Escuela de Ingeniería Electromecánica

Diagnóstico del potencial para la transformación digital de las Asociaciones Administradoras de Acueductos Rurales (ASADAS) en la Región Chorotega

Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT

Diagnóstico del potencial para la transformación digital de las Asociaciones Administradoras de Acueductos Rurales (ASADAS) en la Región Chorotega Rojas-Hernández, Juan José; Montero-Jiménez, Juan José; Chévez-Gómez, Luis El agua es fundamental para todos los sectores sociales, económicos, así como para la base de recursos naturales de la cual el mundo entero depende según la UNESCO, 2017. Asimismo, la ONU, 2015, en uno de sus objetivos para el desarrollo sostenible, establece en el 2015:” Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos”. Para finales del 2018, se tiene contabilizado que las ASADAS cubren cerca del 32.4% (2232 acueductos) de la población con el servicio de agua (AyA-LNA,2019). El Programa de la Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), estima que porcentaje de Aguas No Contabilizadas (ANC) asciende hasta un 60% en los abastecimientos de agua gestionados por las ASADAS, y que solamente un 6% de estas conoce su porcentaje de ANC. La Región Chorotega presenta problemas en términos de escasez del recurso hídrico, por estacionalidad climática marcada donde la influencia por época seca predomina; queda en evidencia la importancia de un adecuado manejo del recurso hídrico para garantizar el acceso al agua a todos sus abonados. Por otro lado, la falta de conocimiento técnico especializado en las Juntas Directivas de las ASADAS es otro de los problemas para la implementación de tecnologías para la gestión de agua, sumado a esto se tiene el poco presupuesto que tienen las asociaciones. A través de este proyecto se pretende realizar un levantamiento de la infraestructura que poseen los acueductos con el fin de analizar la posibilidad de digitalización de las ASADAS, donde en un posterior proyecto se implementarán tecnologías para mejorar la gestión del agua a través de sistemas integrados de Internet de las Cosas (IoT por sus siglas en inglés) con un presupuesto accesible. Proyecto de Investigación y Extensión. Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE) Dirección de Extensión. Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2023; Este proyecto cumple con el objetivo ODS 6: garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todas las personas. Meta 3: mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la emisión de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial.

Desarrollo de un plan piloto de digitalización en ASADAS: hacia un mejor aprovechamiento del recurso hídrico mediante la incorporación de sistemas IoT

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT

Desarrollo de un plan piloto de digitalización en ASADAS: hacia un mejor aprovechamiento del recurso hídrico mediante la incorporación de sistemas IoT Montero-Jiménez, Juan José; Rojas-Hernández, Juan José El agua es un recurso natural indispensable para la vida en la Tierra. El acceso a agua potable es una necesidad básica y un derecho del ser humano. El aseguramiento del abastecimiento y calidad de agua es de vital importancia para la población. En Costa Rica el abastecimiento del recurso hídrico recae mayoritariamente en entes públicos entre los cuales están las Asociaciones Administradoras de Acueductos Rurales (ASADAS). Estas Asociaciones representan cerca del 30% del abastecimiento del agua a nivel Nacional. Los controles de los sistemas de extracción y abastecimiento de las ASADAS con frecuencia son mecanismos simples cuyo fallo resulta en la insuficiencia de abastecimiento o en el desperdicio del recurso hídrico. La instalación de soluciones comerciales más fiables de control y monitoreo con frecuencia sobrepasan los alcances presupuestarios de las ASADAS. Este proyecto se plantea el desarrollo de un plan piloto de digitalización, apoyado por el AyA en la ASADA de Paso Ancho, en Oreamuno de Cartago. Este plan piloto supone la utilización de sistemas integrados de IoT de bajo coste, desarrollados en el TEC, que permitan un mejor aprovechamiento del agua. A nivel de la escuela de ingeniería electromecánica ya se han gestado varios trabajos finales de graduación enfocados a la creación de sistemas IoT para el monitoreo y control de diferentes variables. Existe un interés del AyA de crear este plan piloto para facilitar la posterior réplica en las demás ASADAS del país. Estos sistemas servirán no solo para el monitoreo del abastecimiento del agua si no de otras variables para el aseguramiento de la calidad de agua. Los datos generados en tiempo real serán de utilidad en el proceso de toma de decisiones y a su vez pueden ser utilizado para futuras implementaciones de sistemas inteligentes de monitoreo y control por parte de las ASADAS. Proyecto de Investigación y Extensión. Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE) Dirección de Extensión. Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2024; Este proyecto de investigación cumple con el objetivo ODS 6: garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todas las personas. Meta 1: lograr el acceso universal y equitativo al agua potable a un precio asequible para todos.

Estudio de materiales, diseño y métodos de manufactura aditiva, para estructura modular de soporte para bobinas superconductoras: informe tipo 1

Fri, 01 Dec 2023 00:00:00 GMT

Estudio de materiales, diseño y métodos de manufactura aditiva, para estructura modular de soporte para bobinas superconductoras: informe tipo 1 Otárola-Zúñiga, Carlos; Queral-Mas, Vicente M. La investigación en ingeniería de fusión se encuentra en franco crecimiento, con la construcción de dispositivos alrededor del mundo. Uno de ellos, el Stellarator (del inglés stella + generator), es un dispositivo de confinamiento magnético de plasmas de alta temperatura, usado en investigación con el objetivo futuro de tener una nueva fuente de energía renovable a partir de procesos de fusión nuclear. El diseño y construcción de estos dispositivos plantea retos de ingeniería debido a la compleja geometría de sus bobinas y a la necesidad de que sean superconductoras, así como a la intrincada forma de sus cámaras de vacío. Los métodos de manufactura utilizados actualmente limitan el uso configuraciones magnéticas cuyo confinamiento optimizado permita mayores valores de B, el cociente de la presión térmica y la presión magnética, un requisito para lograr la energía de fusión. Entonces, es prioritario explorar nuevas técnicas constructivas, sea esto bobinas superconductoras o cámaras de vacío, así como investigar la física de plasmas en nuevas configuraciones magnéticas sin necesidad de recurrir a presupuestos elevados. Esta propuesta plantea el estudio de materiales, diseño, y métodos de manufactura aditiva de una estructura modular de soporte para bobinas superconductoras, que se utilizará en dispositivos tipo Stellarator de escala pequeña (Ro < 1m). Se determinaron las técnicas, propiedades del material, y parámetros críticos para la obtención de un diseño preliminar. Finalmente, se construyó un prototipo mediante manufactura aditiva, para hacer pruebas de funcionalidad y ensamble. Finalmente se generaron los planos de manufactura y la ficha técnica del diseño. Proyecto de Investigación (Código 1341014) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), 2023; Este proyecto cumple con el objetivo ODS 7: garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todas las personas. Meta 3: duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.

Simulación del desempeño de tres perfiles aerodinámicos en flujo turbulento

Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT

Simulación del desempeño de tres perfiles aerodinámicos en flujo turbulento Montenegro-Montero, Mariana; Richmond-Navarro, Gustavo En este trabajo se presentan las curvas de coeficientes de sustentación y arrastre en función del ángulo de ataque, para los perfiles NACA0012, S809 y SG6043 en condiciones de flujo turbulento. El objetivo es identificar el perfil aerodinámico que tiene mejor rendimiento en condiciones de relevancia para las turbinas eólicas de pequeña escala. El análisis se realizó mediante simulación utilizando OpenFOAM. En el caso del perfil NACA0012 se encuentra que su desempeño es poco sensible a cambios en la turbulencia y en el número de Reynolds. La respuesta del perfil S809 es de aumentar tanto el arrastre como la sustentación al aumentar la turbulencia. El desempeño del perfil SG6043 resulta ser el más conveniente en flujo turbulento pues las curvas de sustentación en su mayoría aumentan al aumentar la turbulencia. Las curvas que se reportan aquí son inéditas y no se encuentra en la literatura.; This work presents the lift and drag coefficient curves, as functions of the angle of attack, for the NACA0012, S809 and SG6043 airfoils in turbulent flow conditions. The objective is to identify the airfoil with the best aerodynamic performance under conditions that are descriptive of small scale wind turbine. With the use of OpenFOAM, an analysis was done by numerical simulation. In the case of the NACA0012 airfoil, it was found that the performance is insensitive to the changes in turbulence and the Reynold number. The aerodynamic response of the S809 airfoil is to increase both the drag and lift as the turbulence increases. The SG6043 airfoil responds the best out of the three in turbulent flow, given that the lift curves mostly increase with the turbulence. The curves reported in this work are new and not found in previous literature. UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 25, Nº 111 Diciembre 2021(pp. 212-225)