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ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD TÉCNICA ECONÓMICA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE MALLA DE SOMBREADO EN HUERTOS DE PERAS PACKHAM'S TRIUMPH.

La agricultura y la fruticultura son algunas de las prácticas más antiguas ejercidas por la humanidad, siendo en un inicio un medio de subsistencia complementario a la ganadería. A lo largo de la historia logran posicionarse como actividades fundamentales para el desarrollo humano. Muchos son los países que en la actualidad dependen de estas actividades, a tal grado que un alto porcentaje del producto interno bruto tiene relación directa con la agricultura y la fruticultura. Algunos países como Chile continúan relacionándose con los cultivos de diversas especies, y a pesar de que la agricultura no es la actividad que más aporta en términos numéricos al producto interno, sigue siendo un sector muy importante, que moviliza una gran cantidad de recursos y aporta muchos puestos de trabajo. El desarrollo de la fruticultura y la agricultura ha ido avanzando en compás con el avance tecnológico. En la constante búsqueda de mejorar las técnicas productivas que aseguren una mayor calidad y cantidad en las cosechas, las empresas del rubro se ven enfrentadas a varios obstáculos que entorpecen la llegada al objetivo propuesto. Son muchos los factores externos que afectan de manera negativa los resultados finales obtenidos en un año agrícola, algunos de estos son: el clima, la erosión del suelo, la compactación, la escasez hídrica, las plagas, entre otros. Sin embargo, el factor a considerar en este estudio es la radiación solar y su incidencia en la calidad de la fruta producida. El golpe de sol puede ser considerado el problema más importante en huertos de manzano en la última década, pudiendo alcanzar incidencias de más de un 40% en algunas localidades y en ciertas variedades. El problema, no obstante, se ha hecho extensivo a otras especies frutales y pareciera ser transversal a todos los cultivos que crecen bajo condiciones de alta temperatura (Tº) e intensidad lumínica (Yuri, Pomaceas, 2001). La característica principal de este problema es el daño que se genera en la fruta, que a su vez impacta el valor de comercialización y exportación, impidiendo que esta pueda llegar a venderse en mercados extranjeros. Ante este problema se han propuesto diversas alternativas que permitan disminuir el efecto provocado por el golpe de sol, tales como la aplicación de protectores solares como caolín, los envoltorios de papel y la sombra con mallas (Díaz Soler, 2012), siendo el ultimo procedimiento mencionado el objeto del estudio en cuestión. La incógnita de Sociedad Agrícola La Rosa Sofruco S.A. Empresa que cultiva peras y que lidia contra el efecto del golpe de sol, se puede separar en tres preguntas ¿Es significativo el efecto protector generado por la malla? ¿Cuál es el impacto económico y los beneficios que la malla aporta? ¿Vale la pena realizar la inversión? La resolución de estas permitirá aportar en la toma de decisiones y evaluación de métodos para enfrentar las externalidades propias del rubro agrícola.
DISENO E IMPLEMENTACION DE CONVERTIDORES PARA ESTABILIZACION DE VOLTAJES EQUIPO SYSMIC ROBOTICS USM

El trabajo desarrollado en este proyecto de memoria de titulo corresponde al diseño, construcción, y prueba experimental de dos convertidores de voltaje DC-DC empleados en la operación de un robot autónomo. El desarrollo de estos convertidores DC-DC tiene dos objetivos inmediatos: (i) ´ proveer el voltaje de alimentación de 24 ´ V necesario para el funcionamiento de toda la plataforma con un rango voltaje de entrada entre 11.1V y 21V proveniente de baterías de litio de 3 hasta 5 celdas de 3.7V nominales; y (ii) Cargar un banco de dos condensadores de 1200µF a una tensión de 220V DC encargados de suministrar la energía necesaria al sistema electro-mecánico del robots, ´ denominado pateador. El convertidor basado en la topología boost permite elevar la tensión de la batería de litio (que puede ser de voltaje nominal entre 11.1V a 21V) a 24V DC energizando la unidad de procesamiento, motores BLDC, unidad de comunicación inalámbrica, sistema de pateo y el dribbler. Como resultado esperado se diseñar e implementar a una placa de circuitos impreso (PCB) que permitirá validar el correcto funcionamiento de cada una de los componentes del robot. El convertidor basado en la topología flyback esta dimensionado para convertir el voltaje de entrada de 24V, proveniente del convertidor boost descrito en el párrafo anterior, a 220 V y energizar un banco de dos condensadores de 1200uF que forma parte del sistema de pateo o kicker del robot. Se diseña y fabrica una placa de circuito impreso (PCB) para validar la simulaciones teóricas del sistema y conseguir que el robot patee la pelota estandarizada por la competencia RoboCup. El presente documento reporta el análisis, simulaciones, criterios definidos para la selección de componentes, detalles de construcción de cada etapa de conversión de voltaje, caracterización experimental del desempeño de cada circuito en entornos controlados, y la integración de ambos diseños con el resto de componentes del robot.
DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN SENSOR DE CAMPO ELECTRICO ESTATICO PARA LA MEDICION DE CAMPO ELECTRICO AMBIENTAL

La medición de campo eléctrico atmosférico ha probado ser la manera más adecuada para la detección y seguimiento del fenómeno de tormentas eléctricas, junto a las descargas atmosféricas asociadas. Esto con el fin de lograr alertar su ocurrencia y prevenir accidentes asociados a éstas. En el siguiente trabajo se hace una revisión de distintos diseños de máquinas de medición de campo eléctrico, su evolución, tecnologías emergentes y sensores comerciales. Además, se describe la construcción y funcionamiento de 2 sensores de campo eléctrico, uno totalmente electrónico, que no entregó los resultados esperados; y un sensor convencional basado en la rotación de un motor y apantallamiento de receptores metálicos. Por último, se revisan distintas redes de detección de tormentas y rayos en el mundo como lo son la red de molinos de Kennedy Space Center y red de molinos de Bogotá, Colombia, entre otras.
IDENTIFICACION DE SISTEMAS LINEALES SOBRE REDES DE COMUNICACIONES

El objetivo principal de la identificación de sistemas es modelar matemática mente un sistema a partir de la utilización de datos. Esta área de la ingeniería de control ha generado un gran interés en variados campos, destacando la integración de redes de comunicación y computación. En esta tesis abordamos el problema de estimación conjunta de parámetros de un sistema dinámico a través de redes de comunicación, integrando las restricciones que conllevan, considerando particularmente un escenario donde puede haber retardos desconocidos en la señal y posible pérdida de paquetes. Para realizar la estimación de los parámetros del sistema dinámico, se desarrolla un algoritmo en base a la estimación por Máxima Verosimilitud a través del algoritmo Esperanza-Maximización, debido a la incorporación de pérdidas de datos en el sistema. Además, para estimar el retardo de tiempo causado por la red, se consideran técnicas de selección de modelos, en particular el criterio de información de Akaike. Finalmente, la efectividad del algoritmo propuesto se analiza mediante diversos ejemplos, simulados en el software Matlab. Con el objetivo de observar el comportamiento de la estimación de parámetros en función de la probabilidad de perdida de datos, se realizan ejemplos números en conjunto con un análisis de sensibilidad.
ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD PARA COMPARAR CALEFACCION DE PISO RADIANTE CON SISTEMA SOLAR TERMICO EN SUSTITUCION POR CALEFACCION A LEÑA EN LA COMUNA DE OSORNO

En siguiente trabajo se investigó la real capacidad que tendría un sistema de calefacción por piso radiante, suministrado por una fuente de calor en base a un sistema solar térmico, de poder desplazar a la matriz energética de la ciudad Osorno, que para este fin de calefacción domiciliaria, consiste principalmente en leña. En el primer capítulo se comenzó explicando la situación actual de contaminación en el país para continuar con la situación de Osorno cuya principal causal es el uso de leña, además se entregó una primera y breve explicación de la idea propuesta. Se finalizó con la explicación del sistema solar térmico y descripción del sistema de piso radiante. En el segundo capítulo se realizó el cálculo de la solución de piso radiante más el sistema solar térmico, mediante la confección de una vivienda tipo para la ciudad en base a bibliografía oficial. Posteriormente se procedio con el cálculo del piso radiante, él cual se confeccionó mediante la guía de la norma UNE EN 1264 más una serie de trabajos relacionados al mismo tema. Por su parte el Sistema solar térmico se elaboró en base al método de cálculo F-chart modificado implementado en la Ley 20.365. En la última parte del mismo capítulo se presentó una propuesta de confección para el sistema completo. Con el tercer y último capítulo de este trabajo se finalizó toda la propuesta ideada con una evaluación económica para determinar la viabilidad del proyecto.
INTERPOLACIÓN DEL TIPO LAGRANGE PARA DATOS 2D DISPERSOS

Se presenta un algoritmo de interpolación para funciones reales de 2 variables inspirado en el algoritmo de interpolación de Lagrange. La propuesta se basa en realizar una interpolación del tipo Lagrange compleja y obtener la parte real del resultado. Además se presentan mejoras a la propuesta para reducir el costo computacional adaptando el algo ritmo a su forma baricéntrica y reducir las oscilaciones del interpolador generando valores imaginarios convenientes. El desempeño del algoritmo en términos de error de interpolación es comparable al de otras alternativas ampliamente utilizadas para cantidades bajas de puntos. Para obtener resultados razonables con cantidades más altas de puntos se concluye que es necesario em plear polinomios de mayor grado en la generación de los mencionados valores imaginarios convenientes y se propone como trabajo futuro una forma más eficiente de obtenerlos.
MEJORAS EN LA IMPLEMENTACION DE PLANES API EN SELLOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

El siguiente documento es una propuesta para la implementación de un nuevo plan APIen las bombascentrifugasde crudo reducido Byron Jacksonmodelo GJSH4x6x14, las cuales se encuentran en la planta de Topping 1 de Enap refinería Aconcagua,conel objetivo depoder mejorar la confiabilidad del equipo.El objetivo general y los específicos han sido establecidos con el propósito de cumplirlos a medida se desarrolla el trabajo.Se recopila la información de la empresa, su ubicación y además se explica la función del equipo dentro de estajunto con sus características técnicas. Se describe el funcionamiento del equipo junto a sus otros componentes, las problemáticas son presentadas y descritas.El estado actual del equipo y componentes es dado a conocer y explicado, dando énfasis en los que presentan problemas, se usa el historial de fallas del equipo para dar cuenta dela principal causa de estas.Las fallas se identificaron mediante informes de reparación y análisis de vibraciones, se genera la propuesta de un nuevo plan API con el énfasis en aumentar la vida útil del sello mecánico.
COMPARACIÓN DE FORMULACIONES DE LA ECUACIÓN DE POISSON-BOLTZMANN APLICANDO EL MÉTODO DE ELEMENTOS DE FRONTERA

Las interacciones biomoleculares electrostáticas son un área de estu dio importante, lo cual ayuda a comprender muchos procesos biológicos. Se puede utilizar un modelo de solvente implícito para simular diferentes situaciones. En este trabajo se utilizó el modelo de solvente implícito de Poisson-Boltzmann para calcular la energía de solvatación de diferentes biomoléculas. El modelo de Poisson-Boltzmann se puede resolver mediante la apli cación del método de elementos de frontera (BEM por sus siglas en inglés). Se puede derivar varias formulaciones, tales como la formulación directa y Juffer. También se puede aplicar precondicionadores a estas formulaciones para mejorar el acondicionamiento del sistema resultante. El objetivo de este estudio fue comparar, desde un punto de vista computacional, el uso de diferentes formulaciones y precondicionadores en el cálculo de la energía de solvatación. Usando el modelo de Poisson-Boltzmann y aplicando el método de ele mentos de frontera, se derivaron diferentes formulaciones, incluyendo una generalización de Juffer, a esto se le dio el nombre de alfa-beta. Los cálcu los de la energía de solvatación para diferentes biomoléculas se realizaron con varias combinaciones de precondicionador, formulación y forma disc reta. Se compararon varios parámetros, incluido el tiempo total, el uso de memoria, el tiempo de GMRES y las iteraciones de GMRES. Los resultados mostraron que en el caso de la proteína 1BPI la mejor combinación fue la discretización de forma débil α = 1 / β = 1 con pre condicionamiento “Block-Diagonal”. El precondicionamiento de Calderón funcionó muy bien en algunos casos, reduciendo en gran medida las it eraciones requeridas, sin embargo, el tiempo total nunca fue el más bajo. También se vio que parecía haber una dependencia entre el tamaño de la molécula y la formulación con el tiempo total más bajo. Esto se vio tanto en esferas simplificadas como en el uso de moléculas reales. Se requiere más investigación para comprender esta relación, y posiblemente encontrar una regla que ayude en la selección de la combinación a utilizar dada una biomolécula en particular, con el fin de obtener el tiempo total más bajo.
ANÁLISIS COMPARATIVO DE FACTORES DE ÉXITO DE GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES

Según un informe del Banco Mundial “What a waste 2.0”, indica que los desechosmunicipales a nivel mundial podrían aumentar en un 70% en los próximos 30 años. Este informeindica además que es necesario enfocarse en la generación, recolección y tratamiento de losresiduos a nivel municipal, que es el punto de partida para luchar contra la contaminación de losresiduos sólidos. De acuerdo con el estudio, en el mundo se generan al año 2.010 millones detoneladas de desechos sólidos municipales, y al menos 33% de ellos no son tratados. Se proyectaque la rápida urbanización, el crecimiento de la población y el desarrollo económico harán que lacantidad de desechos a nivel mundial aumenten un 70% en los próximos 30 años si no se tomanmedidas urgentes.La gestión de residuos sólidos domiciliarios es realizada por los municipios y es una de lasprincipales iniciativas que se han impulsado a nivel global y que se espera siga en aumento paraminimizar el envío de estos desechos a rellenos sanitarios o vertederos que trae como consecuenciala emisión de gases de efecto invernadero dañino para la salud de la población y el medio ambiente.En este sentido, el presente trabajo busca contribuir a que las municipalidades puedan reducir almínimo la disposición de los residuos a rellenos sanitarios y vertederos, apuntando a reducir lacantidad de residuos mediante la gestión de minimización, reutilización, recuperación, reciclaje yvalorización energética, a través de la implementación de un modelo de gestión de residuos sólidosmunicipales en el cual se definen los planes de acción a seguir y las metas e indicadores a cumplir
CONSUMO INSTANTANEO DE POTENCIA DE UN AUTOMOVIL ELECTRICO EN MEDIO URBANO MEDIANTE ALGORITMO BASADO EN INFORMACION TOPOGRAFICA

Muchos de los esfuerzos gubernamentales en paises desarrollados están puestos en el uso de tecnología verde, para seguir disminuyendo la huella de carbono y la dependencia del petróleo. En este contexto, los vehículos urbanos eléctricos (EVs) surgen como una solución parcial al problema descrito, y como una integración de las tecnologías de la información y de la comunicación para mejorar los sistemas inteligentes de transporte. Sin embargo, el problema de la autonomía, desde una perspectiva energetica, se mantiene para los EVs en comparación a los vehículos de combustión. Este trabajo apunta a abordar parte del problema descrito, suministrando una metodología para modelar el consumo instantáneo de potencia (IPC) en EVs. Para estos fines, se utiliza información topográfica de imagen satelital, combinada con un modelo fenomenológico de IPC previamente validado, para obtener el IPC esperado en ciudades. En el presente trabajo, se prueba la metodología en Valparaíso (Chile), y se extiende a Sao Paulo (Brasil), Madrid (Espana) y Berlın (Alemania). Los resultados obtenidos y la metodología utilizada pueden usarse para liderar decisiones estratégicas para el posicionamiento de estaciones de carga y decisiones operacionales ´ para planificación de EVs en transporte publico.
DISEÑO, FABRICACIÓN Y PRUEBAS DE UN MICROAEROGENERADOR HÍBRIDO MULTIPROPÓSITO

El presente trabajo tiene por objetivo proponer un nuevo diseño para una turbina híbrida, es decir, que integre dos rotores ya conocidos para así aumentar su eficiencia. En este caso se optó por trabajar con rotores de eje vertical, trabajando en la integración de los rotores Savonius y Darrieus. Para estudiar el comportamiento aerodinámico de los rotores, se utilizó el software comercial ANSYS 17.1, en el cual viene implementado el método de volúmenes finitos. Para el modelamiento de la turbulencia se utilizó el modelo 𝑘 − 𝜀 realizable. En primera instancia, se estudiaron los rotores a integrar por separado, trabajando en dos parámetros de sensibilidad; el número de alabes y el ángulo helicoidal, este último se define como el ángulo que describe el alabe con un plano horizontal. Para el rotor Savonius se trabajó con rotores de 2 a 4 alabes, variando su ángulo helicoidal de 40° a 90°. Mientras que para el rotor Darrieus se propusieron diseños de 2 y 3 alabes, y se varió su ángulo helicoidal entre 60° y 90°. Para hacer una correcta comparación entre los rotores analizados, se generó una curva característica para cada rotor, la cual consistía en la eficiencia aerodinámica en función de la velocidad específica. Luego de las modelaciones, se obtuvo que el rotor Savonius con dos alabes y ángulo helicoidal de 60° fue el que obtuvo el mejor desempeño aerodinámico, mientras que para el rotor Darrieus fue el que estaba compuesto por dos alabes y ángulo helicoidal de 75°. Para su integración se generó una gráfica de la eficiencia en función del ángulo de rotación, con esto se integran ambos rotores evitando traslapes aerodinámicos. Al generar los prototipos de la turbina hibrida Darrieus Savonius, se implementó un nuevo parámetro de sensibilidad, este fue la distancia de separación entre ambos rotores. El rotor fabricado tiene algunas diferencias respecto al utilizado en las modelaciones computacionales, se redimensiono respetando los parámetros de optimización obtenidos, se agregó un eje macizo para dar estabilidad, uniones entre rotores para concretar la mixtura de ambos rotores y copla en base del prototipo para fijar micromotor. Finalmente, el rotor híbrido se fabricó realizando ensayos en un túnel de viento, se analizó su comportamiento y generación de potencia eléctrica obtenida. Se realiza una mejora continua de los prototipos al ensayar y descubrir ciertas carencias de diseño, obteniendo de esta forma un prototipo que logre mejores desempeños que los obtenidos con anterioridad. Se obtuvo una curva de potencia eléctrica generada en función de la velocidad del viento, junto a consideraciones para futuros modelos de turbinas hibridas.
SIMULACIÓN NUMÉRICA DE LA CAPA ATMOSFÉRICA DE SUPERFICIE Y PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN EN CULTIVOS FRUTALES

La agroindustria chilena enfrenta una grave crisis hídrica que limita la disponibilidad de agua para cultivos frutales, genera un deficiente crecimiento de los árboles y obliga a los productores a mejorar los procesos de riego tecnificado. La evapotranspiración estima el suministro de agua adecuado que deben recibir estos cultivos a través de modelos basados en balances energéticos o de masa. Actualmente, el método con mayor validez y aplicación corresponde a la ecuación de Penman-Monteith. Sin embargo, no considera la topografía del lugar, los efectos de la turbulencia ni la advección como transporte de las partículas del aire. El análisis evalúa un cultivo de cerezos de Viveros de Copequén parametrizado y simulado con un modelo RANS-SST en Ansys Fluent en un dominio microescalar, con un flujo estacionario, debido a que las velocidades del viento son bajas y por lo tanto, es posible asumir el aire como un fluido Newtoniano incompresible. Se observa que la geometría de los árboles y la estación del año controlan la dimensión de la capa límite de superficie, los procesos de mezcla turbulenta y la presencia de una zona de inversión térmica. En este método alternativo se incluye la advección horizontal de las masas del aire y la difusión turbulenta de calor, que provocan errores de subestimación de hasta un 25 %. Su cálculo se realiza en un algoritmo hecho en lenguaje de programación Python. En verano, la evapotranspiración es mayor, debido a las altas temperaturas y velocidades del aire. No obstante, en una eventual ola de calor no sufre aumentos notorios, ya que existe un flujo más uniforme, homogéneo y un desacoplamiento de las capas con follaje de los árboles con aquellas en donde no hay. A futuro, se debe estudiar cómo la capa límite superficial afecta la estimación evapotranspirativa en otros cultivos frutales, cómo varía con el índice de área foliar y características topográficas.
REFUGIO TERMAS, RINCONES VERNACULARES EN BALNEARIO TERMAL, PARQUE NACIONAL VOLCÁN ISLUGA.

Refugio Termas se emplaza en el asentamiento de aguas termales ubicado en el sector del Bofedal de Enquelga del Parque Nacional Volcán Isluga, a 256kms al noreste de Iquique, en el altiplano andino del norte de Chile. Este paraje se configura tanto por la distancia y relación simbólica entre cerros y volcanes, como por el rastro del agua y el ecosistema que surge a partir de este. El lugar se caracteriza por ser una manifestación del ecosistema del altiplano andino, y por estar habitado por una red de localidades de origen pre hispano, que han dejado un rastro cultural a través de sus comunidades Aymaras, quienes, marcadas por su cosmovisión, se asentaron entorno a cerros y Volcanes, de los que se reconoce un valor sagrado. La comunidad de Enquelga es para la comunidad Aymara, la localidad habitada mas próxima al Volcán y pueblo de Isluga. Un centro ceremonial religioso católico que reúne a múltiples localidades, no solo del altiplano andino, sino también de distintos pisos ecológicos como la precordillera y la depresión intermedia. La formulación del encargo se plantea como una respuesta ante la necesidad que tienen los pueblos aymaras en Chile de fomentar el trabajo local como una medida de mitigación del despoblamiento, y plantea consolidar el asentamiento de las Termas de Enquelga como un centro o hito neurálgico en el turismo del Parque y sus atractivos naturales y culturales.