica mundial que frena el uso de estas nuevas tecnologías que suponen un elevado costo de inversión inicial, o las limitaciones tecnológicas que puedan tener, en el caso de los VE su escaza autonomía y en el de las fuentes renovables su variabilidad temporal, que probablemente se constituyan en una serio limitante para su adopción en forma masiva.

EBdn

límite inferior para la energía acumulada en el SAE conectado en el nodo n [p.u.]

fp

factor de potencia de la carga [p.u.]

Gijn

potencia activa producida en el aerogenerador o grupo térmico j a la hora i en el nodo n [p.u.]

Bajo esta óptica, los sistemas eléctricos aislados que funcionan en islas, se constituyen en un escenario que

Guj límite superior de generación de potencia activa para el generador j [p.u.]

Gdj

límite inferior de generación de potencia activa para el generador j [p.u.]

I

conjunto de períodos horarios (24 en este artículo)

N

conjunto de nodos del sistema eléctrico aislado (para este artículo 29)

Ng

conjunto de generadores que operan en el sistema eléctrico aislado

35

Ngn

subconjunto de generadores que operan en el nodo n

η

rendimiento del SAE [p.u.]

Pin

potencia activa que ingresa al sistema eléctrico a través del nodo n a la hora i [p.u.]

PBin

potencia de funcionamiento del SAE a la hora i en el nodo n [p.u.]

PBin+ potencia de carga del SAE a la hora i en el nodo n [p.u.]

PBin-

potencia de descarga del SAE a la hora i en el nodo n [p.u.]

PBun límite superior para la potencia de funcionamiento del SAE conectado en el nodo n [p.u.]

PBdn límite inferior para la potencia de funcionamiento del SAE conectado en el nodo n [p.u.]

PDin

demanda de potencia activa a la hora i en el nodo n [p.u.]

Rijn potencia reactiva producida en el aerogenerador o grupo térmico j a la hora i en el nodo n [p.u.]

Ruj límite superior de generación de potencia reactiva en el generador j [p.u.]

Rdj

límite inferior de generación de potencia reactiva en el generador j [p.u.]

v

velocidad media horaria del viento [m/s]

Vin

módulo de la tensión en el nodo n a la hora i [p.u.]

Vmax

límite superior de la tensión en los nodos [p.u.]

Vmin

límite inferior de la tensión en los nodos [p.u.]

δin

ángulo de la tensión en el nodo n a la hora i [rad]

vci

velocidad del viento cut-in [m/s]

vco

velocidad del viento cut-out [m/s]

vr

velocidad nominal del viento [m/s]

PGin

potencia activa generada a la hora i en el nodo n [p.u.]

Ynm

módulo de la admitancia entre los nodos n y m del sistema eléctrico aislado [p.u.]

PVin

potencia activa demanda por el SCVE a la hora i en el nodo n [p.u.]

θnm

ángulo de la admitancia entre los nodos n y m del sistema eléctrico aislado [rad]

PWT potencia de funcionamiento aerogeneradores [MW]

de

PWT,r

potencia nominal de aerogeneradores [MW]

Qin

potencia reactiva que ingresa al sistema eléctrico a través del nodo n a la hora i [p.u.]

QDin

demanda de potencia reactiva a la hora i en el nodo n [p.u.]

QGin

potencia reactiva generada a la hora i en el nodo n [p.u.]

SB

potencia base del sistema eléctrico aislado (en este artículo SB = 1 MVA)

36

II. Optimización de la operación de eléctricos aislados

sistemas

El problema de optimización de la operación de la red eléctrica aislada en régimen permanente y en forma determinista, se formula con la finalidad de realizar la distribución horaria de la carga entre las unidades de generación del sistema eléctrico para un período de operación diario (24 horas), tomando en cuenta parámetros de funcionamiento de la red de distribución como tensiones y flujos de potencia activa y reactiva, que permitan atender los requerimientos horarios de la demanda al menor costo y en el que se ha considerado la siguiente formulación matemática.

Revista N° 3, diciembre 2014 ISSN: 1390-9037

C. R. Barreto Calle Optimización del sistema de poder aislado con incorporación de generación renovable y vehículos eléctricos

Función objetivo:

\s

min 𝑍𝑍 = � � 𝐶𝐶𝑗𝑗 (𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 ∙ 𝑆𝑆𝐵𝐵 ) 𝑖𝑖∈𝐼𝐼 𝑗𝑗 ∈𝑁𝑁𝑁𝑁

∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟏𝟏)

sujeto a: \s

𝐺𝐺𝑑𝑑𝑑𝑑 ≤ 𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 ≤ 𝐺𝐺𝑢𝑢𝑢𝑢 ;

(𝟐𝟐)

∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑗𝑗 ∈ 𝑁𝑁𝑔𝑔 , ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

\s

𝑅𝑅𝑑𝑑𝑑𝑑 ≤ 𝑅𝑅𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 ≤ 𝑅𝑅𝑢𝑢𝑢𝑢 ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑗𝑗 ∈ 𝑁𝑁𝑔𝑔 , ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟑𝟑)

\s

𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 ≤ 𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 ≤ 𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟒𝟒)

\s

𝐸𝐸𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 ≤ 𝐸𝐸𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 ≤ 𝐸𝐸𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 ;

(𝟓𝟓)

∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖 � 𝑌𝑌𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖 cos(𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝜃𝜃𝑛𝑛𝑛𝑛 ) ; 𝑚𝑚 ∈𝑁𝑁

∀𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁, ∀𝑚𝑚 ∈ 𝑁𝑁

𝑄𝑄𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖 � 𝑌𝑌𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖 sin(𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝜃𝜃𝑛𝑛𝑛𝑛 ) ; ∀𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁 , ∀𝑚𝑚 ∈ 𝑁𝑁 𝑉𝑉𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ≤ 𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖 ≤ 𝑉𝑉𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ;

−𝜋𝜋 ≤ 𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖 ≤ 𝜋𝜋 ;

∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

𝑗𝑗 ∈𝑁𝑁𝑔𝑔𝑔𝑔

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

𝑄𝑄𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺 = � 𝑅𝑅𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑁𝑁𝑔𝑔𝑔𝑔 ⊂ 𝑁𝑁𝑔𝑔 , ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

𝑗𝑗 ∈𝑁𝑁𝑔𝑔𝑔𝑔

𝑄𝑄𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 = ((𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 /𝑓𝑓𝑓𝑓)^2 − (𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 )^2)^(1/2) ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

Para modelar la producción de energía de los aerogeneradores se utiliza la siguiente expresión: 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑊𝑊 = 0 � 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑊𝑊 = 𝑎𝑎𝑣𝑣 3 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑊𝑊 = 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑊𝑊,𝑟𝑟

𝑣𝑣 < 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑐𝑐 ≤ 𝑣𝑣 ≤ 𝑣𝑣𝑟𝑟 𝑣𝑣𝑟𝑟 < 𝑣𝑣 < 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑐𝑐

(17)

En donde el parámetro α, depende del coeficiente de potencia (Cp), de la densidad del aire ρ (kg/m3), del área de barrido de las palas A (m2) y del rendimiento del aerogenerador ηg, según la expresión:

(𝟔𝟔)

𝑚𝑚 ∈𝑁𝑁

𝑃𝑃𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺 = � 𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑁𝑁𝑔𝑔𝑔𝑔 ⊂ 𝑁𝑁𝑔𝑔 ,

(𝟕𝟕) (𝟖𝟖)

(𝟗𝟗)

𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 + + 𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 − ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

𝑎𝑎 =

1

2000

𝐶𝐶𝑝𝑝 ∙ 𝜌𝜌 ∙ 𝐴𝐴 ∙ 𝜂𝜂g

\s

III. Caso de estudio

La curva de carga diaria del sistema eléctrico aislado se representada mediante factores de demanda horaria como se indica a continuación.

𝐸𝐸𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝐸𝐸𝐵𝐵(𝑖𝑖−1)𝑛𝑛 + [(𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 + ∙ 𝜂𝜂) + (𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 − / 𝜂𝜂)] ∙ ∆𝑡𝑡 ;

𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑃𝑃𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺 − 𝑃𝑃𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 − 𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 − 𝑃𝑃𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

𝑄𝑄𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑄𝑄𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺 − 𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 ; ∀ 𝑖𝑖 ∈ 𝐼𝐼, ∀ 𝑛𝑛 ∈ 𝑁𝑁

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

(𝟏𝟏𝟏𝟏)

Figura 1.: Curva de carga del sistema eléctrico aislado.

El diagrama unifilar en media tensión del sistema eléctrico aislado, se representa en la siguiente Fig. 2, la carga instalada en transformadores de distribución

37

es 5,85 MVA y se tiene un factor de demanda cercano al 32% (la demanda máxima alcanza 1,88 MW y sucede alrededor de las 20:00).

Los alimentadores primarios tienen la topología predominante en la distribución eléctrica del Ecuador, esto es un sistema de tipo radial y aéreo, soportado en postes de hormigón armado y estructuras de soporte triangulares, fijadas mediante aisladores sobre crucetas metálicas, con conductores desnudos tipo ACSR en calibres comprendidos entre 4/0 y 2 AWG y tensión de operación 13,2 kV.

total de 18,22 km. La simulación de la operación del sistema eléctrico aislado, se realiza mediante un programa desarrollado en MATLAB utilizando el algoritmo de programación cuadrática secuencial (SQP) que resuelve el problema de programación no lineal, la información relacionada con dicho algoritmo se puede encontrar en [7].

Algunas características técnicas de los aerogeneradores y unidades térmicas que operan en la isla se indican en el siguiente esquema; cabe señalar que el grupo 5 de la central térmica de 0,31 MW funciona solamente en casos de emergencia y por tanto consta en el diagrama solamente por carácter informativo.

Figura 3.: Características de los generadores eólicos y térmicos que operan en el sistema eléctrico aislado.

La estructura de costos de generación térmica considerados en este artículo, contempla básicamente dos rubros: un costo fijo por potencia remunerable independiente de la producción de energía de 14,65 USD/kW/mes; y, un costo variable por la energía producida en cada grupo térmico.

Figura 2.: Diagrama Unifilar del Sistema Eléctrico Aislado compuesto por 29 nodos.

Se tienes 3 aerogeneradores en N1, 4 generadores térmicos en N2. El sistema eléctrico está constituido por tres alimentadores primarios que tienen una longitud

38

Grupo

Costo Variable (cUSD/kWh)

Grupo 1 (520/650 kW) Grupo 2 (520/650 kW) Grupo 3 (520/650 kW) Grupo 4 (800/1000 kW)

14,61 14,49 14,66 11,04

Tabla 1.: Costos Variables de generación térmica.

La producción de energía del parque eólico es comercializada conforme a la Regulaciones vigentes,

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mediante un precio único por la energía producida que es de 12,82 cUSD/kWh. IV. Resultados El la Fig. 4 se observa la producción de energía de las centrales térmica y eólica como resultado del despacho económico, para 24 horas de operación del sistema eléctrico aislado en el Caso base, esto es sin funcionamiento de VE ni del SAE. (b) Figura 5.: Reparto de carga entre las unidades térmicas. (a) Producción de potencia activa. (b) Producción de potencia reactiva. Caso Base.

En tanto que los costos horarios de producción de energía, serían:

Figura 4.: Curvas de Producción de la Central Térmica y del Parque Eólico, Caso Base.

La producción de energía en los grupos térmicos sería:

Figura. 6.: Costos horarios de producción de energía.

Caso Base.

(a)

La evaluación de la información procesada permite establecer que el factor de carga del sistema es del 76,93%, el costo de producción de energía para las 24 horas analizadas se ubica en USD 5 384,45 y el precio medio de la energía generada alcanza 154,37 USD/MWh.

39

0,600

Cabe mencionar que como resultado de la operación del sistema en el Caso base, se obtiene el 0.961% de pérdidas de energía a nivel de primarios en un día de operación.

Demanda Sistema Gestión Carga VE (MW)

0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Con la finalidad de evaluar el impacto que tendría el funcionamiento de VE y del SAE sobre el sistema de distribución aislado, se plantea el Caso a, en el cual se considera la sustitución de 132 VCI por VE, según el siguiente detalle:

Hora

En lo que respecta a los parámetros operativos, el nivel de tensión en los nodos del sistema es.

Tipo Vehículo

Núm ero

Camión caja fija Furgón acristalado Totales

105 27 132

Consu Autono mo mía (km) (kWh/k 0,27 0,22

68,63 84,23

Características Ciclo de Carga Cant.

Horas 800 800

8,00 8,00

Precio (USD) Unit

38.361 38.674

Flota

4.027.866 1.044.199 5.072.065

Tabla 2.: Información de flota de VE a implementarse en la isla San Cristóbal.

Se prevé realizar la gestión inteligente de carga de los VE, esto es en horas de demanda mínima del sistema de distribución (entre las 01:00 y las 08:00).

Figura 7.: Evolución de la tensión en varios nodos del sistema eléctrico. Caso Base.

Así como las pérdidas de energía a nivel de alimentadores primarios.

Figura 9.: Curva de carga de las baterías de los VE. Caso a.

Si se realiza el cambio de modelo en la transportación, es de suma importancia aplicar un diseño sostenible, lo cual nos lleva a pensar que existirán tantas baterías como vehículos eléctricos y por tanto se deberá analizar que tratamiento se dará cuando estas dejen de ser útiles en los VE.

Figura 8.: Pérdidas a nivel de alimentadores primarios.

Caso base.

40

Una alternativa razonable podría ser apostar por su reutilización, muchos fabricantes de VE ofrecen dentro de su garantía la sustitución de las baterías cuyos rendimientos son inferiores al 80%, que bien pueden

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todavía ser utilizadas como acumuladores en otras aplicaciones menos exigentes que los VE.

1,20

En este caso se podría reutilizar las baterías en un Sistema de Almacenamiento de Energía (SAE) que preste su servicio para contribuir a la gestión de la energía en el sistema de distribución aislado.

1,00

Con fines de analizar las repercusiones que tendría el funcionamiento del SAE en la operación del sistema de distribución, planteamos como hipótesis que está conformado por 132 baterías reutilizadas de la flota de VE y que está dotado de la infraestructura tecnológica necesaria para gestionar el proceso de carga y descarga en forma segura.

0,00

0,80 0,60 0,40 0,20

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Caso base

Caso a

Cobertura de la Demanda (MW)

2,50 2,00 1,50 1,00

180

0,50

175

0,00

170

Pérdidas de Energía (%)

1,40

-0,50

165

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Demanda G.eolica G.térmica PB+ PBSAE

160 155 150 145 140 135 130 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Caso base

Caso a

Figura 10.: Curvas de Producción de la Central Térmica y del Parque Eólico, Caso a. Se puede apreciar las curvas de carga (PB+) y descarga de (PB-) del sistema de almacenamiento de energía y de la evolución de la energía almacenada (SAE). Caso a.

Producción de Energía (MWh

2,50

Tipo de Baterías

Núm ero

Baterías de Li-ion

132

Capacidad Unitaria kW kWh

3,68

20,59

Capacidad del SAE MW MWh

0,486

2,00

1,50

2,718

1,00

Tabla 3.: Características del SAE. Caso a.

V. Análisis de los resultados Como resultado de la simulación de la operación del sistema con funcionamiento de los VE y del SAE, se puede observar que el SAE carga sus baterías en las horas de demanda mínima y retorna energía en las horas de demanda máxima al sistema de distribución.

0,50

0,00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Caso base

Caso a

Figura 11.: Comparación de la energía producida en el sistema entre el Caso base y el Caso a.

Si analizamos la producción de energía del sistema, se observa que la carga inteligente de los VE y el funcionamiento del SAE contribuyen a disminuir los picos tanto positivos como negativos de la curva de carga, por lo que el factor de carga del sistema se incrementa al 81.93%. Este resultado también se traduce en disminución del precio medio de la producción de energía que se reduce a 150,18 USD/MWh.

41

Nivel de Tensión Nodo 29 (p.u)

0,987 0,986 0,985 0,984 0,983 0,982 0,981 0,98 0,979 0,978 0,977 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Caso base

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Caso a

19

20

21

22

23

24

Figura 14.: Comparación del nivel de tensión en el nodo más alejado del sistema entre el Caso base y el Caso a.

Figura 12.: Comparación del precio medio horario de la energía producida entre el Caso base y el Caso a.

Estos resultados favorables en la operación del sistema se deben a una mejor utilización de la infraestructura eléctrica lo cual también se traduce en disminución de las pérdidas de energía.

VI. Conclusiones La incorporación de vehículos eléctricos en el sistema de distribución aislado, incide positivamente en su funcionamiento, al realizarse una recarga lenta e inteligente de las baterías, contribuyendo a mejorar el aprovechamiento de la infraestructura eléctrica.

Un medio que contribuye a la sostenibilidad del uso de vehículos eléctricos radica en la posibilidad de reutilizar las baterías que disminuyan su rendimiento por debajo de los estándares exigidos en la transportación, para conformar sistemas de almacenamiento de energía que contribuyan a optimizar el uso de las fuentes de energía renovables del sistema eléctrico aislado.

Figura 13.: Comparación de las pérdidas horarias de energía entre el Caso base y el Caso a.

Por otra parte se observa que si bien la caída de tensión se incrementa con la carga de VE, este fenómeno se produce en las horas de demanda mínima por lo que su efecto no es perjudicial para la carga.

42

La optimización de la operación del sistema eléctrico aislado, con incorporación de fuentes de energía renovables, de sistemas de almacenamiento de energía y de vehículos eléctricos, contribuye a disminuir la dependencia de combustibles fósiles, con el consiguiente beneficio económico y ambiental.

También se evidencia que la carga inteligente de las baterías de los VE puede contribuir a maximizar la integración de la generación renovable en el sistema eléctrico, haciendo que estas se recarguen en horas en las que exista una mayor dificultad para evacuar la generación renovable, o minimizar la inversión en infraestructura eléctrica de distribución, lo cual a largo plazo abre la posibilidad de optimizar los recursos económicos para cubrir con energía renovable los requerimientos de energéticos de los sistemas de distribución.

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VII. Recomendaciones En el futuro se deberán desarrollar los algoritmos que permitan establecer la planificación óptima del sistema de distribución aislado.

Es necesario evaluar otros recursos de generación de energía renovable como la solar, así como la expansión de la generación eólica, como mecanismo que contribuya a la disminución del uso de los combustibles fósiles para la producción de electricidad y el transporte terrestre y disminuir los altos costos de producción de energía.

Se deberá también comprobar que el proyecto es viable económica y ambientalmente y equitativo socialmente, para que se garantice su sostenibilidad.

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Pol Olivella i Rosell, Modelación de la Demanda de Carga Lenta y Rápida de Vehículos Eléctricos para el Estudio de Impacto en la Red de Distribución. Barcelona 2013.

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Raúl Barreto received the Electrical Engineering degree from Universidad de Cuenca, Ecuador, in 1995, and the Master of Engineering in Energy from Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona, Spain, in 2013. Her current research interest are optimal planning of electrical systems, stochastic programming

43

Prototipo Inalámbrico para la obtención de las curvas características de paneles y celdas solares Wireless Prototype To Obtain The Characteristic Curves Of Solar Panels And Cells

E. González

Universidad Nacional de Loja, Loja, Ecuador, edgaremanu@gmail.com

Resumen

Abstract

Este proyecto de investigación desarrolla una metodología para la obtención de las curvas I-V y P-V de los paneles fotovoltaicos, a través del “Diseño e implementación de un prototipo inalámbrico que permita obtener las curvas características de los paneles y celdas solares”. El prototipo permite caracterizar diferentes tecnologías de celdas y paneles solares bajo distintas condiciones de radiación y temperatura, mediante el muestreo y la variación de la resistencia de carga. Las muestras se obtienen a partir de las mediciones realizadas en un tiempo de 7 segundos, y luego los datos son interpolados para obtener las representaciones de las curvas características en diferentes ambientes.

This research project develops a methodology for obtaining the I-V and P-V curves of photovoltaic panels, through the “Design and Implementation of a Wireless Prototype to obtain the Characteristic Curves of Panels and Solar Cells”. The prototype enables characterize different technologies of cells and solar panels under some conditions of radiation and temperature, by sampling and varying the load resistance. The samples are obtained from measurements carried out in a time of 7 seconds, then the data are interpolated to obtain representations of characteristics curves in different environments.

Palabras Clave: Curva I-V, Curva P-V, Celda Solar, Interpolación.

Keywords: Curve I-V, Curve P-V, Solar Cell, Interpolation.

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E. González Prototipo Inalámbrico para la obtención de las curvas características de paneles y celdas solares

I. Introducción

E

L estudio y desarrollo de tecnologías limpias en la actualidad supone un reto importante para los gobiernos a nivel mundial, ya que en base a estas se puede aprovechar de mejor manera los recursos naturales del planeta por ser fuentes de energía limpias, además; constituyen una alternativa para proporcionar energía en sitios remotos o de difícil acceso de la red eléctrica convencional. La tecnología solar fotovoltaica constituye una importante alternativa que aprovecha la energía “inagotable” del sol y la convierte en corriente eléctrica que se puede aprovechar en los aparatos del hogar o la industria. Pero la tecnología solar fotovoltaica aún se encuentra en desarrollo, encaminada principalmente en mejorar la eficiencia de los sistemas y perfeccionar los materiales que se utilizan en su fabricación. Los panales solares fotovoltaicos basan su eficiencia en la potencia que generan en condiciones de radiación y temperatura determinadas, lo cual depende del entorno en el que funcionan, esta eficiencia se puede determinar conociendo las curvas I-V y P-V que caracterizan a estos dispositivos, y de esta manera estimar un sistema de paneles solares para una aplicación específica en un entorno con condiciones ambientales características.

Cabe mencionar que en el mercado existen equipos especializados que permiten visualizar la curva característica de paneles solares, pero el costo de los mismos es elevado y depende de las funcionalidades que permite. La aplicabilidad del equipo caracterizador comprende la investigación sobre paneles solares y rendimiento de distintas tecnologías fotovoltaicas, en distintos ambientes de la región, lo que permite estimar el número de dispositivos necesarios para implementar un sistema de paneles fotovoltaicos.

II. Curvas características de paneles fotovoltaicos Las curvas características de los dispositivos fotovoltaicos constituyen una representación estándar de estos, y se determina mediante la obtención y representación de los valores de Voltaje y Corriente (Curva I-V) y la representación de la Potencia y Voltaje (Curva P-V) ante distintas variaciones de Temperatura, Radiación Solar y determinadas variaciones de carga.

La representación de las curvas características permite determinar el comportamiento del panel solar frente a distintas condiciones ambientales.

III. Curvas I-V de Paneles Fotovoltaicos La curva característica de Corriente-Voltaje (I-V) de un dispositivo fotovoltaico se muestra en la Fig. 1, los parámetros representativos se describen a continuación: - Corriente de Cortocircuito (Isc).- es la máxima corriente que genera el dispositivo cuando el voltaje en sus terminales es igual a cero, y ante condiciones definidas de radiación solar y temperatura [1].

Figura 1.: Curva I-V de una celda fotovoltaica. [1] De acuerdo con la Fig. 1, cuando la celda no está conectada se presenta el voltaje de circuito abierto (Voc), conforme se incrementa el voltaje desde 0 voltios hasta Voc la corriente permanece cuasi-constante hasta un voltaje máximo y desde allí desciende rápidamente desde Isc hasta 0 amperios. [1] IV. Curva P-V de Paneles Fotovoltaicos La curva de Potencia-Voltaje (P-V) se constituye luego de determinar las mediciones respectivas de corriente y voltaje en el panel pasando por todos los estados posibles de carga. En la Fig. 2 se muestra la relación existente entre la curva Corriente-Voltaje (color negro) y la curva Potencia-Voltaje (color azul) de una celda solar, al proyectar el punto máximo de potencia sobre la curva de I-V se pueden obtener los valores de corriente máxima (Imax) y voltaje máximo (Vmax) que permiten determinar el punto de máxima potencia (Pmax) de la celda bajo condiciones definidas de radiación solar y temperatura, donde: -- Corriente en el Punto de Máxima Potencia (Imax).representa el valor de la corriente cuando se obtiene

45

la máxima potencia bajo condiciones definidas de radiación solar y temperatura. [1]

corriente eléctrica que genera el panel, mientras que los niveles de voltaje no varían considerablemente.

-- Voltaje en el Punto de Máxima potencia (Vmax).representa el valor de voltaje cuando se obtiene la máxima potencia bajo condiciones de radiación solar y temperatura definidas. [1] -- Potencia Máxima (Pmax).- resulta del producto entre los valores máximos de corriente y voltaje bajo condiciones determinadas de radiación solar y temperatura. [1] La calidad de una celda o panel solar está determinada por la relación entre el área del rectángulo Voc*Isc y el rectángulo formado por Vmax*Imax=Pmax (Fig. 2), esta relación se conoce como Factor de Cuadratura (FF: Fill Factor). Por lo mencionado anteriormente, el factor de cuadratura se puede calcular para cualquier celda solar con la ecuación 1.

FF =

P max Voc*Isc

(Ec. 1)

Figura 3.: Curva I-V ante distintas variaciones de radiación solar. [1] En la Fig. 4 se muestran en cambio las variaciones del voltaje en las curvas características de una celda solar ante distintas variaciones de temperatura, en este caso el voltaje en la celda es inversamente proporcional a la temperatura, mientras que la corriente no presenta cambios considerables.

Figura 2.: Curva I-V (Color Negro) y P-V (Color Azul) de la Celda Solar. [1] V. Efectos de la Radiación Solar y la Temperatura las Curvas Características En la Fig. 3 se muestran diferentes curvas CorrienteVoltaje de un panel solar frente a distintos niveles de radiación solar y temperatura fija, en esta gráfica se observa como la radiación solar es proporcional a la

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Figura 4.: Curva I-V ante distintas variaciones de Temperatura. [1] VI. Interpolación a Condiciones de Prueba Normal y Estándar

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E. González Prototipo Inalámbrico para la obtención de las curvas características de paneles y celdas solares

Debido a que las características de transferencia V-I de los paneles fotovoltaicos varían dependiendo de las condiciones reales de radiación solar y temperatura, se han establecido un conjunto de condiciones estandarizadas bajo las cuales deben realizarse las mediciones o caracterizaciones de los paneles solares fotovoltaicos. Las condiciones de prueba estándar STC (del inglés Standard Test Conditions) establecen que las mediciones se deben realizar a una temperatura de 25 ºC y bajo una radiación solar de 1000 W/m2, además; algunos fabricantes definen las condiciones normales de operación NOCT (del inglés Normal Operating Cell Temperature ratings) en las cuales se consideran condiciones más reales que en la norma STC, bajo este estándar las caracterizaciones de los paneles solares fotovoltaicos deben realizarse a una temperatura de 20 ºC y bajo una radiación solar de 800 W/m2. [1] Para trasladar las curvas características obtenidas experimentalmente a las condiciones STC o NOCT, se aplica el método expuesto por A. J. Anderson [2].

Este método permite calcular los valores de corriente y voltaje para cualquier valor de radiación solar y temperatura, partiendo de una muestra inicial de datos tomados bajo condiciones experimentales (en este caso realizadas con el prototipo caracterizador), y luego aplicar las ecuaciones 2 y 3.

Isc 2 =

Voc2 =

Isc1 (+ (T 1 − T 2)) *

Rad1 Rad 2

Voc1 (1 + (T 1 − T 2)) * (1 + * In( Rad1 / Rad 2))

(Ec. 2)

en el panel solar respectivamente en las condiciones STC o NOCT o en cualquier condición de temperatura y radiación solar que se requiera. Para calcular el resto de pares de la curva I-V se aplican las ecuaciones 4 y 5.

I 2 = I 1*

Isc 2 Isc1

f po = 0.70 f py = 1120 MPa

(Ec. 4)

(Ec. 5)

I2 y V2 representan los valores de corriente y voltaje respectivamente trasladados a los valores de radiación solar y temperatura que se requiera, I1 y V1 representan los mismos valores pero adquiridos experimentalmente.

VII. Diseño e implementación del prototipo El prototipo caracterizador implementado se encuentra dividido en dos módulos que funcionan de forma coordinada: • El Módulo Caracterizador.- constituye la etapa principal del prototipo caracterizador, realiza funciones de adquisición y procesamiento de las señales provenientes de los sensores, envió y recepción de información del ordenador del usuario mediante una interfaz inalámbrica y envió de señales de control al módulo variador de resistencia.

(Ec. 3)

Isc1, Voc1, T1 y Rad1 representan la corriente de cortocircuito, voltaje de circuito abierto, temperatura y radiación solar respectivamente bajo condiciones experimentales y Isc2, Voc2, T2 y Rad2 representan los mismos parámetros pero en las condiciones en las que se desea corregir la curva. α y β son coeficientes que dependen de la temperatura y δ representa el voltaje térmico dado por la relación δ =KT/q (siendo K la constante de Boltzman igual a 1,38x10-23 J/K, T es la temperatura en grados Kelvin y q representa la carga de un electrón igual a 1,6x10-19 C).

Las ecuaciones 2 y 3 permiten calcular el valor de corriente de cortocircuito y voltaje de circuito abierto

• El Módulo Variador de Resistencia.- este módulo permite pasar el panel solar por todos los estados posibles de carga para obtener las curvas características deseadas, el control de este módulo se realiza desde el módulo caracterizador.

Además; es necesario el diseño de una interfaz gráfica que permita tanto el control del prototipo caracterizador, así como la visualización y procesamiento de la información obtenida.

El diagrama de bloques general del prototipo implementado se muestra en la Fig. 5, aquí se indican los principales componentes del sistema de caracterización de paneles y celdas fotovoltaicas. A continuación se indican los procedimientos seguidos para el diseño e implementación de cada uno de los módulos y se

47

justifica el uso de determinados materiales como elementos principales para el control y sincronización.

PC

Para realizar la medición de voltaje en las terminales del panel en los distintos estados de carga se diseñó un circuito divisor de voltaje, el cual permite reflejar en la entrada del microcontrolador un voltaje proporcional al voltaje existente en el panel solar. El circuito divisor de voltaje equivalente se muestra en la Fig. 7.

PANEL SOLAR MÓDULO CARACTERIZADOR

MÓDULO VARIADOR DE RES. +

PANEL

Figura 5.: Diagrama de Bloques General del Prototipo Caracterizador. [3] VIII. Diseño e Implementación Caracterizador

del

Vpanel

SOLAR

R4

-

Voltaje

Módulo

A su vez el módulo caracterizador se encuentra dividido en 5 etapas: fuente de alimentación de los dispositivos electrónicos que conforman el módulo caracterizador, etapa principal para el control y procesamiento de información (básicamente formada por el dispositivo microprocesador), etapa de adquisición de la información proveniente de los sensores, etapa de comunicación con el ordenador del usuario y la etapa de comunicación con el módulo variador de resistencia. En la Fig. 6 se muestra el diagrama de bloques general de la constitución del módulo caracterizador.

ETAPA DE COMUNICACIÓN CON EL ETAPA DE ALIMENTACIÓN

R3

ORDENADOR DEL USUARIO

ETAPA PRINCIPAL

Figura 7.: Circuito equivalente para medir la tensión en el panel Solar. [3] Para realizar la medición de corriente en los distintos estados de carga se considera el uso de un sensor de corriente de efecto Hall, el cual permite realizar mediciones precisas de corriente siendo invasivo con el circuito del módulo caracterizador. En el mercado existen algunos sensores y dispositivos que permiten medir corriente tanto continua como alterna, los rangos de medición dependen de las necesidades de aplicación, en el presente proyecto se ha utilizado el sensor ACS712-20AT de la empresa ALLEGRO MicroSystems.

El esquema de conexión del sensor al panel solar se muestra en la Fig. 8.

ETAPA DE ADQUISICIÓN DE SEÑALES DE LOS SENSORES

ETAPA DE COMUNICACIÓN CON EL

SENSORES

MÓDULO VARIADOR DE RESISTENCIA

PANEL SOLAR

+ Vpanel -

I+ I-

SENSOR ACS712-20AT

5V Corriente

Figura 6.: Diagrama de bloques del Módulo Caracterizador. [3] Para implementar el prototipo caracterizador es necesario el uso de un dispositivo central que permita el control y sincronización automática de los módulos e interfaces que componen el prototipo caracterizador, para este fin se optó por el uso del microcontrolador PIC16F877A fabricado por la empresa MICROCHIP. Se eligió este microcontrolador ya que es un dispositivo que se adapta a los requerimientos del presente proyecto.

48

Figura 8.: Circuito equivalente para medir la corriente en el panel solar. [3] Para la medida de temperatura se utiliza el sensor DS18B20 fabricado por la empresa Maxim Integrated, este sensor digital proporciona de 10 a 12 bits de datos sobre temperatura. En la Fig. 9 se muestra el diagrama de conexión del sensor DS18B20, la conexión se realiza

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directamente al microcontrolador, y la resistencia de Pull-Up conectada es de 4,7 KΩ de acuerdo con las recomendaciones del fabricante en las hojas de especificaciones.

5V

R5 4k7 13 14

X1 CRYSTAL 8MHz

C3

C4

33pF

33pF

2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

R2

5V

1k

U2 OSC1/CLKIN OSC2/CLKOUT

PIC16F877A RB0/INT RB1 RB2 RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC RB7/PGD

RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF-/CVREF RA3/AN3/VREF+ RA4/T0CKI/C1OUT RA5/AN4/SS/C2OUT RC0/T1OSO/T1CKI RE0/AN5/RD RC1/T1OSI/CCP2 RE1/AN6/WR RC2/CCP1 RE2/AN7/CS RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA MCLR/Vpp/THV RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7

33 34 35 36 37 38 39 40

3 2 1

U3 VCC DQ GND

25.0

DS18B20

15 16 17 18 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30

Figura 9.: Conexión del sensor DS18B20 al microcontrolador. [3] Para la medición de la Radiación solar incidente en el panel se utiliza el sensor de radicación o piranómetro DAVIS 6450 fabricado por la empresa Davis Instruments.

En la Fig. 10 se muestra el diagrama de los terminales que tiene el piranómetro Davis 6450, estos se encuentran diferenciados por colores y en el modelo real están conectados a un conector RJ-11.

se utiliza el conversor analógico-digital MCP3204 fabricado por la empresa Microchip, compatible con el microcontrolador PIC16F877A. Con los 12 bits del ADC MCP3204 es posible obtener 4096 (212) niveles de cuantificación, por lo tanto mejora la resolución en las mediciones de radiación solar. Esta solución se puede comprobar considerando los valores de voltaje que proporciona el piranómetro DAVIS 6450 ante las distintas variaciones de radiación solar, de acuerdo con la ecuación 14 cuando la radiación solar es de 1 W/m2, el voltaje de salida es de 1,67 mV, si la radiación solar es de 2 W/m2 la salida del sensor es de 3,34 mV, cuando la radiación solar es de 3 W/m2 el nivel de voltaje en la salida es de 5,01 mV, y así sucesivamente; si los datos son medidos con un ADC de 10 bits como el del microcontrolador PIC 16F877A no es posible determinar el nivel de radiación de 2 W/m2 correspondientes a 3,34 mV en la salida del sensor, ya que este solo puede medir variaciones de voltaje en intervalos de 4,883 mV, pero si podrá medir los 5,01 mV correspondientes a los 3 W/ m2 de radiación solar, este proceso se repite en todos los valores de radiación solar de tipo par, los cuales no podrán ser medidos. Al utilizar un ADC de 12 bits como el del ADC MCP3204 es posible medir el valor de radiación solar de 2 W/m2, ya que este puede medir variaciones de voltaje en intervalos de 1,22 mV, como el tercer intervalo comprende desde 2,44 mV hasta 3,662 mV se puede medir el valor de 3,34 mV correspondientes a los 2 W/m2.

En la Fig. 11 se muestra el diagrama de conexión tanto del ADC al microcontrolador, así como los terminales utilizados para conectar los sensores al ADC. 5V

R5 4k7

Figura 10.: Esquema de conexión del piranómetro DAVIS 6450. [4]

13 14

X1 CRYSTAL 8MHz

C3

C4

33pF

8 9 10 1

R2 1k

5V

La resolución del conversor Analógico-Digital (del inglés Analog to Digital Converter) que posee el microcontrolador PIC 16F877A es de 10 bits, por lo tanto; permite una lectura de datos de entrada con una resolución de 4,883 mV, que resultan de dividir el voltaje de referencia de 5 voltios con los 1024 (210) niveles de cuantificación del microcontrolador. Existe un inconveniente en que la resolución de salida del piranómetro DAVIS 6450 es de 1,67 mV por W/m2, esto implica que se pierde información de lectura del sensor a razón de 1 W/m2. Para evitar la pérdida de datos en la interpretación de la información del piranómetro

33pF

2 3 4 5 6 7

U2 OSC1/CLKIN OSC2/CLKOUT

PIC16F877A RB0/INT RB1 RB2 RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC RB7/PGD

RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF-/CVREF RA3/AN3/VREF+ RA4/T0CKI/C1OUT RA5/AN4/SS/C2OUT RC0/T1OSO/T1CKI RE0/AN5/RD RC1/T1OSI/CCP2 RE1/AN6/WR RC2/CCP1 RE2/AN7/CS RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA MCLR/Vpp/THV RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7

3 2 1

33 34 35 36 37 38 39 40 15 16 17 18 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30

U3 VCC DQ GND

25.0

DS18B20

U4 AGND VREF 8 10 9 11

CS/SHDN DOUT DIN CLK

CH3 CH2 CH1 CH0

12 13 4 3 2 1

5V

Voltaje Corriente Radiacion

MCP3204

Figura 11.: Conexión del ADC MCP3204 Microntrolador. [3]

al

Uno de los objetivos del presente proyecto es establecer una comunicación de tipo inalámbrica entre el prototipo caracterizador que opere en las bandas

49

ISM (del inglés Industrial, Scientific and Medical).

Para el desarrollo de esta etapa se utilizan módulos de comunicación inalámbrica XBee Pro Serie 2, estos dispositivos operan bajo el protocolo inalámbrico ZigBee que está basado en el estándar IEEE 802.15.4.

Estos dispositivos operan en las banda de 2.4 GHz y son muy utilizados en redes de sensores para entornos industriales, médicos y domóticos; ya sea en comunicaciones punto a punto o punto a multipunto (MaxStream, 2007).

Para realizar la comunicación entre el prototipo caracterizador y el ordenador del usuario se utiliza en este caso dos módulos XBee Pro, uno será conectado en la etapa de transmisión en la placa del módulo caracterizador y el otro XBee será conectado en el ordenador del usuario o etapa de recepción de información. Para conectar el módulo XBee en la etapa de Transmisión se utiliza una placa de transmisión conocida como “XBee Breakout Board”, esta placa es comercializada junto a los módulos XBee. La funcionalidad de la XBee Breakout Board es adaptar los pines de 2 mm de separación del módulo Xbee a los 2,5 mm de separación del protoboard o la mayoría de circuitos impresos, además provee los niveles de tensión necesarios para poner en funcionamiento el dispositivo. En esta etapa se conectan directamente al microcontrolador los pines de transmisión (TX) y recepción (RX) utilizados en la comunicación UART, como se muestra en la Fig. 12. En la etapa de recepción se utiliza una placa especializada para conectar directamente el módulo XBee al ordenador del usuario mediante el puerto USB, esta placa es conocida como XBee Explorer cuyas funciones son de proporcionar los niveles de tensión adecuados al módulo XBee y transformar las señales del protocolo serie UART al estándar USB. Las antenas que vienen conectadas al módulo xBee son de tipo microcinta y tienen una ganancia de 2,1 dBi. Con el fin de mejorar la calidad de comunicación entre los módulos XBee se utiliza tanto en transmisión como en recepción una antena de tipo omnidireccional con una ganancia de 3dBi, estas antenas tienen un conector tipo RPSMA macho, por lo que para conectar la antena al módulo XBee es necesario utilizar un latiguillo con conectores RPSMA hembra y UFL en los extremos. Esto permite también poder ubicar fácilmente la antena en el exterior del módulo caracterizador y mejorar la visibilidad entre las antenas.

50

13 14

U6

2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

PIC16F877A

OSC1/CLKIN OSC2/CLKOUT

RB0/INT RB1 RB2 RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC RB7/PGD

RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF-/CVREF RA3/AN3/VREF+ RA4/T0CKI/C1OUT RA5/AN4/SS/C2OUT RC0/T1OSO/T1CKI RE0/AN5/RD RC1/T1OSI/CCP2 RE1/AN6/WR RC2/CCP1 RE2/AN7/CS RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA MCLR/Vpp/THV RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7

33 34 35 36 37 38 39 40

XBEE PRO S2

15 16 17 18 23 24 25 26

RX

TX

19 20 21 22 27 28 29 30

Figura 12.: Conexión del módulo transmisor XBee al Microcontrolador. [3] Para verificar el correcto enlace entre los módulos de comunicación inalámbrica se procedió a realizar mediciones de potencia recibida en entornos OUTDOOR (exteriores) e INDOOR (interiores), esto permite también estimar el alcance máximo en el que se pueden enlazar los módulos correctamente sin pérdidas de información. El software XCTU permite determinar los niveles de potencia recibida entre los transceptores, además; detalla el porcentaje de paquetes recibidos correctamente. En la Tabla 1 se muestra los resultados obtenidos en las pruebas realizadas.

TABLA I.: Resultados obtenidos en las pruebas del enlace entre los módulos xBee. [3]

PARÁMETRO DE PRUEBA

RESULTADOS OBTENIDOS OUTDOOR

INDOOR

Distancia máxima 80 METROS del enlace utilizando 50 METROS (Sin pérdida de antenas dipolo de (Sin pérdida de paquetes) paquetes) 3 dBi. Distancia máxima 30 METROS 20 METROS del enlace utilizando (Sin pérdida de (Sin pérdida de paquetes) antenas microcinta paquetes) de 2,1 dBi. Potencia recibida.

-65 dBm

Pérdida de paquetes. 4/100

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-68dBm 9/100

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paralelo, microcontrolador, etapa de asilamiento con optoacoplador y filtro de salida.

5V

IX. Diseño e Implementación del Módulo Variador de Resistencia.

El diseño de módulo variador de resistencia se basa en el uso de un transistor Mosfet, que funcionando en la zona óhmica, se pueden obtener diferentes valores de resistencia de acuerdo a la señal de voltaje aplicada. En general, el control de un transistor Mosfet de canal N se realiza conectando una señal de voltaje positivo entre los terminales Compuerta Fuente (VGS). Las conexiones del transistor Mosfet se realizan directamente entre el terminal positivo del panel solar con el terminal Drenaje (D) del Mosfet y entre el terminal negativo del panel solar con el terminal Fuente (S) del Mosfet como se muestra en la Fig. 13, en el terminal G del Mosfet se envía la señal de control que permita variar la resistencia de carga; es importante recordar que estas conexiones pasan por el módulo caracterizador, es decir; por el circuito de sensores que permiten medir las variaciones de corriente y voltaje.

16 15 4

U7 RA7/OSC1/CLKIN RA6/OSC2/CLKOUT RA5/MCLR

RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF RA3/AN3/CMP1 RA4/T0CKI/CMP2

RB0/INT RB1/RX/DT RB2/TX/CK RB3/CCP1 RB4 RB5 RB6/T1OSO/T1CKI RB7/T1OSI

17 18 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13

PIC16F628A

U8 1

B C

A

6 5

330R

R9

2

K 4N25

E

R13 1k

R11 10k

5V

R12

4

1k

Q2

IRF640

Q1

IRF640

R10 5k1

C11 220u

MÓDULO CARACTERIZADOR

Figura 14.: Conexión del Módulo Variador de Resistencia. [3] Se utiliza un filtro pasa bajo RC para obtener un voltaje estable en la compuerta de Mosfet, con esto se garantiza que la corriente también los sea; también se utiliza un optoacoplador para aislar la etapa de potencia y la etapa de control del microcontrolador.

X. Metodologías seguidas para la Interpolación y Tratamiento de los Datos.

Figura 13.: Diagrama de Conexión del Panel Solar al Mosfet IRF640A. [3] El sistema de control diseñado para realizar las variaciones de voltaje en la compuerta del Mosfet se basa en el uso de una señal Modulada por Ancho de Pulso PWM (del inglés Pulse-Width Modulation) generada desde un microcontrolador, desde el cual se puede controlar la frecuencia de la señal y el ciclo de trabajo, dependiendo del ciclo de trabajo de la señal en la salida se obtienen diferentes niveles de voltaje. La ventaja de generar señales PWM desde el microcontrolador es que se puede controlar el ancho de pulso de estas señales, con una resolución que depende de las características de configuración del microcontrolador. En la Fig. 14 se muestra la conexión entre las etapas que conforman el módulo variador de resistencia: Transistores mosfet en

En el proceso de adquisición de los datos se requiere que los datos medidos sean coherentes con niveles de radiación y temperatura fijos, ya que cada curva I-V y P-V se determina en condiciones fijas de estos parámetros, existe el inconveniente de que la radiación y temperatura cambian notablemente en tiempos amplios de muestreo. Estos cambios afectan notablemente a la curva característica del panel solar, es decir a la potencia real que el panel genera en esas condiciones, esto sugiere que si se intenta interpolar las curvas a otros niveles de radiación y temperatura estas seguirán manteniendo el mismo margen de error que se obtuvo en los datos medidos inicialmente.

La solución propuesta es realizar la medición de un número reducido de muestras, para luego realizar la interpolación del resto mediante una función general.

Este procedimiento se realiza en el programa Matlab, mediante la herramienta de ajuste de curvas CFTOOL, aquí se interpolan los datos a la ecuación de la forma f(x) = a*exp(b*x) + c*exp(d*x), que es la que más se aproxima a la curva característica de un panel solar.

Para interpolar las curvas a los valores de temperatura y

51

radiación solar que se requiera se utilizan las ecuaciones 4 y 5.

TABLA II.: Comparación entre los datos de placa del panel de 50 W y los obtenidos mediante el prototipo caracterizador en un primer caso de medición. [3]

XI. Resultados DATOS OBTENIDOS DATOS DE PLACA DEL CON EL PROTOTIPO PANEL DE 50 W CARACTERIZADOR 50 W 50,748 W

Para verificar el correcto funcionamiento del prototipo caracterizador se realizaron pruebas con un panel fotovoltaico policristalino de 50 Vatios, para luego comparar los parámetros obtenidos con los datos de placa del dispositivo.

PARÁMETRO

Voltaje de Circuito 22 V Abierto

22,48 V

En un primer caso de medición se realizó la caracterización bajo una Temperatura promedio de 24,1 ºC y una Radiación Solar Promedio de 471 W/m2.

Corriente Cortocircuito

3,23 A

En la Fig. 15 se muestra las curvas I-V y P-V resultantes de la caracterización del panel solar de 50 W en las condiciones ambientales indicadas anteriormente. En este caso se han interpolado las curvas manteniendo una temperatura fija de 25 ºC y considerando una radiación solar variable.

En la Tabla 2 se realiza una comparación entre los resultados obtenidos en las mediciones realizadas con el prototipo caracterizador y los valores proporcionados por el fabricante, en donde se puede constatar una diferencia de potencia de 0,74 Vatios, esto permite deducir el correcto funcionamiento tanto del prototipo caracterizador, así como del conjunto de metodologías utilizadas para el tratamiento e interpolación de los datos medidos.

Potencia Máxima

de

3,07 A

Voltaje en Potencia 17,5 V Máxima

18,35 V

Corriente en 2,86 A Potencia Máxima

2,76 A

Factor de Forma

0,69

0,74

Para comprobar las mediciones realizadas, se procedió a caracterizar el mismo panel fotovoltaico de 50 vatios en condiciones distintas de temperatura y radiación solar que el caso anterior, en este caso una temperatura promedio de 26,3 ºC y una radiación solar promedio de 612 W/m2. La curva VI obtenida se muestra en la Fig. 16.

Al comparar las curvas de la Fig. 15 y las curvas de la Fig. 16, se aprecia que estas son similares, lo que verifica que las consideraciones en la interpolación y el ajuste de datos son correctas, ya que las mediciones se realizaron en el mismo panel solar, y las interpolaciones fueron bajo los mismos niveles de radiación solar y temperatura.

La comparación entre los datos obtenidos en este segundo caso de medición con los valores de placa del panel solar se muestra en la Tabla 3, con lo que se puede constatar una diferencia de potencia de 0,5 Vatios.

Figura 15.: Curvas IV del panel de 50W en distintos niveles de radiación solar. [3]

52

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XII. Conclusiones En el presento trabajo se desarrolla una metodología para la obtención de las curvas I-V y P-V de los paneles fotovoltaicos, a través del “Diseño e implementación de un prototipo inalámbrico que permita obtener las curvas características de los paneles y celdas solares”.

Este prototipo permite determinar el rendimiento y la eficiencia de distintas tecnologías de paneles y celdas solares en distintas condiciones de temperatura y radiación solar, con el fin de estimar un grupo de paneles solares interconectados ya sea en serie, en paralelo, o en configuración mixta; en los distintos proyectos fotovoltaicos que se diseñan para diferentes entornos de trabajo, con niveles promedio de temperatura y radiación solar.

Figura 16.: Curvas IV del panel de 50W en distintos niveles de radiación solar, en un segundo caso de medición. [3] TABLA III.: Comparación entre los datos de placa del panel de 50 W y los obtenidos mediante el prototipo caracterizador en un segundo caso de medición. [3] DATOS OBTENIDOS DATOS DE PLACA DEL CON EL PROTOTIPO PANEL DE 50 W CARACTERIZADOR 50 W 49,56 W

PARÁMETRO Potencia Máxima

Voltaje de Circuito 22 V Abierto

21,57 V

Corriente Cortocircuito

3,07 A

3,22 A

Voltaje en Potencia 17,5 V Máxima

17,11

Corriente en 2,86 A Potencia Máxima

2,89 A

Factor de Forma

0,71

de

0,74

Referencias GUACHIMBOZA DÁVALOS, Jorge; TAYO PAZMIÑO, Hugo. 2011. Diseño e implementación de un módulo didáctico y software de simulación para visualizar la curva característica de celdas y paneles solares. (Tesis Ing. en Electrónica y Control) Quito, Ecuador, Escuela Politécnica Nacional. Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. 162 p.

A. J. Anderson. (1996). Photovoltaic Traslation Equations: A New Approach. Recuperado de: http:// www.nrel.gov/docs/legosti/old/20279.pdf. Realizado por el Autor.

Davis Instruments. (2010). Solar Radiation Sensor 6450. Recuperado de http://www.davisnet.com/product_ documents/weather/spec_sheets/6450_SS.pdf

Edgar González, Graduate of Engineering in Electronics and Telecommunications at the National University of Loja, Loja, Ecuador 2013. His current research interest are monitoring and control systems, wireless networks, alternative energy, data processing in Matlab and nanotechnology.

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PPCC_A&C² una variante estructural para sistemas de losas al servicio de los programas de vivienda Ppcc_a&C² A Structural Variant For Systems Of Slabs To The Service Of Houing Programs J.A Hernandez

Profesor Doctor, Facultad de Ingeniería Civil, ISPJAE, La Habana. Cuba jahcan@ civil.cujae.edu.cu

B.H.Maza

Ingeniero Civil, Magister en Construcción Civil y Desarrollo Sustentable, Consultor Privado. aribeen89@gmail.com ² Son las siglas de Prelosa Presforzada com Carpeta Colaborante concebida por los diseñadores Jorge Acevedo Catá y Julio A. Hernández Caneiro

Resumen

Abstract

La técnica del preesfuerzo se ha reservado generalmente a obras de ingeniería de gran envergadura y escala, en las que tanto luces como cargas hacen inoperante el empleo del hormigón reforzado con armadura pasiva; sin embargo, sus principios y fundamentos pueden ser aplicados con creatividad para desarrollar un elemento estructural cuyo peso no requiera equipo de izaje para su disposición en obra, en el que el preesfuerzo se introduzca mediante equipos sencillos que pueden ser construidos a estos efectos, y que preferentemente evite o atenúe el empleo de la madera en encofrados para la construcción de losas de entrepiso y cubierta dentro de los programas de viviendas con criterios de sustentabilidad. Respetando estos criterios el trabajo expone la concepción estructural de una prelosa preesforzada cuya sección resistente luego se completa “in situ” tras el vaciado de una carpeta de hormigón.

Palabras clave: Losa, Preesfuerzo

54

The technique of prestressed concrete has generally been reserved to works of engineering of great span and scale, in those that as much spans as loads make inoperative the employment of the reinforced concrete with passive steel; however, their principles and laws can be applied with creativity to develop a structural element in which the prestressed will be introduced by means of simple tools that can be manufactured to these purpose, and also whose element weight doesn’t require crane to place the element in their definitive position, and avoiding or attenuating the employment of wood in wood form for slabs construction inside the sustainable programs of housings. Respecting these approaches the work exposes the structural conception of a singular type of element, calling here as “prelosa”, whose resistant section is completed then by means of the casting of a concrete “in situ”.

Keywords: Slab, Prestressed

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J.A Hernandez, B.H.Maza PPCC_A&C² una variante estructural para sistemas de losas al servicio de los programas de vivienda

I. Introdución

L

a ingeniería al servicio de los grupos sociales de menores ingresos es un ejercicio que debe estimularse especialmente enfocado a resolver, con criterios técnicos y en rangos económicamente competitivos, los acuciantes problemas que presentan los programas de desarrollo de la vivienda sustentable [1]. Para las comunidades más expoliadas del tercer mundo todo cuanto se haga en la elaboración de proyectos para estos programas será siempre poco, esencialmente cuando se propongan soluciones que puedan ser ejecutadas por los propios interesados sin la necesidad de ignorar los más elementales principios de la ciencia y la técnica.

El empleo de la placa colaborante de hormigón a partir del Steel Deck laminado con acero galvanizado, constituye en la actualidad una interesante alternativa de incuestionables ventajas que elimina el encofrado bajo la placa metálica, evade la necesidad de apuntalar en cierto rango de luces y cargas (bastante amplio en el caso de vivienda), agiliza y simplifica el montaje reduciendo los costos de mano de obra, y optimiza el volumen de hormigón vertido in situ para completar la capacidad resistente de la losa, entre otras. Sin embargo, los costos directos del laminado, la inapropiada expresión formal del entrepiso o cubierta hacia el interior de los espacios en que se emplee cuando no se disponga falso techo, la ineptitud como aislante térmico, y algunas otras limitaciones que pueden apuntarse, limitan su uso en los programas de vivienda.

En no pocos países el hormigón es un material más cercano a la tradición en la concepción de los sistemas estructurales horizontales para entrepiso y cubierta, incluso en los programas de viviendas, y en consecuencia resultaría conveniente emplearlo en la sustitución del acero galvanizado que requiere el reconocido steel deck.

Esta es la propuesta de este trabajo, en el que la lámina metálica plegada se propone sustituir por una nueva lámina prefabricada (prelosa) de hormigón (PPCC_A&C), de manera que se recurra a un sistema constructivo para entrepiso y cubierta en viviendas, que aproveche las ventajas de la ya tradicional placa colaborante con láminas de acero galvanizado, pero a la vez atenuando las debilidades del steel deck para estos programas. La interrogante que aparece es si esa nueva prelosa ha de ser de hormigón armado o pretensado.

La práctica ha hecho ver al preesfuerzo como una técnica exclusiva a grupos sociales económicamente sólidos, o de proyectos de tal envergadura que limiten el empleo de las soluciones tradicionales de hormigón armado, sin embargo, en las últimos años han comenzado a aparecer interesantes propuestas con esta técnica que ofrecen respuestas de apreciable interés para la solución de entrepisos y cubiertas en los programas de vivienda. En Cuba son varias las soluciones que se ponen en explotación, aunque la mayoría a partir de la prefabricación en Plantas Industriales de los elementos que en ellas se involucran, entre las que sobresale la vigueta pretesada, combinada con bloques de mortero de hormigón u otros materiales como bovedilla; sin embargo, no es aun frecuente que se extienda la experiencia a sistemas estructurales que reconozcan una prelosa de hormigón prefabricada y preesforzada, sobre la que luego se vacíe una carpeta de hormigón “in-situ” que permita completar la solución del sistema estructural para el entrepiso o la cubierta.

Es evidente que una solución como la que acaba de describirse, a más de las bondades estructurales que presenta, permite agilizar los procesos de ejecución de las viviendas que se conciben en estos programas.

El Trabajo propone emplear la prelosa PPCC_A&C [2] , [3] que se ilustra en la Fig. 1 bajo determinados presupuestos, que como solución se le conceden las siguientes ventajas respecto de la solución tradicional de placa de hormigón, algunas de las cuales se heredan del sistema tradicional de placa colaborante con steel deck de acero galvanizado: a.

Elimina prácticamente el encofrado bajo la losa durante el vaciado de la carpeta colaborante:

b.

Se acortan los plazos de ejecución y se asegura un montaje simple y rápido, especialmente cuando se deciden dimensiones de la prelosa (ancho, espesor y longitud) que garanticen un peso que la hagan manipulable sin la necesidad de emplear equipos de izaje.

c.

Durabilidad: El empleo del pretensado en la prelosa elimina la fisuración del hormigón o permite trabajarlo en rangos controlados de tensión, pero además una fuente adicional

que asegura una mayor durabilidad de la prelosa es el empleo de bajas relaciones A/C para la obtención del hormigón, en el orden de 0,40 o inferior. Si además se

55

emplean algunos aditivos se puede llegar a alcanzar una calidad de

f c'

= 35 MPa , asegurando a las 72 hrs la

adherencia suficiente como para destensar y transferir así al hormigón la precompresión que se necesita.

Figura 1.: Sección resistente (transversal) evolutiva de la losa de entrepiso o cubierta PPCC_A&C a) Sólo la prelosa (sin el vaciado de la carpeta) b) Colocación de la prelosa como encofrado c) Luego de vaciada la carpeta a.

Se puede prescindir en algunos casos de apuntalamientos temporales, sobre todo en los rangos de luces que son frecuentes en viviendas económicas. Este trabajo ofrece recomendaciones al respecto.

b.

Se puede prescindir en algunos casos de apuntalamientos temporales, sobre todo en los rangos de luces que son frecuentes en viviendas económicas. Este trabajo ofrece recomendaciones al respecto.

c.

Optimiza la utilización del hormigón, demandando un menor volumen al de los sistemas de losas tradicionales.

d.

56

Descontando el acero de alto límite elástico que requiere la prelosa pretensada, la carpeta colaborante de hormigón exigiría un refuerzo mínimo por efecto de la retracción de fraguado, cambios de temperatura y distribución de la carga,

lo que permite optimizar los costos de armado.

(El acero de alto límite elástico se ofrece en el mercado a un costo unitario aproximadamente igual al doble del acero ordinario que se emplea en hormigón armado (lo que puede variar un poco de un país a otro), pero con esta propuesta pretensada se llega a requerir una cuantía total de refuerzo en el orden de la cuarta parte de las que requieren las soluciones tradicionales de hormigón armado) e.

Las longitudes de la prelosa pueden producirse a pedido del usuario.

f.

Una vez ubicada la prelosa en toda la superficie de construcción se facilita la colocación de las redes técnicas (hidráulica, eléctrica y en ocasiones la sanitaria).

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II. Argumentación del preesfuerzo para la prelosa.

a.

Lecho de vaciado

El preesfuerzo es un procedimiento eminentemente intuitivo dirigido a mejorar el comportamiento en servicio y la capacidad resistente de un elemento estructural.

Su esencia es crear artificialmente en la sección, y antes de la aplicación de las cargas exteriores, un estado de tensiones que superpuesto luego a los esfuerzos generados por aquellas cargas, reproduzca esfuerzos máximos en las fibras extremas de la sección que el hormigón pueda resistir indefinidamente, Incluso, impidiendo si así se decidiera, su agrietamiento en la zona en tensión, y ello para cada una de las hipótesis de cargas que se consideren.

Sólo esta última razón justificaría el empleo del preesfuerzo por lo que puede llegar a representar para la durabilidad de estas soluciones estructurales. Si además se tomara en consideración que pueden reducirse los costos directos de acero, con expectativas estimulantes, la decisión es ya feliz.

Esta última observación se comprende si se lee el comentario de la sexta ventaja. La propuesta que se realiza es la prelosa PPCC_A&C en la que el preesfuerzo se introduce mediante la transferencia de tensiones controladas, e inducidas por el estiramiento previo de alambres de acero de alta resistencia, preferentemente de 3mm ó 5mm de diámetro.

III. La Planta para la ejecución de la prelosa PPCC_A&C. Secuencia tecnológica Se trata de una instalación que puede requerir una inversión inicial relativamente baja porque a pesar de recurrir al preesfuerzo, técnica generalmente costosa, los recursos que se involucran son manufacturados bajo determinadas prescripciones técnicas y mecánicas, evadiendo así los costosos equipos que ofrece el mercado para aplicar esta técnica.

Foto 1.: Lecho de vaciado La Foto 1 ilustra un ejemplo del lecho existente en el Centro de Estudios de Construcción y Arquitectura Tropical (CECAT) ubicado en el Instituto Superior Politécnico “José Antonio Echeverría” (ISPJAE) de La Habana, Cuba, concebido por el Dr. Jorge Acevedo Catá.

En este lecho se pueden ejecutar diversas tipologías de elemento, más allá de la propia prelosa PPCC_A&C. Se observa en la foto la parte del molde que es fija en la Planta, construida de hormigón con una adecuada terminación que garantiza la propia terminación del elemento que ha de construirse. La longitud de este lecho puede ser variable y dependerá fundamentalmente de la tensión inicial de tesado que puede alcanzarse con el equipo de tesado que luego se describe. El caso que se ilustra es con lechos de 34m de longitud, para estirar los alambres a una elongación aproximada de 5.6mm/1m, y alcanzar así la tensión inicial de tesado que luego se calcula. b.

Aditamentos de anclaje

Definitivamente lo que se procura es reproducir tanto cuanto sea posible una Planta Industrial de pretesado, pero a una escala asumible por costos de inversión relativamente bajos.

Se requiere entonces de los siguientes elementos para dicha Planta: Foto 2.: Aditamentos de anclaje

57

Se pueden aprovechar los propios aditamentos de anclaje para el pretesado que se comercializan en el mercado, que a más de encontrase a precios razonablemente bajos, son reutilizables repetidas veces con un bajo nivel de depreciación, por lo que la inversión se llega a amortizar rápidamente. La Foto 2 ilustra uno de los aditamentos de anclaje que pueden encontrase en el mercado para la tecnología del pretesado, basado en el efecto de cuña. Se trata de un cono hembra y otro macho, ambos metálicos, para alambres de 3mm y 5mm.

Foto 4.: Cabezales de anclaje

Foto 3.: Alambre en ensamblaje Mientras que la Foto 3 muestra la forma de disponer el alambre en este sistema de anclaje. La efectividad se alcanza cuando se hace penetrar el cono macho en el interior del hembra, hasta que el primero se cierra lo suficiente mientras penetra, llegando a coartar el deslizamiento del alambre una vez que se haya estirado en la magnitud que estipule el cálculo estructural de la prelosa. c.

En cada cabezal se practican orificios dispuestos en tal posición que al pasar el acero de alto límite elástico por ellos, de extremo a extremo de la línea, puedan reproducirse las diferentes tipologías de refuerzo, en cuanto a cantidad y posición de los alambres que se requieran para cada caso, en dependencia de la luz a vencer por la prelosa y de las magnitudes de carga muerta y viva. De esta manera no hay necesidad de cambiar estos cabezales de una a otra tipología de armado. d.

Equipo de tesado mecánico

Cabezales de Anclaje

Estos cabezales se ubican en ambos extremos de cada línea de producción o sendas de vaciado. Una variante puede ser como la que se observa en la Foto 4, construidos a partir de una plancha metálica de 10 a 12mm de espesor para asegurar su indeformabilidad mientras se esté introduciendo contra ellos la tensión a los alambres.

Foto 5.: Equipo de tesado mecánico La propuesta sustituye los costosos equipos de tesado (gatos) por un aditamento que se construye con escasos recursos. Se trata de un cuerpo metálico trapezoidal con suficiente rigidez como para impedir

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su deformación mientras se introduce la tensión para estirar los alambres. Este aditamento posee en su eje de simetría un orificio roscado por el que pasa un tornillo sinfín que nace de una plancha que es la que se apoya contra el cabezal sin deslizarse. El cuerpo trapezoidal posee una extensión terminada en su extremo hexagonalmente para asemejar la cabeza de un tornillo ordinario, de manera que pueda utilizarse una llave para enroscar e introducir así la tensión en el cable. Partiendo de que el tesado se realiza por un solo extremo de la línea de producción, el procedimiento secuencial para introducir la tensión previa en el alambre se puede describir brevemente de la manera siguiente: se extiende cada alambre de extremo a extremo de dicha línea haciéndolos pasar por los orificios ubicados en los dos cabezales de anclaje, de acuerdo a la tipología de refuerzo que se seleccione en cada situación. En uno de estos cabezales y para cada alambre, se sitúan debidamente “cerrados” los anclajes contra él, mientras que en el otro cabezal, precisamente por el que se va a introducir la tensión, se sitúan igualmente aditamentos de anclaje pero sin llegar a cerrarlos completamente como para permitir que luego de que cada uno pase a través del cuerpo metálico trapezoidal que funciona como gato, y se anclen también contra él, puedan ser estirados de dos en dos hasta eliminar su catenaria.

Una vez que esto suceda se corren los anclajes que se desplazaran en el extremo por el que se tesa, hasta pegarlos nuevamente al cabezal por el que se está estirando y se cierran, pero sólo lo suficiente como para permitir el ulterior estiramiento de dichos cables. El procedimiento se repite con otros dos, hasta eliminar la catenaria de todos los alambres, debiendo seleccionarse las parejas de alambres que se ubiquen en posiciones simétricas respecto del centroide del cabezal. Sólo cuando se logre eliminar la catenaria de todos los alambres es que se comienza a introducir la tensión inicial de tesado, de la manera que se ilustra en la Foto 5, mediante un proceso de rosca sinfín. La tensión que se introduce se va controlando mediante la evaluación del alargamiento que experimenta el tendón al accionar con la llave de apriete sobre el tornillo sinfín del mecanismo.

Para ello, y a partir de eliminada la catenaria, ha de medirse la magnitud que se va separando del cabezal el aditamento de anclaje que fue cerrado sólo lo suficiente como para mantener la tensión que lo lograra, pero que permita a la vez que el alambre se estire más a partir de aquella tensión. Por ejemplo, el corrimiento absoluto de

cada anclaje si se deseara introducir una tensión inicial del 70% del límite convencional de fluencia de una acero con , si la distancia entre cabezales de anclaje en las líneas de producción es de 34.00m, sería evaluado así:

f po = 0.70 f py = 1120 MPa (Tensión inicial de tesado) po

=

f po 1120 Pa = = 0.0056 E p 2 *10 5 MPa

(Elongación del alambre durante el tesado) po

=

(

po

)

* L = (0.0056)(34.00 m ) = 0.19 m

Es decir, cuando este equipo de tesado logre separar cada anclaje 19cm desde el cabezal, vencida antes la catenaria de cada alambre, se estaría introduciendo una tensión inicial de tesado de 1120MPa, la que caería luego de producidas las pérdidas diferidas a un valor aproximado de 950MPa, si estas pérdidas se estimaran en un 15%.

Foto 6.: Alambres estirados y anclados en la prelosa La Foto 6 muestra cómo quedan ya estirados y anclados todos los alambres en un tipo de losa que no es precisamente la prelosa PPCC_A&C, aunque para esta la situación es bien similar, modificándose sólo la ubicación de los alambres. Obsérvese que al vaciar el hormigón, endurecido este y transferida la fuerza de tesado, los aditamentos de anclaje pueden

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recuperarse y reutilizarse nuevamente. En la práctica esta transferencia puede estarse realizando6a las 72hrs. e. Máquina de encofrado deslizante para la colocación y vibrado del hormigón Las Fotos 7 y 8 muestran un prototipo de máquina producida en el CECAT que como puede observarse va montada sobre ruedas para facilitar su desplazamiento a lo largo de la línea de producción.

Posee además una cuba dentro de la cual se va vertiendo el hormigón para luego vibrarlo por medio de tres agujas de inmersión que ella posee, hasta alcanzar la laborabilidad suficiente como para que dicho hormigón sea fácilmente extendido sobre el molde fijo del lecho. La máquina se sitúa inicialmente por uno de los extremos del lecho (los alambres pretensados ya han sido estirados y debidamente anclados contra los cabezales) y se va trayendo hacia el otro extremo mediante un cable que se enrolla en un polipasto (ver Foto 9), procurando asegurar un desplazamiento a velocidad constante. Una mínima especialización de estas labores puede asegurar una velocidad que puede oscilar entre 1 y 1.5m/min, es decir, la operación de colocación, vibrado y compactación del hormigón extendido en un lecho de 34.00m, puede realizarse en aproximadamente entre 35 y 50min.

La baja relación A/C que se utiliza facilita que la máquina, sirviendo de molde, pueda ir desplazándose sobre el hormigón extendido sin riesgo a que se disgregue. En el caso de la prelosa PPCC_A&C la propia máquina va asegurando la superficie superior que se ha considerado para ella (siete semicírculos de radio predefinido) para permitir luego una excelente adherencia con el hormigón de la carpeta colaborante que se vaciaría “in-situ”. f.

Foto 7.: Máquina producida en el CECAT

El pretesado a escala industrial exige normalmente una sierra viajera con disco de diamante para cortar las piezas a la longitud requerida, alternativa que puede resultar onerosa pues el disco de diamante se va desgastando al cortar lo mismo hormigón que acero. Para atenuar este gasto, en este caso durante la colocación del hormigón se van situando separadores a lo largo del lecho de vaciado a distancias que se correspondan con la longitud que cada proyecto demande, de manera que el acero a nivel de estos separadores queda prácticamente desnudo y puede ser fácilmente cortado mediante un equipo de oxicorte elemental. g.

Foto 8.: Máquina producida en el CECAT

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Equipo de corte

Secuencia de operaciones en una Planta típica de producción de la prelosa.

El proceso de producción de la prelosa puede responder a la siguiente secuencia de operaciones, indicando los tiempos aproximados que requiere un operario en cada una:

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1.

2.

3.

Limpieza del lecho de vaciado (0.15hr x operario por línea).

Aplicación de algún producto en la superficie inferior del lecho que facilite luego el desmolde de la prelosa (0.15hr x operario por línea).

Líneas de producción: 6 de 34.00m cada una

PLANTA A

Equipos: 3 de tesado 1 y máquina de vaciado

Colocación de los alambres a través de los cabezales atendiendo a la tipología de armado de que se trate (diámetro, cantidad y posición de los alambres) (0.3hr x operario por línea).

4.

Tesado y anclaje de los alambres (2hr x operario por línea).

5.

Colocación y compactación del hormigón (1.2hr x operario por línea).

6.

Curado (a partir de la primera hora de colocado el hormigón)

7.

Destesado y corte de las armaduras (a las 72hr de colocado el hormigón)

8.

Transporte de las prelosas producidas al sitio de almacenaje.

IV. Criterios generales para LA CONCEPCIÓN del patio de producción de un Prototipo de Planta.

A manera de ilustración, se consideraran producciones para viviendas cuyos espacios conduzcan a una luz de 4.00m, valor apropiado para los estándares de las viviendas económicas. Siendo este el caso se pueden obtener ocho prelosas en cada línea de producción de 34m de longitud, luego de situar convenientemente los separadores que permitan interrumpir la colocación del hormigón cada 4.00m.

Si el ancho de la prelosa es de 0.50m (valor recomendado para asegurar un peso del elemento que pueda ser manipulado sin requerir equipos especiales de izaje, como grúas, por ejemplo), se obtendría por cada línea de producción una superficie de total de 16.00m2 (8x4.00mx0.50m). A continuación se ofrece un análisis para estimar el rendimiento promedio de dos alternativas de Planta con similares recursos, y diferente cantidad de líneas de producción:

Brigada básica: 6 operarios

Líneas de producción: 18 de 34.00m cada una

PLANTA A

Brigada básica: 6 operarios Equipos: 3 de tesado 1 y máquina de vaciado

Como en ambas variantes se cuenta con 3 equipos de tesado, las primeras cuatro operaciones descritas en 3.7 (O1–O4) pueden realizarse simultáneamente en 3 líneas (situando 2 operarios en cada una), y requiriéndose un tiempo total para todas ellas de 1.5hr aproximadamente. Propiciando que toda la brigada participe en la elaboración del hormigón, a continuación se colocaría el hormigón en la Línea 1, requiriendo 2 operarios un tiempo estimado de 0.6hr para completar esta operación.

La única máquina de vaciado que se posee en ambas variantes (para propiciar el menor costo inicial en tangibles) se trasladaría luego a la siguiente Línea y a su emplazamiento se está destinando 0.20hr. La Figura 2 ilustra cómo es posible que al cabo de 4hr se haya colocado el hormigón en las tres primeras líneas.

Si se establecen jornadas laborales de 8hr efectivas, esta brigada, con estos recursos, estaría completando seis líneas y produciendo así 96m2 de superficie de entrepiso o cubierta en sólo media jornada, según se observa en la Figura 2. Como son seis las líneas que posee la Planta de la primera variante, concluidas estas cinco primeras operaciones el proceso tecnológico se detiene tres días para poder destesar, durante los cuales sólo habría que asegurar el curado y los operarios pueden dedicarse a otras labores menos exigentes.

61

≈4hr 2.3 hr LÍNEA 1 LÍNEA 2 LÍNEA 3

0.80 hr

O1+O2+O3

O5

T

1.5hr

O.6hr

0.20hr

0.80 hr Traslado

O1+O2+O3

O5

T

1.5hr

O.6hr

0.20hr

O1+O2+O3

O5

T

1.5hr

O.6hr

0.20hr

Figura 2.: Secuencia de operaciones para producir 48m2 de losa en tres líneas durante las primeras 4hr con sólo una máquina.

El rendimiento para la primera variante de Planta (19.2m2/día) se refleja en la Tabla I. TABLA I.: Ciclo de producción para realizar dos vaciados consecutivos sobre un mismo lecho cuando la planta posee 6 líneas de producción.

10*

Destese

9

Curado

8

Curado

7

Curado

6 Nuevo vaciado de las 6 Líneas

5*

Destese

4

Curado

3

Curado

2

Curado

Actividad

1 Vaciado de las 6 Líneas

Día

(96m2)

(96m2)

Producción Total para un ciclo de 10 días

192m2

*: Luego de cortada toda la armadura se retiran las losas del lecho de vaciado y se trasladan a la zona de almacenamiento en la Planta.

En definitiva, al cabo de 10 días laborales se producen 192m2 de superficie de prelosa que permitirían resolver, para viviendas de 60m2, la cubierta de 3.2 viviendas/Planta, o la solución estructural de entrepiso y cubierta para 1.6 viviendas de dos niveles /Planta de igual superficie en igual tiempo. Al cabo de 11 meses, considerando 24 días laborales, se estarían garantizando 84 viviendas de un nivel (con una superficie de 60m2), o 42 de dos niveles con igual superficie por piso, sólo con una Planta de seis líneas de producción.

Como la productividad estuvo determinada no por los recursos, sino por los tres días que habría que esperar

62

para transferir la fuerza de pretensado (de ahí que los costos directos de inversión sean relativamente bajos), ya para la segunda variante (PLANTA B), que concibe 18 lechos de vaciado, la productividad se incrementaría apreciablemente como se ilustra en la Tabla 2.

Es decir, en esta segunda variante al cabo de 7 días laborales se producen 288m2 de superficie de prelosa para un rendimiento de (41m2/día), duplicando así el de la primera variante y permitiendo resolver la cubierta de 4.8 viviendas de un nivel de 60m2/Planta, o la solución estructural de entrepiso y cubierta para 2.4 viviendas de dos niveles de igual superficie/Planta, en ese tiempo.

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TABLA II.: Ciclo de producción cuando la planta posee 18 líneas de producción.

4

5*

6*

7*

Destese

Curado

Actividad

3

Curado

2

Curado

1 Vaciado de 6 Líneas

Día

Destese

Curado

Curado

Actividad

Curado

Vaciado de otras 6 Líneas

(96m2)

Destese

Curado

Curado

Actividad

Curado

Vaciado de otras 6 Líneas

(96m2)

(96m2) Producción Total para un ciclo de 7 días

288m2

El Grupo de Desarrollo de la Vivienda del Centro de Estudios de Construcción y Arquitectura Tropical al que pertenece uno de los autores, ya cuenta con el diseño de ocho variantes de tipologías de armado diferentes, en las que se combinan alambres de 3mm y 5mm,

elaborándose en la actualidad un catálogo que define el rango de luces en que puede emplearse cada variante para las cargas vivas más frecuentes en vivienda. La Tabla 3 define la tipología de refuerzo de estas ocho variantes (R1 – R8).

TABLA III.: Tipología de refuerzo para diferentes variantes de la PRELOSA PPCC_A&C. Mismo diámetro R1 Cantidad de Alambres

R2

R3

Diámetros combinados R4

R5

R7

R8

Diámetro de los Alambres φ(mm) 3

5

3

5

3

1

5

3

5

X

2 3

R6

X

5

3

X

X

5

X

X X

3

X X

X

4 5

X

X

V. Análisis de resultados y conclusiones.

La solución que se propone para resolver el sistema estructural de entrepiso o cubierta para los programas de desarrollo de la vivienda, resulta viable técnica y

económicamente, confirmando la posibilidad de aplicar la técnica del preesfuerzo sin requerir de las elevadas erogaciones que caracterizan la inversión inicial que exige esta técnica.

63

Parece más aconsejable la variante de Planta de 18 líneas de producción, con el fin de asegurar cada 11 meses de labor la producción de la cubierta de aproximadamente 180 viviendas de 60m2 de un nivel, o de 90 viviendas de dos niveles con igual superficie, sólo con una Planta y el mínimo equipamiento.

Si la demanda local lo justifica, estos resultados se pueden incrementar anualmente tantas veces como Plantas se decidan construir, contribuyendo así a la solución progresiva de la incuestionable necesidad de viviendas latente en nuestra región, con una solución estructural que posee además las ventajas adicionales que ya se anunciaran al inicio del trabajo (mayor durabilidad, mínimo requerimiento de madera, disminución de los costos directos de acero, etc.)

VI. Agradecimentos

VII. Referencias bibliográficas DAMLE, A. Role of Private Sector Enterprises in dissemination of Sustainable Building Materials and Construction Technologies. Development Alternatives.

Vol. 8 No.10. Oct. 1998.

CABRERA, V., E. Losa pretesada para entrepiso y cubierta de sección compuesta para carga viva.Tesis de Graduación. ISPJAE. La Habana. Cuba. 2004.

SÁNCHEZ M., M. La aplicación del Pretensado a la solución de viviendas sustentables en el Ecuador. Tesis de Graduación. ISPJAE. La Habana. Cuba. 2005.

LIBBY, J., R. Modern Prestressed Concrete. Design Principles and Construction Methods. Third Edition.

Van Nostrand Reinhold Company Inc. New York. EE.UU. 1984.

Al Grupo de Desarrollo de la Vivienda del Centro de Estudios de Construcción y Arquitectura Tropical del ISPJAE, La Habana, Cuba.

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Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables

El Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables (AEIRNNR) es una unidad académica de la Universidad Nacional de Loja, que identificándose plenamente con la visión institucional, aporta efectivamente al desarrollo del país; y en

particular de la región Sur, a través de la formación de talentos humanos, la generación de conocimientos y la vinculación con la colectividad, de manera que en ésta se disponga de energía en suficiente cantidad para satisfacer las necesidades de la sociedad; se

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aprovechen los recursos naturales no renovables, con criterio técnico, de equidad social, rentabilidad económica y sostenibilidad ambiental; se cuente con sólidas industrias electromecánicas y de la construcción que generen trabajo productivo utilizando los recursos propios y que todos los procesos productivos y de servicios hayan incorporado la informática como herramienta que sustente su accionar.

• Sistematizar los conocimientos científico-técnico universales y confrontar su aplicación a la realidad regional y nacional; generar conocimientos, pautas y referentes propios, para enfrentar los problemas del entorno, a través de la investigación.

En los ámbitos de la energía, las industrias electromecánicas, electro-energéticas, de la construcción, la informática y el aprovechamiento de los recursos naturales no renovables se propende:

• Ofrecer servicios especializados pertinencia y equidad.

Formar profesionales, en los niveles tecnológicotécnico-artesanal, de pregrado y de postgrado, con enfoque humanista, sólida base científico-técnica, en pertinencia con los requerimientos sociales de la Región Sur y del país.

• Ofrecer programas de actualización y de perfeccionamiento sobre los avances científicotecnológicos de las profesiones.

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• Valorar, enriquecer, desarrollar, promocionar y difundir la cultura regional y nacional. con

calidad,

• Suscitar análisis, debates y construcción de alternativas de los relevantes problemas regionales y nacionales, con la participación de los actores sociales involucrados.

El AEIRNNR en sus distintas carreras, está innovando en la producción de nuevos servicios a la colectividad y fomentando el avance de la ciudad y el país, es pionera en la investigación de energías limpias, cuenta con servicio de internet, biblioteca y biblioteca virtual y oferta las siguientes carreras:

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NOMBRES AUTORES TEMA

Carrera de Electromecánica La carrera de ingeniería electromecánica es acreditada y reconocida socialmente por su calidad académica, sus aportes al conocimiento e investigación científica y por promover el desarrollo de la ciencia, la tecnología y el talento humano desde una perspectiva ética y humanística contribuyendo creativamente a la solución de los problemas del entorno social.

Su misión es la de formar profesionales en Ingeniería Electromecánica con sólidos conocimientos científicos, técnicos y sociales, capaces de responder a los requerimientos de la industria, los servicios y el sector productivo, asumiendo con responsabilidad los roles que la sociedad demanda; con actitud crítica, reflexiva, creativa, innovadora y práctica de valores, para promover la investigación científica y la integración social, en armonía con el medio ambiente.

El objetivo general de la carrera es el de formar un profesional de perfil amplio en el campo de la selección, instalación, explotación, mantenimiento de equipamiento, instalaciones electromecánicas y electroenergéticas, con un empleo racional de la energía que le permita hallar las soluciones técnicas más adecuadas, económicamente ventajosas y físicamente seguras para el hombre y el medio.

Los objetivos específicos se constituyen la parte medular de la carrera, ya que al ser considerados como los resultados más generales del aprendizaje, se identifican como los Objetivos Educacionales de la carrera y están orientados a formar profesionales en el campo electromecánico que sean capaces de: • Seleccionar los fundamentos científicos y las herramientas tecnológicas de la ingeniería electromecánica para el análisis, diseño, selección, mantenimiento, producción, explotación y automatización de máquinas, equipos y sistemas electromecánicos y electro energéticos.

• Organizar equipos de talento humano capaces de transformar los problemas derivados de las necesidades sociales en bienes, servicios o negocios.

• Actuar críticamente, con responsabilidad y ética en el ejercicio de su profesión.

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• Utilizar técnicas para la comunicación eficaz de la ciencia y la tecnología. Mantener una práctica de actualización permanente en los campos de su competencia profesional y humanístico, para servir con calidad y calidez a sus empleadores, clientes y sociedad en general.

• Desarrollar hábitos de actualización continua en su campo profesional, acorde a los avances de la ciencia y la tecnología.

• Reconocer la problemática social, cultural, económica, ambiental y política contemporánea, relacionada con su campo profesional.

Al terminar la carrera, los egresados de ingeniería electromecánica estarán en capacidad de: • Aplicar los principios matemáticos básicos y especializados, así como las ciencias básicas y de ingeniería para modelar y resolver problemas electromecánicos y electroenergéticos.

• Diseñar y ejecutar experimentos para analizar e interpretar datos de los fenómenos mecánicos, eléctricos, electromecánicos y electroenergéticos y los relacionados con las fuentes renovables de energía.

• Diseñar, seleccionar, mantener, automatizar, modernizar y reconvertir componentes, máquinas, equipos, redes eléctricas de baja y media tensión, sistemas electromecánicos y electroenergéticos.

• Utilizar herramientas de ingeniería, incluido software, para la solución de problemas inherentes a la profesión.

• Desarrollar programas y proyectos de gestión energética de sistemas electromecánicos y electroenergéticos.

• Aplicar normas de mantenimiento y seguridad industrial; salud ocupacional y control de producción y calidad.

• Participar en grupos multidisciplinarios para la generación y desarrollo de proyectos de investigación electromecánicos y electroenergéticos o afines en beneficio de la sociedad.

Carrera de Ingeniería En Sistemas La carrera de Ingeniería en Sistemas tiene como visión contribuir al desarrollo científico-tecnológico, con talento humano capaz de brindar soluciones eficientes y eficaces a las necesidades de la sociedad, aplicando programas de investigación, desarrollo e innovación.

Oferta estudios de grado y formación continua, en el campo de la informática, sistemas computacionales y redes de datos, a través de la investigación científica para vincularse con la sociedad.

El Objetivo General es el de formar profesionales competitivos con conocimientos científicos, técnicos, humanistas y éticos que elaboren con calidad soluciones informáticas y de computación, mediante investigación, desarrollo e innovación.

Los objetivos específicos de la carrera son los siguientes: 1.

Asegurar la adquisición de conocimientos, capacidades y destrezas básicas dentro del campo de la Ingeniería en Sistemas, con mentalidad innovadora para adaptarse a futuros escenarios profesionales.

2.

Desarrollar las capacidades de los profesionales en formación para resolver problemas de las ciencias básicas.

3.

Formar al futuro profesional para utilizar herramientas y técnicas en el análisis, diseño, implementación y gestión de soluciones Informáticas y Computacionales.

4.

Capacitar al futuro profesional para que propongan, desarrollen y mantengan aplicaciones de software empleando métodos de Ingeniería del Software y Lenguajes de Programación adecuados al tipo de aplicación a desarrollar manteniendo los niveles de calidad exigidos.

• Aplicar principios de responsabilidad profesional y ética.

• Comunicar a la sociedad los resultados de su práctica ingenieril, con precisión y claridad.

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NOMBRES AUTORES TEMA

5.

Proponer y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas centralizadas, distribuidas e inteligentes integrando hardware, software y redes.

6.

Definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de aplicaciones y servicios informáticos de diversa complejidad.

7.

Proponer proyectos informáticos utilizando los principios y metodologías propias de la Ingeniería en Sistemas.

8.

Demostrar habilidades de liderazgo y dirección de equipos multidisciplinares, con alto grado de innovación en temas actuales esenciales a la Ingeniería en Sistemas para contribuir al desarrollo económico de la sociedad.

9.

Capacitar al futuro profesional para la dirección, análisis, desarrollo e implementación de proyectos de seguridad de la información.

10. Orientar al futuro profesional en la definición de su perfil profesionalizante y presentar las bases para la elaboración del proyecto de fin de carrera.

Software Desarrollar y mantener aplicaciones de software empleando métodos de Ingeniería del Software y Lenguajes de Programación adecuados al tipo de aplicación a desarrollar manteniendo los niveles de calidad exigidos.

Hardware Definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware para el desarrollo y la ejecución de aplicaciones y servicios informáticos de diversa complejidad Telecomunicaciones Mantener una actitud autodidacta e investigativa frente a las nuevas tecnologías de la informática y las telecomunicaciones.

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Carrera de Electrónica y Telecomunicaciones Foto: Electrónica y Telecomunicaciones

compromiso ético, moral y humanístico; promulgando la práctica de valores al servicio de la sociedad y el ambiente.

(3 fotos)

Los objetivos específicos de la carrera son:

Electrónica y Telecomunicaciones es una carrera acreditada, vinculada al desarrollo del país, especialmente de la región sur; promoviendo la investigación científica y el uso, desarrollo y aplicación de las tecnologías electrónicas, de información y comunicación, generando mejoramiento continuo para alcanzar la excelencia académica, formando talento humano competitivo, con la práctica de valores éticos y morales al servicio de la sociedad y el ambiente.

Su misión es formar profesionales en el campo de la electrónica y las telecomunicaciones con sólida base científica y técnica, alta pertinencia social y valores, para cubrir las necesidades del entorno regional y nacional.

Los objetivos generales de la Carrera son: Contribuir al conocimiento de la problemática de nuestra realidad regional y nacional; vinculando la teoría y la práctica científica - tecnológica, necesarias para identificar las causas de nuestra brecha tecnológica y las formas de superarla; formar profesionales con sólidos conocimientos en ciencias de ingeniería y un alto

70

• Formar profesionales calificados para realizar tareas de gestión, administración, planeación, diseño, construcción, adaptación, calibración y montaje de equipos en sistemas electrónicos, computacionales y de telecomunicaciones de última generación con normas nacionales e internacionales.

• Desarrollar talento humano capaz de diseñar, construir y manipular circuitos electrónicos digitales y analógicos; de potencia, automatización e instrumentación incorporando criterios de programación y uso de software especializado.

• Formar profesionales con vasto conocimiento en teoría de señales y sistemas de comunicación, para la planeación e implementación de redes detelecomunicaciones y datos.

• Promover la formación de profesionales con perfil investigativo y científico, que contribuyan al análisis, discusión y solución de los problemas de la región sur y delpaís.

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NOMBRES AUTORES TEMA

Carrera de Geología Ambiental y Ordenamiento Territorial La Carrera de Geología Ambiental y Ordenamiento Territorial es una unidad académica que forma profesionales con rigurosidad científica técnica y compromiso social en el campo de las ciencias de la Tierra, encaminados hacia el Ambiente y Ordenamiento Territorial; que genera, transmite e innova conocimientos de calidad a través de la prestación de bienes y servicios especializados que aportan al desarrollo de su zona de influencia; respetando los saberes ancestrales con la participación colectiva de los actores sociales.

La Carrera de Geología Ambiental y Ordenamiento Territorial se constituye en una unidad de educación superior en Ciencias de la Tierra; con características integradoras y de pensamiento pluralista; comprometida con el desarrollo sustentable de la Región Sur y el país; reconocida por contribuir a la solución de problemas de carácter técnico y científico aplicando innovaciones tecnológicas y promoviendo la utilización de saberes y prácticas ancestrales que permitan el desarrollo humano.

El objetivo general es Graduar un ingeniero geólogoambiental de perfil amplio, con valores propios de un profesional capaz de preservar y proteger el medio geológico y la geodiversidad ecuatoriana, capacitado científica y técnicamente para ejecutar trabajos en el campo de la topografía, de prospección y exploración del medio geológico y sus georecursos (minerales, hídricos, gasopetrolíferos, el patrimonio geominero y ambiental), la minería, el medio ambiente y el ordenamiento territorial, así como la evaluación de las condiciones ingeniero geológicas para la construcción de los diferentes tipos de obras ingenieriles.

Los objetivos específicos se constituyen la parte medular de la carrera, ya que al ser considerados como los resultados más generales del aprendizaje, se identifican como los Objetivos Educacionales de la carrera y están orientados a formar profesionales en el campo de la geología ambiental que sean capaces de: Seleccionarlos fundamentos científicos y aplicar las herramientas de la ciencia y tecnología de la ingeniería en geología ambiental para ejecutar levantamientos topográficos, prospectar y explorar el medio geológico, explotando y beneficiando los yacimientos minerales

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útiles, preservando el medio ambiente en base a un ordenamiento territorial.

Utilizar técnicas para la comunicación eficaz de la ciencia y la tecnología.

Organizar equipos de talento humano capaces de transformar los problemas derivados de las necesidades sociales en bienes, servicios o negocios.

Mantener una práctica de actualización permanente en los campos de su competencia profesional y humanística, para servir con eficacia y calidad a sus empleadores, clientes y sociedad en general.

Actuar críticamente, con responsabilidad y ética profesional en el ejercicio de su profesión.

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EVALUADORES ACREDITADOS PARA ANALISIS DE ARTÍCULOS A PUBLICARSE EN LA REVISTA “ENERGÍA” NOMBRES Y APELLIDO

AFILIACIÓN INSTITUCIONAL O EMPRESARIAL

Jhon Egverto Soto Luzuriaga

Coordinador de la Sección Departamental de Geodinámica, Minería y Metalurgia del Departamento de Geología y Minas e Ingeniería Civil Docente, Departamento de Geología y Minas e Ingeniería Civil, Universidad Técnica Particular de Loja, Loja, Ecuador, desde noviembre 1994.

Máster en Ingeniería Geológica Aplicada a la Obra Civil, jesoto@utpl.edu.ec Universidad de Granada-España, septiembre 2010. jsjesoto@gmail.com Ingeniero en Geología y Minas, Universidad Técnica Particular de Loja, Ciudad de Loja, Ecuador, marzo 2002.

Licenciado en Tecnología Geo-minera, Universidad Técnica Particular de Loja, Ciudad de Loja, Ecuador, 1995.

Tecnólogo en Minas, Universidad Técnica Particular de Loja, Ciudad de Loja, Ecuador, junio de 1993.

Cursando Doctorado, Universidad de Granada, España.

Ingeniero

Julio Alberto Hernández Caneiro

Profesor Titular del Instituto Politécnico José Antonio Echeverría (ISPJAE-CUJAE), de La Habana, Cuba Miembro de la Unión Nacional de Arquitectos e Ingenieros de la Construcción de Cuba (UNAICC) Miembro del Comité Técnico de Normalización para el Cálculo jahcan@civil.cujae.edu.cu de Estructuras de Hormigón de Cuba (CTN-38) Profesor Titular de la Facultad de Ingeniería Civil del ISPJAE Títulos Académicos de tercero y cuarto nivel: Ingeniero Civil desde el Enero de 1980 Doctor en Ciencias Técnicas desde Julio de 2000

Ingeniero

Bolívar Hernán Maza

GADM-MACARÁ Ingeniero Civil, Magister en Construcción Civil en Desarrollo aribeen89@gmail.com Sustentable, Consultor Privado.

Luis Antonio Chamba Eras

Afiliación Institucional: Escuela de Informática y Multimedia, Universidad Internacional del Ecuador Firma del Revisor: Luis Chamba-Eras Título académico de tercer nivel: Ingeniero en Sistemas lachamba@unl.edu.ec Informáticos y Computación luchambaer@mail.internacional.edu.ec Título académico de cuarto nivel: Máster en Ingeniería Computacional y Sistemas Inteligentes Área de investigación: Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial

Ingeniero

Jorge Luis Maldonado Correa

Afiliación institucional o empresarial: Universidad Técnica Particular de Loja jorge.maldonado@unl.edu.ec Títulos académicos: Tercer nivel: Ingeniero Electromecánico jmaldc@yahoo.es Cuarto nivel: Máster en Ingeniería Mecánica.

Dr. Ing.

Roberto Delgado Victore

Profesor Titular ISPJAE Consultor de DIP Centro Internacional robertodv@uci.cu de la Habana rdelgadov@ind.cujae.edu.cu

TÍTULO

Ingeniero

Ingeniero

CORREO

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PROTOCOLO DE RECEPCIÓN Y EVALUACIÓN DE TEXTOS • Se confirma la recepción del documento a los autores.

• El Consejo Editorial verifica si el documento es pertinente con la temática de la revista y cumple con las características mínimas solicitadas en el instructivo para publicar, entonces decide si se envía a evaluar.

• Si el documento no es aceptado para evaluación, se informa a los autores las razones por las que no ha sido aceptado.

• Cuando un artículo no es aceptado para evaluación, pero es pertinente para la revista, se invita a los autores a un resometimiento del mismo.

• Si el documento es aceptado para evaluación, se contacta al banco de evaluadores de la revista(expertos en el tema) y se realiza la solicitud de evaluación.

• Los árbitros evalúan y realizan sus observaciones. Éstos desconocen los nombres de los autores y viceversa (evaluación a doble ciego).

• Con base en los resultados de las evaluaciones, el documento: – se rechaza para publicación, – se debe corregir y enviar nuevamente a evaluación, – debe corregirse y no se requiere nuevamente su evaluación, o – se acepta para publicación.

• Cuando se requieren correcciones, los autores las aceptan. Luego, retornan su documento al Coordinador Editorial. En caso de no aceptar las correcciones, el autor deberá explicar y defender su tesis científica.

• El Consejo Editorial verifica el cumplimiento de las observaciones. Entonces se acepta o no su publicación.

• Si el documento no es aceptado para evaluación, se informa a los autores las razones.

• Si el artículo es aceptado para publicación, el autor debe realizar correcciones de estilo, si fuera el caso.

• El Coordinador Editorial revisa la versión final, corrige y envía al autor corresponsal para su aprobación final.

• El Consejo Editorial informará al autor del resultado de la evaluación en un período no superior a dos meses, por intermedio del Coordinador Editorial de la revista.

• Si un artículo, una vez sea aprobado para publicación, no puede ser publicado en alguno de los próximos dos números de la revista, el Coordinador Editorial comunicará al autor la demora.

Del autor • Al someter un documento, el o los autores aprueban la publicación en papel y/o electrónica de su obra en la revista “Energía”, en caso de ser aprobado por los árbitros y el Consejo Editorial. Además, ceden sus derechos a la revista.

• Se entiende que el autor que envía un artículo actúa de buena voluntad en representación de todos los autores del documento, y expresa la responsabilidad solidaria en el sentido de la originalidad del trabajo presentado.

• Al realizar el envío de un artículo al Editor de la revista, los autores se comprometen a no presentarlo simultáneamente a otra publicación, a menos que sea rechazado.

• La revista “Energía” no asume responsabilidad legal por efectos de la aplicación de los contenidos publicados, que puedan resultar en daños a propiedades, personas naturales o jurídicas, etcétera.

NORMAS PARA LA PRESENTACIÓN DE ARTÍCULOS EN LA REVISTA “ENERGÍA” BASADAS EN EL FORMATO DE LA REVISTA IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS Adaptado por: Chamba-Eras, Luis-Antonio La revista “Energía” en base al formato de la IEEE Latin America Transactions tiene reglas y normas formales que deben ser estrictamente observados por el autor, si no se cumplen, el artículo no será publicado, sin importar su estatus de aceptado.

1. La presentación de un trabajo implica: • Que el artículo no ha sido publicado antes.

• Que el artículo no se está considerando para su publicación en otra parte.

• Que la presentación fue aprobada por todos los autores, así como por las autoridades responsables, y tácita o explícitamente por la carrera o grupo de investigación donde se realizó el artículo.

• Que el autor/res está de acuerdo y acepta todos los términos y reglas establecidos en este documento.

• Que el autor/es autorizan a la revista “Energía” para publicar el artículo y hacer cambios de acuerdo al formato requerido por la revista.

2. Reglas para el formato de los artículos: • Los trabajos deben enviarse en formato digital (PDF) en base al formato/plantilla realizados en Microsoft Word o TeX/LaTeX que se compartirá por correo electrónico.

• Se advierte que el uso de cualquier software externo a Microsoft Word o TeX/LaTeX, o utilizar fuentes específicas, puede provocar errores, como símbolos se pueden intercambiar en las ecuaciones o fórmulas, lo que conduce al rechazo del artículo.

• En el registro de la página de la sumisión del artículo, seleccionar temas de interés en sólo una de las áreas técnicas de la revista, que esté más próximo del tema del artículo.

• El artículo debe tener un promedio de seis (6) páginas a diez páginas.

• No incluir encabezado, pie de página (excepto la nota de pie de página de los autores), o numeración de página.

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• Tamaño de página Carta 8.5 x 11 pulgadas y 1,70 cm de márgenes en los 4 lados, en dos columnas con un ancho de 8,88 cm y 0,43 cm de separación.

• Texto del artículo debe ser español (con excepción de título, resumen y palabras clave deben estar en Inglés), Times New Roman, tamaño 10 en color negro (incluyendo correos electrónicos y enlaces).

• Título del artículo en inglés, Times New Roman tamaño 24, con la primera letra de cada palabra en mayúscula.

• Los nombres de los autores debe venir justo debajo del título, con nombres abreviados de las iniciales y salpicado de espacio entre ellos, seguido por el apellido en su totalidad, sin el uso de guiones con el tamaño de letra en Times New Roman tamaño 12.

• Título de sección en Times New Roman 10, en letras mayúsculas y numeradas con números romanos (I. INTRODUCCIÓN).

• Título de las tablas en Times New Roman 8, mayúsculas y con números romanos (TABLA I. LEYENDA DE LA MESA.).

• Abstract (Resumen) y Keywords (las palabras-clave) en inglés, cursiva y negrita, seguido de un guión sin espacio (Abstract—Keywords—), escrito en Inglés y en negrita, todos en Times New Roman 9.

• La primera letra de la primera palabra del primer párrafo (I. INTRODUCCIÓN) debe ser capitular (letra capital) de tamaño de dos líneas, el resto de los caracteres no deben ser capitalizados.

• Debe tener pie de página en la primera columna de la primera página, que contiene sólo los nombres de autores (con nombres abreviados de las iniciales y salpicado de espacio entre ellos, seguido por el apellido en su totalidad, sin el uso de guiones), afiliación laboral, local y correo electrónico de cada autor en su propia línea en Times New Roman 8, separados por comas.

• Gráficos: Las tablas, figuras, gráficos, diagramas e ilustraciones y fotografías, deben contener el título o leyenda explicativa relacionada con el tema de investigación que no exceda las 15 palabras y la procedencia. Se deben entregar en medio digital independiente del texto a una resolución mínima de 300 dpi (en JPG, TIFF, PSD u otro formato que mantenga la calidad requerida), según la extensión del artículo, se puede incluir de 5 a 10 gráficos y su posición dentro del texto. El autor es el responsable de adquirir los derechos y/o autorizaciones de reproducción a que haya lugar, para imágenes y/o gráficos tomados de de otras fuentes.

• La leyenda de las figuras deben ser escritas “Figura 1. xxx “, justificada a la izquierda en Times New Roman 8, terminando con el punto; y como llamada en el texto, usar “ Fig. 1”.

• Las ecuaciones deben ser justificadas a la izquierda y numeradas con números arábigos entre paréntesis justificado a la derecha.

• Las secciones Referencias y Agradecimientos no se numeran, tipo de letra Times New Roman, tamaño 8, y debe seguir exactamente el modelo.

• Biografías de los autores debe tener la foto y seguir el formato definido en el modelo. Deben venir después de las referencias, sin título de sección, con tipo de letra Times New Roman 8.

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Convocatoria e invitación para publicar en revista “Energía”

El Comité Editorial de la revista “Energía”, publicación del “Área de la Energía, las Industrias y los Recursos No Renovables” de la Universidad Nacional de Loja, convoca a investigadores, docentes, estudiantes y especialistas de los campos de estudio citados, en un contexto local, nacional e internacional, a presentar sus artículos originales de investigación científica o tecnológica, artículos de revisión, u otro tipo de textos de interés científico, para que sean evaluados y considerados para su posible publicación en las ediciones No. 4 (Julio de 2015) y No.5 (Diciembre 2015).

Para normas de publicación y mayor información solicitar el instructivo para publicar al siguiente correo: revista. energia@unl.edu.ec

ACTIVIDADES

CRONOGRAMA Convocatoria 20 de Diciembre de 2015

Fecha límite de recepción de artículos

20 de marzo del 2015

Revisión de artículos

01 al 30 abril del 2015

Evaluación por pares de artículos

01 al 30 de mayo del 2015

Corrección de artículos

01 al 15 de junio del 2015

Notificación de artículos aceptados

16 al 20 de junio del 2015

Envío de artículos definitivos para diagramación

21 al 30 de junio del 2015

Publicación de la Revista

julio del 2015

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