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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN PASIVO PARA VIVIENDAS, UTILIZANDO EN RADIACIÓN NOCTURNA

Este trabajo es una contribución a los estándares esperados por el gobierno de Chile dentro de las normativas energética Chile 2050, en donde a través de la utilización de un fenómeno llamado radiación nocturna, el cual consiste en disipar calor por radiación de cuerpos que se encuentran en la tierra a una temperatura mayor a un sumidero infinito de calor que es el cielo nocturno y el espacio exterior que se encuentran a menor temperatura, sobre el cero absoluto. El objetivo principal es la creación de un sistema de climatización que pueda ocupar este potencial de enfriamiento que nos entregan los cielos nocturnos, en especial los cielos despejados y con baja humedad relativa. Para lograr enfriar los espacios y las estructuras habitables, logrando mejores estándares de confort térmico dentro de ellos. El confort térmico es la sensación que expresa la satisfacción de los usuarios de las viviendas con el ambiente. Es un valor subjetivo para cada persona y depende de su producción de calor y expectativas entre otros.
 His work is a contribution to the standards expected by the government of Chile within the energy regulations Chile 2050, where through the use of a phenomenon called night radiation, which consists of dissipating heat by radiation from bodies found in the earth at a temperature greater than an infinite sink of heat that is the night sky and outer space that are at a lower temperature, above absolute zero. The main objective is the creation of an air conditioning system that can occupy this cooling potential that the night skies give us, especially the clear skies and with low relative humidity. To achieve the cooling of habitable spaces and structures, achieving better thermal comfort standards within them. Thermal comfort is the sensation that expresses the satisfaction of the users of the homes with the environment. It is a subjective value for each person and depends on their production of heat and expectations among others.
ESTUDIO NORMATIVO PARA EL DESARROLLO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO

El objetivo de los ensayos normalizados junto con la etiqueta de eficiencia energética es verificar y mostrar la eficiencia de los productos a los consumidores. Sin embargo, para los productos de aire acondicionado el protocolo de ensayo se basa en una norma internacional ISO del año 1994. Además la etiqueta de eficiencia energética se encuentra desactualizada en Chile. Estas dos problemáticas generan dificultades para los importadores y fabricantes, ya que no logran mostrar la real eficiencia de sus modelos, desincentivándolos a traer modelos con nuevas tecnologías eficientes al país. Por ello se ha realizado un estudio y propuesta de: nueva etiqueta de Eficiencia Energética (EE) y un ensayo de EE actualizado.
 The aim of Energy Efficiency (EE) standards and their tests protocols, together with the EE label is to verify and show the efficiency of products to consumers. However, for air conditioning products the test protocol is based on an international ISO standard from 1994. In addition, the energy efficiency label is outdated in Chile. These two problems generate difficulties for importers and manufacturers, since they are unable to show the real efficiency of their models, discouraging them from bringing models with new efficient technologies to the country. For this reason, a study and proposal has been made for a new Energy Efficiency (EE) label and an updated EE test.
DESARROLLO DE ALGORITMO DE CONTROL BASADO EN ESTEREOVISIÓN PARA SIMULACIÓN DE AGARRE DE UN OBJETO MEDIANTE UN BRAZO ROBÓTICO

Este trabajo consiste en el desarrollo de un algoritmo capaz de generar las instrucciones de movimiento para un brazo robótico de cinco grados de libertad para simular el agarre de un objeto mediante visión artificial, específicamente, a través de estereovisión, es decir, de la recolección de información a partir del análisis de pares de imágenes con el uso de dos cámaras. El desarrollo del algoritmo se divide en dos grandes bloques: el primero consiste en la aplicación del método de Denavit-Hartenberg (cinemática directa), resolución del problema de cinemática inversa y comunicación con servomotores para la generación del movimiento y el segundo, en la calibración de los sistemas coordenados de las cámaras y del brazo robótico y la detección del punto de agarre del objeto que debe alcanzar el brazo para realizar la simulación.
 This work consists in the development of an algorithm able to generate movement instructions for a five degree of freedom robotic arm to simulate the grabbing of an object through computer vision, specifically, through stereovision, that is, collecting information from the analysis of image pairs using two cameras. The algorithm development is divided in two main blocks: the first one consists in the application of the Denavit-Hartenberg method (forward kinematics), inverse kinematics problem solving and stablishing communication with the servomotors to generate movement and the second one consists in the cameras and robotic arm coordinate systems calibration and the detection of the object grabbing point to be reached by the arm in order to accomplish the simulation.
EVALUACIÓN, EQUIPAMIENTO Y PUESTA EN MARCHA DEL BANCO DE ENSAYOS DE BOMBAS CENTRÍFUGAS DEL LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS SEGÚN NORMA ISO 9906-2012

En este documento, se realiza una evaluación de las capacidades del banco de pruebas de bombas centrífugas montado en el laboratorio de termofluidos, perteneciente al departamento de Ingeniería Civil Mecánica de la Universidad Técnica Federico Santa María, campus San Joaquín, Santiago, Chile. El banco está constituido por dos bombas centrífugas, una válvula de estrangulación neumática, sensores de presión y caudal, además de un sistema electrónico formado por un PLC, 2 variadores de frecuencia y una pantalla HMI que permite la lectura de las variables, como también el control de la válvula neumática y de los variadores de frecuencia. Se analiza la competencia y capacidad de este banco para poder realizar una prueba de rendimiento hidráulico para las curvas características de altura y potencia. Se implementan las exigencias de la Norma ISO 9906-2012 en cuanto a condiciones de diseño, cumpliendo con los requerimientos del grado 1, que, según lo expuesto en la norma, es la categoría de mayor exigencia que permite asegurar condiciones de flujo estable.
 In this document, is carried out an evaluation of the capabilities of test rig of centrifugal pumps mounted in the thermofluid laboratory that belongs to the Mechanical Civil Engineering department of Universidad Técnica Federico Santa María, San Joaquin Campus, Santiago, Chile.The test rig is constituted by two centrifugal pumps, a pneumatic throttle valve, pressure and flow sensors and an electronic system formed by a PLC, two variable frequency drives and an HMI screen that allows the reading of the variables, as well as the control of the pneumatic valve and the variable frequency drives. The competence and capacity of this test rig is analyzed to be able to perform a hydraulic performance acceptance test for characteristic height and power curves. The requirements of ISO 9906-2012 are implemented in design conditions, fulfilling with the requirements of grade 1. This grade can allow to ensure stable flow conditions.
DISEÑO DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO PARA ESTABLECIMIENTO EDUCACIONAL CON PLAN DE CAPACITACIÓN A LA COMUNIDAD DIRECTAMENTE BENEFICIADA

El siguiente documento presenta la investigación recabada sobre la situación actual y la previa evolución de las ERNC a nivel global y en nuestro país, centrándose principalmente en la energía solar fotovoltaica como alternativa de generación eléctrica de autoconsumo. Con el apoyo de dicha información, además de bases de datos meteorológicos y de un software de modelación fotovoltaica, se diseña un sistema solar para un establecimiento municipal de la comuna de San Joaquín, Santiago (Centro Educacional Municipal Horacio Aravena Andaur – CEMHAA).
 The following document presents the research collected about the current situation and the evolution of NCRE at a global level and in our country, focusing mainly on photovoltaic solar energy as an alternative for self-consumption electricity generation. With of this information, in addition to meteorological databases and photovoltaic modeling software, a solar system is designed for a municipal school in San Joaquín, Santiago (Horacio Aravena Andaur – CEMHAA).
REDISEÑO DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN PARA EL COFRE SIE DE LA FLOTA NS-93 DE LÍNEA DE METRO SUBTERRÁNEO

En esta memoria de título se presenta una de las problemáticas existentes actualmente en Metro de Santiago y correspondiente al Sistema de Control y Comando del Material Rodante NS-93. Dicha problemática corresponde a la falla en los ordenadores encargados de controlar todas las funciones del Material Rodante, la cual presenta un comportamiento crónico con un promedio de 300 fallas y un tiempo total de detención de aproximadamente 2.000 horas al año, representando pérdidas del orden de los $360 MMCLP al año.
 This title report presents one of the currently problems in Metro de Santiago and corresponding to the NS-93 Rolling Stock Control and Command System. This problem corresponds to the failure in the computers in charge of controlling all the functions of the Rolling Stock, which presents a chronic behavior with an average of 300 failures and a total detention time of approximately 2,000 hours per year, representing losses of the order of $360 MMCLP per year.
ESTUDIO DEL EFECTO DEL EXTRACTANTE EN LA RECUPERACIÓN DE ENZIMA LACASA PRODUCIDA A PARTIR DE UN RESIDUO AGRÍCOLA

El objetivo principal de este estudioes definirun proceso de producción y extracción de enzima lacasa de la cepa Trametes versicolor, utilizando como substrato un residuo generado por la industria oleícola sometido a pretratamiento. El estudio consistió en tres etapas de evaluación, donde la primera fue la aplicación comparativa de 5 pretratamientos físico, químico y combinado. Luego, cada residuo pretratado fue sometido aun tratamiento biológico durante 20 d con hongo Trametes versicolor. Posteriormente, se seleccionó un único pretratamiento para producir la enzima lacasa y evaluar el efecto de los extractantes (agua versus buffer fosfato pH 7). La selección del pretratamiento se hizo por medio de la cuantificación de actividad enzimáticay el efecto de los extractantes por medio de la cuantificación de recuperación de enzima (extracción y semipurificación), estabilidad enzimática y capacidad de degradación de un contaminante específico, en función del pH y temperatura de aplicación.
VALORIZACIÓN DE RESIDUO ALIMENTARIO COMO FUENTE POTENCIAL DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS Y ÁCIDOS GRASOS VOLÁTILES

Actualmente, la generación de residuos alimentarios equivale a un tercio de la producción para el consumo humano en el mundo, siendo aproximadamente de 1300 MMton/año. Esta generación de residuos ha traído consigo diversos problemas ambientales, debido a que contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero por la emanación no controlada de metano, durante su disposición final en vertederoso rellenos sanitarios. Como solución a la generación de residuos alimentarios se tiene la oportunidad de valorizar los mismos utilizando el proceso de digestión anaerobia. En este estudio se propone evaluar la operación de dos reactores continuos agitados, teniendo como principal objetivo estudiar la factibilidad de producir biogás y/o ácidos grasos volátiles por medio de la digestión anaerobia en condiciones mesofílicas de un residuo alimentario mixto simulado.
ESTUDIO DE MERCADO Y BASES TÉCNICAS PARA UNA PLANTA INTEGRADA DE RECICLAJE EN LA REGIÓN DE MAGALLANES Y LA ANTÁRTICA CHILENA UTILIZANDO EL CONCEPTO DE PRODUCCIÓN DISTRIBUIDA

En los últimos años, se han puesto en la palestra una serie de daños medio ambientales que han sido causados por la industrialización del planeta, actualizándose leyes y normativas en los últimos años, además de la concientización que se ha procurado generar en la población en el fin de disminuirlos y contrarrestar aquellos que ya han sido causados, como en el caso de Chile, donde se aprobó en 2016 la Ley de Responsabilidad Extendida del Productor. Por otra parte, el desarrollo industrial ha traído consigo una centralización y especialización de la industria, en la que se favorece el crecimiento industrial en regiones específicas de los territorios, dejando sectores aislados y con bajo desarrollo industrial, como por ejemplo, en el caso de Chile, la Región de Magallanes y la Antártica Chilena, se ha enfocado principalmente en el sector salmonero, debiendo importar a la región la gran mayoría de los insumos y productos consumidos en ella. Es por lo anterior que se desarrolla el proyecto interno en la Universidad Técnica Federico Santa María llamado “Producción Distribuida” en el que se propone realizar un estudio sobre la aplicación de éste tipo de modelo en Chile, habiendo terminado ya cuatro trabajos de memoria, ésta quinta parte del proyecto se propone como objetivo principal el realizar un análisis del mercado y de las bases técnicas necesarias para instalar una planta de reciclaje en la Región de Magallanes y la Antártica Chilena, con motivo de evaluar la factibilidad de su instalación.
MODELACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE CICLOS BRAYTON DE RECOMPRESIÓN CON SCO2 EN ESTADO CUASI-ESTACIONARIO PARA DIFERENTES CONDICIONES AMBIENTALES Y DE OPERACIÓN

Esta Tesis tiene la finalidad de desarrollar un modelo computacional para ciclos Brayton de recompresión con dióxido de carbono en condición supercrítica (sCO2) con enfriamiento en seco por aire para estudiar variaciones provenientes desde la fuente de calor y las condiciones ambientales. Estos ciclos de potencia son interesantes en tecnologías como plantas nucleares, concentración solar de potencia, plantas geotérmicas, ciclos combinados y acoplados a celdas de combustibles. El modelo fue desarrollado para ser acoplado a cualquier fuente de calor mencionada con anterioridad. El código desarrollado es versátil para encontrar el punto de diseño bajo cualquier cambio en los parámetros de entrada (potencia neta de salida, temperatura de entrada a la turbina o compresor, presiones de trabajo, caída de presión del sistema).
 In this thesis a computational model was developed for recompression Brayton cycles with carbon dioxide in supercritical condition (sCO 2) with dry cooling to study variations coming from the heat source and the environmental conditions. These power cycles are interesting in technologies such as nuclear power plants, solar power concentrators, geothermal plants, combined cycles and coupled to fuel cells. The model was developed to be coupled to any heat source mentioned above. The developed code is versatile to find the design point under any change in input parameters (net output power, turbine or compressor inlet temperature, pressures, system pressure drop).
ESTUDIO EN EL SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL DE LA RESPUESTA DINÁMICA DEL CONTROL PRIMARIO DE FRECUENCIA UTILIZANDO SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO TIPO BATERÍAS DE BAJA AUTONOMÍA

La inclusión de baterías dentro de los sistemas de potencia es una realidad, y cada día se acrecienta su incorporación, siendo los usos de los baterías tan diversos como los tipos y modelos empleados. Es así como este estudio buscó evaluar el aporte de dichos equipos al problema de control de frecuencia. A continuación, se resumen los pasos realizados para abordar el objetivo, y sus respectivas conclusiones. En primer lugar, se realizó un análisis bibliográfico de la situación actual sobre el uso de los sistemas de almacenamiento, dando énfasis al almacenamiento electroquímico. De la revisión se llegó a la conclusión que uno de los puntos que presenta mayor beneficio para los sistemas de potencia al incluir batería en su funcionamiento es la regulación de frecuencia.
 The inclusion of batteries within the power systems is a reality, and every day their incorporation is increased, being the uses of the batteries as diverse as the types and models used. In this context, the study sought to evaluate the contribution of such equipment in the problem of frequency control. Then, are summarizes the steps taken to address the objective, and their conclusions. First, a literature review of the current situation regarding the use of storage systems was performed, emphasizing the electrochemical storage. From the review, it was concluded that one of the points that has the greatest benefit for power systems when including a battery in its operation is frequency regulation.
PLAN DE MEJORA PARA AUMENTO DEL RENDIMIENTO DE PRODUCCIÓN EN LÍNEA DE ENVASADO DE PRODUCTOS COSMÉTICOS

Este trabajo tiene como objetivo proponer un plan de mejora para el aumento del rendimiento de una línea de envasado de cremas en potes de lata para un laboratorio de productos cosméticos. Dentro de este estudio el indicador operacional que mide el rendimiento de la línea es el “Overall Asset Efficiency” denominado OAE, el cual a diferencia del conocido indicador “Overall Equipment Effectiveness”, considera como perdidas las detenciones planeadas de colación y descansos además de no considera los aspectos de rechazos por calidad, puesto que este es medido a través de otro indicador denominado “Right First Time”. Estos son los indicadores con los cuales diferentes centros de producción de la empresa son comparados. Dentro de la empresa existen diferentes áreas. Este trabajo está relacionado al área de envasado de los productos fabricados en su correspondiente área.
 The objective of this work is to propose an improvement plan for increasing the performance of a packaging line for creams in can pots for a laboratory of cosmetic products. Within this study the operational indicator that measures the performance of the line is the "Overall Asset Efficiency" called OAE, which unlike the known indicator "Overall Equipment Effectiveness", considers as lost the planned stops of collation and breaks in addition to not considers the rejection aspects for quality, since this is measured through another indicator called "Right First Time". These are the indicators with which different production centers of the company are compared. Within the company there are different areas. This work is related to the packaging area of the products manufactured in its corresponding area.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS P.T.A.S.

En este trabajo se pretende diseñar un sistema de monitoreo, tanto para fines operacionales como de mantenimiento para la Planta Tratamiento de Aguas Servidas de Coyhaique (P.T.A.S.), la cual pertenece a la empresa AGUAS PATAGONIA S.A. Con el fin de representar lo más fielmente posible todas las características del proceso es necesario analizar los diferentes subprocesos presentes en la P.T.A.S. realizando diagramas de flujo para las líneas de aguas y lodos. Para esto se genera un plano de la planta, descomponiendo la planta en ocho subprocesos siendo estos: Grupo Generador, Pre Tratamiento, Reactor Aireador, Clarificador, Cámara Contacto, Digestor, Mesa Espesadora, Filtro Banda. Para cada una de estas etapas se identifica su objetivo, se establecen indicadores de disponibilidad, calidad y rendimiento.
ENSUCIAMIENTO DE ESPEJOS EN LOCALIDADES CON POTENCIAL PARA INSTALACIÓN DE PLANTAS DE CONCENTRACIÓN SOLAR EN EL NORTE DE CHILE

La reflectancia de los espejos solares es afectada principalmente por la acumulación de polvo en su superficie, ya que el polvo produce dispersión y absorción de los rayos solares. La acumulación de polvo depende exclusivamente del sitio estudiado, ya que este interactúa con múltiples variables, tales como, parámetros meteorológicos y climático, entre los cuales se encuentran, la humedad relativa, temperatura del aire, velocidad y dirección del viento, entre otras.
 The reflectance of the reflector mirrors is mainly affected by the dust accumulation on its surface, since dust produce dispersion and absorption of the sun’s rays. Dust accumulation is site specific, it is studied an interaction and/or dependence with different weather and meteorological parameters, such as, relative humidity, air temperature, wind speed and direction. For this purpose, there are solar stations, ambiental parameters in each location, and also reflectance measuring.
CREACIÓN DE UN PROYECTO DE MEJORA EN LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO PARA LA UNIDAD DE MANTENCIÓN DE LA UTFSM CAMPUS SAN JOAQUÍN

El objetivo de este trabajo es la propuesta de un proyecto de mejora en la gestión del mantenimiento para una institución educativa de nivel superior. Este proyecto se enfoca principalmente en las funciones de gestión realizadas por la unidad de mantenimiento, tales como planificar, organizar, ejecutar, controlar y el liderazgo inherente a cada una de estas. La primera etapa consiste en realizar un diagnóstico de la situación actual de la organización, para esto se realiza un análisis basado en los aspectos tratados en la ISO 55000:2014 (International Organization for Standardization, 2014) de donde se determinan diversas falencias presentes en las funciones de gestión. El segundo paso corresponde a un análisis de riesgo de los activos mantenibles asociado a los espacios comunes de la institución, este análisis aborda el contexto operacional y de seguridad de los distintos activos.
 The basis of this project is to design a performance improvement plan for the maintenance unit of an engineer faculty. The main focus of this project takes on developing improvements for each key function that is performed by the maintenance unit, such as planning, monitoring and executing tasks. Which should be executed following the leadership of the maintenance management leader In the first stage of the project consists on performing an analysis of the current situation of the organization, to make this possible the ISO 55.000 was used to measure the difference between the acceptable states and the current ones, this helps to identify all the deficiencies of the management functions. On the second stage a risk analysis was made for all the maintainable assets that belong to the common spaces of the organization, this analysis addresses the operational and security context of all the assets.