obtendrá experiencia ( conocimiento de tecnologías aplicadas , retos , problemáticas

y

costos , entre otros ) en la construcción de este tipo de transporte para establecer

posterior diseño mejorado . Los objetivos particulares son : que el diseño sea compacto

y

de fácil utilización mediante un control remoto ; que no genere emisiones de gases

contaminantes ; que posea versatilidad de movimientos ( avance hacia adelante , atrás ,

y

a los lados e incluso debe rotar sin avanzar ) y alta maniobrabilidad para pasar

adelante , atrás , y a los lados e incluso debe rotar sin avanzar )

y

alta maniobrabilidad para pasar por espacios reducidos ; que tenga luces integradas

de acuerdo con un estudio realizado , en 2012 , se encontró que la altura

y

la masa corporal media de la mujer mexicana es de 1 . 58 m y

y la masa corporal media de la mujer mexicana es de 1 . 58 m

y

68 . 6 kg , respectivamente , y para el hombre mexicano los valores medios

mexicana es de 1 . 58 m y 68 . 6 kg , respectivamente ,

y

para el hombre mexicano los valores medios son 1 . 64 m y 74 .

respectivamente , y para el hombre mexicano los valores medios son 1 . 64 m

y

74 . 7 kg ( El informador , 2012 ) . Por lo que el

los vuelos se realicen en aeronaves con capacidad para veinte pasajeros o más ,

y

quince kilogramos cuando la aeronave sea de menor capacidad . Con base en estos valores

objetivo de esta circular es homologar los criterios operativos , administrativos

y

de infraestructura en la prestación del servicio de transporte aéreo a las personas

la prestación del servicio de transporte aéreo a las personas con discapacidad

y

movilidad reducida , para garantizar su accesibilidad . El termino accesibilidad

aquellas medidas pertinentes para asegurar el acceso de las personas con discapacidad

y

movilidad reducida , en igualdad de condiciones con las demás , al servicio de transporte

técnicas que considera esta circular son todos aquellos dispositivos tecnológicos

y

materiales que permiten habilitar , rehabilitar o compensar una o más limitaciones

escaleras , y llegar hasta el asiento en el interior de las aeronaves ) ,

y

algún equipo motorizado eléctrico ( que técnicamente no se considera como silla

kilómetros , y la distancia que recorre el aerotrén que une a las terminales T1

y

T2 es de tres kilómetros ( AICM , 2018 ) . En el Nuevo Aeropuerto

kilómetros . Por lo anterior , algunos aeropuertos han implementado escaleras eléctricas

y

aceras móviles , sin embargo , estos equipos además de tener un elevado costo inicial

un elevado costo inicial , a menudo también tienen altos costos de mantenimiento

y

de consumo de energía ( Spevacek , y otros , 2014 ) . La Administración

también tienen altos costos de mantenimiento y de consumo de energía ( Spevacek ,

y

otros , 2014 ) . La Administración de la Aviación Federal ( FAA , 1994

Unidos ha establecido la necesidad de instalar aceras móviles , escaleras eléctricas

y

otros medios para hacer más tolerables las distancias de caminata excesiva dentro

de caminata , sin ningún tipo de ayuda para los pasajeros , de entre 250

y

300 metros ( TransSolutions , University , & Kimley - Horn and Associates , 2012

a través del edificio terminal . En general , los administradores , diseñadores

y

operadores de los aeropuertos enfrentan retos significativos en cuanto a cómo mover

enfrentan retos significativos en cuanto a cómo mover a los pasajeros más rápido

y

eficientemente . Para alcanzar estándares aceptables de distancia de caminata ,

condiciones de flujo libre , establecen que esta tiene un valor promedio de entre 264

y

265 pies por minuto ( 4 . 82 y 4 . 84 km / h

un valor promedio de entre 264 y 265 pies por minuto ( 4 . 82

y

4 . 84 km / h ) , ( TransSolutions , University , & Kimley

plataforma propuesta podrá desarrollar velocidades menores para facilitar su conducción

y

maniobrabilidad cuando así sea requerido . En particular , se estableció una velocidad

la plataforma cuando va a su máxima capacidad , con un usuario de 75 kg

y

su equipaje de 25 kg . Si la masa del conjunto usuario - equipaje es

la empresa norteamericana Segway Inc . , que está enfocada a seguridad pública

y

privada , fábricas , almacenes , centros de distribución , hoteles , logística

fábricas , almacenes , centros de distribución , hoteles , logística de eventos

y

campañas publicitarias ( Greenway México , 2018 ) , dependiendo de su modelo este

este equipo ( para adultos ) tiene una valor que oscila entre 7 , 000

y

11 , 000 dólares . Por otra parte , una nueva tecnología en desarrollo corresponde

Consumidor ( CPSC ) de los Estados Unidos , instó a los fabricantes , importadores

y

vendedores de plataformas autobalanceadas , a cumplir con los estándares aplicables

pueden sufrir heridas o incluso la muerte . Entre el 1o de diciembre de 2015

y

el 17 de febrero de 2016 , la CPSC , recibió notificaciones de usuarios de

control remoto y se encarga de establecer el sentido de rotación de los motores

y

su velocidad de rotación en forma independiente , además , activa o desactiva las

además , activa o desactiva las luces direccionales e intermitentes . Para integrar

y

administrar estas funciones utiliza un microcontrolador . Con base en los requerimientos

estructural En la Figura 2 se presentan los principales componentes del sistema estructural

y

su relación con el sistema de tracción . Básicamente , el sistema estructural

relación con el sistema de tracción . Básicamente , el sistema estructural aloja

y

protege a los distintos componentes de la plataforma y soporta el peso del usuario

y

su equipaje . El chasis es el elemento más resistente , en el que se

trasera del chasis se instaló una cubierta removible , que aloja al sistema de control

y

a la batería . Además , protege a las dos transmisiones mecánicas , a los

transmisiones mecánicas , a los dos motores eléctricos , al conjunto de luces traseras

y

a los cables de las conexiones . En la parte frontal de la placa portausuario

potencia de los motores se determinó para la condición cuando la plataforma arranca

y

acelera , desde el reposo hasta una velocidad ( vf ) de 3 km /

de la plataforma ( 35 kg ) , la del usuario ( 75 kg )

y

su equipaje ( 25 kg ) , es decir , una masa total ( mt )

aplicar una fuerza Fa con magnitud igual a Fa = mt a = 75 N

y

una potencia mecánica ( Pm ) igual a Pm = Fa vf = 62 .

) . Supongamos , para propósitos de diseño que ? e = 0 . 7

y

que ? m = 0 . 8 , bajo estas condiciones , la potencia eléctrica

575 ) . Por lo anterior , se deben tomar ciertas precauciones en su manejo

y

operación . Principalmente , no se debe voltear , debido a que contiene ácido sulfúrico

batería , es necesario recargarla , para lo cual Módulo de comunicación inalámbrica

y

antena ( 1 ) Cubierta de la antena Interruptor de encendido ( 2 ) se

de baterías externo . El precio de estos cargadores se encuentra entre $500 . 00

y

$1 , 200 . 00 , dependiendo de la marca y tipo ( analógico o

entre $500 . 00 y $1 , 200 . 00 , dependiendo de la marca

y

tipo ( analógico o digital ) . Para la plataforma se utilizó un equipo del

Posteriormente , desplazando la palanca de mando ( joystick ) decide la dirección

y

velocidad de la plataforma . El interruptor de modo tiene tres posiciones , para

valores X en un plano cartesiano , y los del otro potenciómetro como los valores

Y

. Así , el ángulo ( ? ) que tiene la palanca de mando se

que tiene la palanca de mando se puede estimar mediante la función arcotangente

Y

/ X , y el desplazamiento de la palanca respecto al cero cartesiano , se

la magnitud de la hipotenusa ( H ) del triángulo formado por los valores X

y

Y , es decir , H = ( X2 + Y2 ) 1 / 2 .

magnitud de la hipotenusa ( H ) del triángulo formado por los valores X y

Y

, es decir , H = ( X2 + Y2 ) 1 / 2 . El

microcontrolador , que su rango de operación para el modo de traslación fuera entre 30°

y

150° para movimientos hacia delante , y entre 210° y 330° para movimientos hacia

traslación fuera entre 30° y 150° para movimientos hacia delante , y entre 210°

y

330° para movimientos hacia atrás . Para el modo de rotación a la derecha ,

modo de rotación a la derecha , el rango establecido fue de entre - 330°

y

+30° ; y para la rotación a la izquierda entre 150° y 210° . El

entre - 330° y +30° ; y para la rotación a la izquierda entre 150°

y

210° . El diseño electrónico del control remoto se presenta en la Figura 5 . Para

remoto se presenta en la Figura 5 . Para la comunicación entre el control remoto

y

la plataforma se utilizaron dos módulos inalámbricos , estos se alimentan con una

Se debe mostrar que las señales de la palanca de mando son analógicas ( X

y

Y ) ; y digitales las del modo de operación y los estados de las

debe mostrar que las señales de la palanca de mando son analógicas ( X y

Y

) ; y digitales las del modo de operación y los estados de las luces

las señales de la palanca de mando son analógicas ( X y Y ) ;

y

digitales las del modo de operación y los estados de las luces direccionales e intermitentes

son analógicas ( X y Y ) ; y digitales las del modo de operación

y

los estados de las luces direccionales e intermitentes . Además , el control remoto

color rojo ( tensiones menores a 7V ) , azul ( tensiones entre 7 V

y

9 V ) o verde ( tensiones mayores a 9V ) . El control en

rotación . Además , mediante optoacopladores se controlan las luces intermitentes

y

direccionales . El puente “ H ” utilizado ( VNH5019 ) soporta hasta 30 A

se emplea para motores de corriente directa con tensiones de entre 5 . 5 V

y

hasta 24 V , además , cuenta con protección contra inversión de voltaje , sobrevoltaje

protección contra inversión de voltaje , sobrevoltaje , bajo voltaje , sobretemperatura

y

sobrecarga de corriente . El diseño electrónico del control en la plataforma se

plataforma . Entonces , con el objeto de realizar pruebas de la plataforma se diseñó

y

construyó un odómetro y un velocímetro ( Figura 8 ) . Para su operación ,

objeto de realizar pruebas de la plataforma se diseñó y construyó un odómetro

y

un velocímetro ( Figura 8 ) . Para su operación , estos toman la señalan

principales características de la plataforma , en cuanto a sus distintos sistemas

y

componentes , en términos de masas , costos y dimensiones . En la Tabla 2 se presentan

en cuanto a sus distintos sistemas y componentes , en términos de masas , costos

y

dimensiones . En la Tabla 2 se presentan las características de los componentes

presentan las vistas de la plataforma para apreciar de una manera integral su arreglo

y

dimensiones generales . Por otra parte , en la Figura 10 se muestra el diagrama elemental

a la derecha . Los elementos críticos del control remoto son el microcontrolador

y

el módulo inalámbrico , los cuales están interconectados con los indicadores y

y el módulo inalámbrico , los cuales están interconectados con los indicadores

y

controladores , y se alimentan de una batería de 9 V . En la plataforma

por el acumulador de 12 V . En este caso , el otro módulo inalámbrico

y

el microcontrolador son los componentes operativos esenciales , este último es el

por ejemplo , diversos sensores e indicadores para medir la velocidad de la plataforma

y

el nivel de energía de la batería . Pruebas de la plataforma Se realizaron diversas

plataforma para definir sus características operacionales , maniobrabilidad , estabilidad

y

comodidad . Para ello , se realizaron pruebas estáticas y cinemáticas , en laboratorio

maniobrabilidad , estabilidad y comodidad . Para ello , se realizaron pruebas estáticas

y

cinemáticas , en laboratorio y pista de pruebas . A continuación , se presentan

comodidad . Para ello , se realizaron pruebas estáticas y cinemáticas , en laboratorio

y

pista de pruebas . A continuación , se presentan los principales resultados : Características

masas sobre ella , en particular , se determinaron los cambios en su velocidad ,

y

las magnitudes de tensión , corriente y potencia eléctrica en cada motor . En general

determinaron los cambios en su velocidad , y las magnitudes de tensión , corriente

y

potencia eléctrica en cada motor . En general , conforme aumenta la masa transportada

40 10 . 00 Soporte manual de apoyo para el usuario con tornillos , tuercas

y

rondanas 3 . 000 $200 . 0 15 . 00 49 . 00 108 .

15 . 00 49 . 00 108 . 00 Chasis , defensa , cubierta inferior

y

placa portausuario 9 . 420 $400 . 0 70 . 00 32 . 00 18

50 32 . 00 De tracción Dos llantas motoras ( incluyen cámara interior , buje

y

dos baleros por llanta ) 1 . 800 $640 . 0 20 . 32 6

$640 . 0 20 . 32 6 . 35 20 . 32 Dos motores eléctricos

y

sus respectivas transmisiones y abrazaderas1 1 . 300 $724 . 0 5 . 00 12

. 32 6 . 35 20 . 32 Dos motores eléctricos y sus respectivas transmisiones

y

abrazaderas1 1 . 300 $724 . 0 5 . 00 12 . 30 5 .

1 . 60 Circuito impreso del control en la plataforma con sus componentes , leds

y

cables3 0 . 405 $2 , 201 . 5 10 . 00 10 . 00

de la plataforma se reduce solamente 9 . 7 % . En las figuras 11

y

12 , las líneas punteadas representan las tendencias lineales de los datos graficados

graficados . Además , en todos los casos se presentan las ecuaciones de dichas líneas

y

sus coeficientes de determinación ( R2 ) . Maniobrabilidad . En general funcionó

determinación ( R2 ) . Maniobrabilidad . En general funcionó bien el control de rotación

y

traslación , dado que responde adecuadamente a los requerimientos del usuario .

usuario . Se pudo conducir en forma controlada sobre banquetas , pasillos , carriles

y

rampas relativamente estrechas , con anchos de entre 109 y 116 cm . Además ,

, pasillos , carriles y rampas relativamente estrechas , con anchos de entre 109

y

116 cm . Además , cuando en estos había obstáculos pudo pasar por espacios de

señaló antes . Comodidad . Cuando se probó la plataforma en superficies planas

y

lisas ( cemento , asfalto y loseta ) , como las que se presentan en

Cuando se probó la plataforma en superficies planas y lisas ( cemento , asfalto

y

loseta ) , como las que se presentan en el interior de un aeropuerto ,

Sin embargo , en superficies irregulares o con pequeños escalones ( asfalto con grava

y

adocreto ) la conducción resulta un poco incomoda , debido a las vibraciones que

de la plataforma , dado que las ruedas en esta posición son sólidas . Discusión

y

análisis de resultados Se observa que la contribución en el costo total de la plataforma

contribución en el costo total de la plataforma de los sistemas estructural , de tracción

y

de energía es equilibrada , sus participaciones fluctúan entre 15 % y 18 % .

tracción y de energía es equilibrada , sus participaciones fluctúan entre 15 %

y

18 % . Sin embargo , el sistema de control tiene una contribución muy alta (

inalámbricos que tienen un alto costo , se puede buscar otra alternativa con menos alcance

y

de menor costo . Además , se debe tener presente que cuando no sea indispensable

de tracción únicamente contribuye con 9 % , en cambio , el sistema estructural

y

el de energía contribuyen con 89 % de la masa total ( Figura 13 )

cubierta superior trasera puede ser totalmente de plástico , además , el chasis

y

otros elementos estructurales metálicos pueden construirse menos robustos . En cuanto

de mejora en su diseño para disminuir su consumo . Se propone utilizar menos leds

y

de menor consumo , así como un módulo inalámbrico de menor consumo . Con el

por donde se está conduciendo y evitar accidentes . Para darle mayor versatilidad

y

comodidad a la plataforma , en diseños futuros , se recomienda utilizar también

prototipo de vehículo construido resultó con buenas características de maniobrabilidad

y

comodidad , para ser utilizado dentro de un aeropuerto , por lo que podría ayudar

, guiada mediante un GPS , y detectará obstáculos , mediante sensores ópticos

y

ultrasónicos . Podrá establecer rutas alternas en caso de bloqueos en la ruta original

proyecto fue realizado dentro del Laboratorio Nacional CONACYT en Sistemas de Transporte

y

Logística . También , se reconoce el apoyo de los ingenieros Gabriela Morales González

y

Abraham Mendoza Cabrera , de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica , de la Universidad

Ingeniería en Mecatrónica , de la Universidad Politécnica de Querétaro ( UPQ ) ,

y

de Eduardo Hiram Castillo Guerrero , Técnico Superior Universitario en Mecatrónica

diseños industriales , o cualquier otro ) pertenecen exclusivamente a los autores

y

al IMT . Sistema HMI - PLC - ADF - Motor CA para control

unidad variador de frecuencia - motor CA reduce los costos de operación en máquinas

y

procesos que requieren de control de velocidad . La unidad puede ser configurada

variador de frecuencia . El sistema usa señales estándar de voltaje para las entradas

y

salidas analógicas al PLC . El algoritmo de control considera las protecciones de

analógicas al PLC . El algoritmo de control considera las protecciones de sobrecarga

y

sobre - velocidad del motor . La HMI muestra los instrumentos virtuales para la selección

el modo manual - automático para el lazo de control cerrado , botones de arranque

y

paro y un selector para prueba del sistema con el motor acoplado a carga y

manual - automático para el lazo de control cerrado , botones de arranque y paro

y

un selector para prueba del sistema con el motor acoplado a carga y sin carga

y paro y un selector para prueba del sistema con el motor acoplado a carga

y

sin carga . Un sistema HMI - PLCADF se muestra en Patel et al .

de una máquina lavadora de botellas . Se muestra el diagrama de flujo del sistema

y

el algoritmo de control de nivel y presión en lenguaje diagrama a bloques . Se

Se muestra el diagrama de flujo del sistema y el algoritmo de control de nivel

y

presión en lenguaje diagrama a bloques . Se muestra la HMI , pero no se

control de llenado de agua de un tanque , se muestra en Z . ,

Y

. y Xiaohui ( 2012 ) , donde el ADF puede controlar una sola bomba

llenado de agua de un tanque , se muestra en Z . , Y .

y

Xiaohui ( 2012 ) , donde el ADF puede controlar una sola bomba de un

estrategia de control en cascada , contempla modo de operación manual - automático

y

botones de arranque y paro . Solo se muestra el diagrama de flujo del diseño

cascada , contempla modo de operación manual - automático y botones de arranque

y

paro . Solo se muestra el diagrama de flujo del diseño de control propuesto y

diseño de control propuesto y se mencionan los componentes utilizados para la HMI

y

el PLC de la firma ModiconMR . En Li y Xu ( 2012 ) se

componentes utilizados para la HMI y el PLC de la firma ModiconMR . En Li

y

Xu ( 2012 ) se propone un control de nivel en un tanque de almacenamiento

HMI - PLC . El artículo solo muestra las tablas de variables en la HMI

y

en el PLC , así como la interfaz de usuario gráfico . El sistema se

marca MitsubishiMR . En Quezada et al . ( 2014 ) se muestra el control

y

monitoreo de un pozo de agua potable usando tecnología HMI - PLC - ADF ,

de agua potable usando tecnología HMI - PLC - ADF , las reglas de control

y

animación en diagramas de flujo y el algoritmo de control en diagrama escalera para

- PLC - ADF , las reglas de control y animación en diagramas de flujo

y

el algoritmo de control en diagrama escalera para el control de las variables velocidad

las variables velocidad , temperatura , concentración de cloro , flujo , presión

y

conductividad . Una aplicación de HMI - PLC - ADF para el control de una

aplicación de HMI - PLC - ADF para el control de una máquina de lana

y

casimir se muestra en Yunhui y Yiping ( 2012 ) , donde resaltan la importancia

ADF para el control de una máquina de lana y casimir se muestra en Yunhui

y

Yiping ( 2012 ) , donde resaltan la importancia de los ADF en cuanto a eficiencia

importancia de los ADF en cuanto a eficiencia energética , en la regulación de velocidad

y

frenado . Se propone un ajuste grueso de la velocidad utilizando lazo abierto y proponen

desarrollar laboratorios educacionales a través de plantas virtuales con modelos

y

lógica implementada en MatlabMR y empleda con LabVIEWMR se muestra en Rodríguez

educacionales a través de plantas virtuales con modelos y lógica implementada en MatlabMR

y

empleda con LabVIEWMR se muestra en Rodríguez et al . ( 2016 ) . Se

el diseño de las interfaces de usuario gráficas ; arquitectura , distribución

y

navegación , color y texto , equipamiento , valores y tablas y alarmas . Se

interfaces de usuario gráficas ; arquitectura , distribución y navegación , color

y

texto , equipamiento , valores y tablas y alarmas . Se muestra un caso de

arquitectura , distribución y navegación , color y texto , equipamiento , valores

y

tablas y alarmas . Se muestra un caso de estudio donde indican el modelo gráfico

arquitectura , distribución y navegación , color y texto , equipamiento , valores y tablas

y

alarmas . Se muestra un caso de estudio donde indican el modelo gráfico y parte

tablas y alarmas . Se muestra un caso de estudio donde indican el modelo gráfico

y

parte de la programación , así como las HMI propuestas del sistema . En Pérez

resaltan la importancia del umbral entre el diseño de sistemas de control teórico

y

su implementación práctica . El caso que analizan es el control de nivel de un

analizan es el control de nivel de un tanque y argumentan la realización del modelo

y

simulación en MatlabMR , se muestra una HMI como herramienta para generar el control

tructurado , software de enseñanza en MatlabMR , generador de código estructurado

y

red neuronal . En Selwin y Kumar ( 2015 ) se muestra un sistema HMI

enseñanza en MatlabMR , generador de código estructurado y red neuronal . En Selwin

y

Kumar ( 2015 ) se muestra un sistema HMI - PLC para el control de

a una planta hidroeléctrica , a través de dos bombas ; una para extraer agua

y

otra para surtir agua al tanque . Proponen control en cascada de PID difusos ,

el proceso general del sistema . Un sistema HMI - PLC con tecnología RsVIEW32MR

y

Allen BradleyMR , respectivamente , se muestra en Lakshmi ( 2012 ) , el cual

control en cascada basado en PDI . Solo se muestra la HMI principal del sistema

y

una HMI para las tendencias de las variables que comparan . En Aydogmus ( 2009

utilizados en la industria ; velocidades preestablecidas , control de lazo abierto

y

control de lazo cerrado . Se muestran los algoritmos de control en lenguaje diagrama

lazo cerrado . Se muestran los algoritmos de control en lenguaje diagrama escalera

y

las reglas de control , monitoreo y animación de las interfaces de usuario gráfico

algoritmos de control en lenguaje diagrama escalera y las reglas de control , monitoreo

y

animación de las interfaces de usuario gráfico diseñadas . El sistema se integró

Machine EditionMR ( GE , 2013 ) para el diseño de los algoritmos de control

y

Proficy HMI SCADA CimplicityMR ( GE , 2001 ) para el diseño de las interfaces

, variador de frecuencia AF - 60 LP Micro DriveMR ( GE , 2011 )

y

un motor de CA trifásico BaldorMR , donde se realizaron las pruebas al sistema propuesto

cuatro HMIs , una interfaz principal para seleccionar el modo de control de velocidad

y

una para cada modo de control ; velocidades preestablecidas , lazo abierto y lazo

velocidad y una para cada modo de control ; velocidades preestablecidas , lazo abierto

y

lazo cerrado . De igual forma , son cuatro algoritmos de control en diagrama escalera

De igual forma , son cuatro algoritmos de control en diagrama escalera , uno principal

y

uno para cada subsistema de velocidad . El ADF se configura para operar en función

PLC y significa siempre energizado ; las señales de memoria % M2 , % M3

y

% M4 son para seleccionar el modo de control de velocidad . La Figura 1 muestra

( PV , por sus siglas en inglés ) o velocidad real del motor ,

y

para el punto de consigna ( SP , por sus siglas en inglés ) o

velocidades preestablecidas ; L _ ABIERTO para el control de velocidad de lazo abierto

y

L _ CERRADO para el control de lazo cerrado . HMI principal del Sistema de

computadora personal ) se comunican vía protocolo Ethernet con el PLC , el cual recibe

y

envía señales de tipo discreto y analógico de las variables de campo , incluyendo

protocolo Ethernet con el PLC , el cual recibe y envía señales de tipo discreto

y

analógico de las variables de campo , incluyendo al ADF , que está conectado al

de control debe contemplar la línea de seguridad para protección de las personas

y

de las propias máquinas . La Figura 3 muestra en la línea 1 las variables de

en devanados o rodamientos , entre otros ; PARO ( % M8 ) botón virtual

y

HS _ V ( % M1 ) paro de emergencia virtual , los cuales son

permite detener el motor en caso de falla o pérdida de comunicación entre las HMIs

y

el PLC , así como en caso de falla de energía eléctrica en el sistema

los contactos son normalmente abiertos de las señales HS _ F ( % I1 )

y

PROTECCIONES ( % I2 ) . Cuando las condiciones de seguridad ( HS _ F=1

( % Q5 ) . Las tres subrutinas V _ PREESTABLECIDAS , LAZO _ ABIERTO

y

LAZO _ CERRADO contemplan este algoritmo para protección del sistema independientemente

del sistema independientemente del modo de control de velocidad . Reglas de control

y

monitoreo en el Sistema de control principal Las HMIs se configuran para que su operación

evento clic para indicar la acción hacia un elemento virtual . Las reglas de control

y

monitoreo para el control de velocidad principal son : ? Si se da clic en

) se coloca a uno y las variables L _ ABIERTO ( % M3 )

y

L _ CERRADO ( % M4 ) se colocan a cero . Además , la

preestablecidas . ? La lógica es similar para los botones de Velocidad lazo abierto

y

Velocidad lazo cerrado , colocando a uno L _ ABIERTO ( % M3 ) y

y Velocidad lazo cerrado , colocando a uno L _ ABIERTO ( % M3 )

y

L _ CERRADO ( % M4 ) respectivamente , y colocando a cero las otras

F ( % I1 ) = 0 , entonces el texto HS Físico es visible

y

la alarma luminosa ( círculo ) se pone de color rojo . ? Si la

HS _ F ( % I1 ) = 1 , entonces el texto HS Físico

y

la alarma luminosa no son visibles en ninguna de las HMIs . ? Si la

de velocidad puede estar en funcionamiento a la vez . escalamiento de Señales Sp

y

pv a la variable velocidad Para las señales SP y PV , se realiza un

. escalamiento de Señales Sp y pv a la variable velocidad Para las señales SP

y

PV , se realiza un escalamiento para la variable velocidad en un intervalo de 0

variable SP se manipula desde las HMIs para el control de velocidad de lazo abierto

y

de lazo cerrado . Para la variable PV se utiliza una señal estándar de control

de velocidad 1800 rpm . La Tabla 3 muestra el escalamiento respectivo para la PV

y

SP , y la Tabla 4 muestra las variables y direccionamiento para el acondicionamiento

escalamiento respectivo para la PV y SP , y la Tabla 4 muestra las variables

y

direccionamiento para el acondicionamiento de PV . La Figura 4 muestra el algoritmo

del motor en el intervalo de 0 a 1800 rpm . Los bloques LE INT

y

GE INT son para limitar la PV y no exceda el límite inferior de 0

1800 rpm . Los bloques LE INT y GE INT son para limitar la PV

y

no exceda el límite inferior de 0 y el límite superior de 31500 . Las

GE INT son para limitar la PV y no exceda el límite inferior de 0

y

el límite superior de 31500 . Las reglas lógicas de los algoritmos de acondicionamiento

es mayor o igual que 31500 , entonces AUX2 ( % M11 ) = 1

y

AUX _ VEL _ REAL ( % R1 ) = 31500 . De igual forma , la

SP ( % R10 ) se manipula desde las HMIs de velocidad de lazo abierto

y

de lazo cerrado . En los indicadores del SP se realiza la división entre 17

es menor o igual que cero , entonces AUX4 ( % M12 ) = 1

y

SP = 0 . ? Si SP ( % R10 ) es mayor o igual

es mayor o igual que 31500 , entonces AUX5 ( % M13 ) = 1

y

SP = 31500 . Controlador de frecuencia variable El diagrama general de funcionamiento

trabajo se muestra en la Figura 6 , en la parte superior se tiene el rectificador

y

el oscilador controlado por el modo de conmutación ( switch mode ) , el cual

velocidades preestablecidas se utiliza el comando discreto ( entradas digitales 27 , 29

y

33 ) , para el control de lazo abierto y lazo cerrado se utiliza el

entradas digitales 27 , 29 y 33 ) , para el control de lazo abierto

y

lazo cerrado se utiliza el comando analógico ( entrada analógica 53 ) , y para

analógico ( entrada analógica 53 ) , y para la visualización de la velocidad real

y

como retroalimentación en modo de control de lazo cerrado se usa la señal de salida

abiertos es velocidad cero del sistema . También se tiene un circuito para el arranque

y

sentido de giro del motor ( entradas digitales 18 y 19 , Figura 6 )

un circuito para el arranque y sentido de giro del motor ( entradas digitales 18

y

19 , Figura 6 ) . Es importante resaltar que el diseño de las HMIs

de procesos o máquinas , al poder manipular desde la HMI las señales de entrada

y

salida físicas discretas y analógicas , así como a las de memoria , además de

poder manipular desde la HMI las señales de entrada y salida físicas discretas

y

analógicas , así como a las de memoria , además de soportar lógica de control

y

de animación . El algoritmo de control de la Figura 3 es suficiente para el modo

control de velocidades preestablecidas que contienen las variables de protección

y

alarma generales . Las variables de texto Izquierda y Derecha están sobrepuestas

las variables de protección y alarma generales . Las variables de texto Izquierda

y

Derecha están sobrepuestas e indican el sentido de giro del motor , su visibilidad

visibilidad está en función del selector virtual . La HMI muestra los botones de Arranque

y

Paro , los cuales tienen el comportamiento de botones instantáneos , además muestra

la PV HMI principal Botón para regresar a la HMI principal Las reglas de control

y

monitoreo para el modo de velocidades preestablecidas son : ? Si se da clic sobre

Si la variable FUNCIONAMINTO ( % Q5 ) = 1 , entonces el selector virtual

y

el botón de Arranque no son visibles . ? Si se da clic en alguno

1 - 7 , entonces las señales de salida física % Q2 , % Q3

y

% Q4 se colocan al valor binario correspondiente , por ejemplo , si se da clic

de la Velocidad 5 , entonces % Q2 = 1 , % Q3 = 0

y

% Q4 = 1 . ? Si se da clic en el botón HMI principal

condiciones de funcionamiento ; si se presiona Aceptar , entonces la ventana de precaución

y

la HMI de velocidades preestablecidas se cierran , las señales % Q2 , % Q3

velocidades preestablecidas se cierran , las señales % Q2 , % Q3 , % Q4

y

% Q5 se colocan a cero y se abre la HMI principal . Control de

velocidad de lazo abierto , donde se pueden observar dos botones para incremento

y

decremento de la variable SP , los cuales están configurados para saltos de 100

seleccionar el modo de operación del controlador PID , y las variables SUBIR _ CV

y

BAJAR _ CV son para el control de CV ( % AQ1 ) en modo

sintonización del PID , es decir , enviar el valor de las constantes Kp , Ki

y

Kd a los registros : # referencia + 5 ; + 7 ; + 6

la HMI de velocidad de lazo cerrado se adicionan las siguientes reglas de control

y

monitoreo : ? Si se da clic en el selector Automático - Manual , entonces

coloca a cero . También en estas condiciones la ventana de sintonización del PID

y

los botones de subir y bajar la CV no son visibles . ? Si el

en estas condiciones la ventana de sintonización del PID y los botones de subir

y

bajar la CV no son visibles . ? Si el selector Automático - Manual está

es visible . La variable de texto Manual , la ventana de sintonización del PID

y

los botones de subir y bajar la CV , son visibles . La señal AUT

de texto Manual , la ventana de sintonización del PID y los botones de subir

y

bajar la CV , son visibles . La señal AUT _ MAN ( % M16

- Motor CA . La Figura 13 muestra la HMI principal con las protecciones físicas

y

virtuales activadas de color rojo . La Figura 14 muestra la HMI principal en condiciones

HMI principal en condiciones de funcionamiento ; las variables Protecciones activas

y

HS _ VIRTUAL son de color verde y la variable HS Físico no está visible

preestablecidas , el selector virtual está hacia la Izquierda , el botón Arranque es visible

y

en color verde , el botón de Paro no está visible , no está ninguna

. El botón de Arranque no está visible y el botón de Paro está visible

y

de color rojo . La Figura 17 muestra el motor en rotación hacia la Derecha con

ambos botones de incremento o decremento de esta señal son visibles . Las Figuras 22

y

23 muestran el modo de control de velocidad de lazo cerrado operando . En la Figura

Automático , con las variables : SP = 900 rpm , PV = 1054 rpm

y

CV = 13 % . Por otro lado , en la Figura 23 se observa el sistema en

del PID sea visible , la cual tiene valores para las constantes Kp=1500 , Ki=5

y

Kd=5 , que se enviaron a los registros 55 % , 56 % y 57

Ki=5 y Kd=5 , que se enviaron a los registros 55 % , 56 %

y

57 % , respectivamente . En esta figura las variables SP = 1300 rpm ,

. En esta figura las variables SP = 1300 rpm , PV = 896 rpm

y

CV = 50 % , así como los botones de manipulación de la variable CV

botones de manipulación de la variable CV son visibles . La diferencia entre el SP

y

PV que se observa , se debe a los valores de las ganancias que se

de control , se pueden agregar los datos de sintonización calculados o a prueba

y

error . Conclusiones El diseño de HMI debe incluir el mayor código de lógica del

el tiempo de barrido . De igual forma , las reglas lógicas de control , monitoreo

y

animación en las HMI deben generar un diseño seguro y amigable con los operadores

lógicas de control , monitoreo y animación en las HMI deben generar un diseño seguro

y

amigable con los operadores de los sistemas . Los algoritmos de control en el PLC

sistema en caso de falla en la comunicación entre la computadora donde están las HMI

y

el PLC . Se presentan tres modos de control de velocidad utilizados en la industria

utilizados en la industria , indicando las reglas lógicas de control , monitoreo

y

animación en el diseño de las HMI , así como los algoritmos de control para

trabajo propone tres modos de control de velocidad , desde el diseño de las HMI

y

el desarrollo de los algoritmos en diagrama escalera , lo cual será base para cursos

actuadores eléctricos de más amplio uso . Su versatilidad , variedad de tamaño

y

facilidad de control lo hacen preferible sobre los motores de corriente alterna ,

corriente alterna , principalmente en aplicaciones tales como : automatismos , robótica

y

sistemas mecatrónicos de control de procesos . En la actualidad , el control de

presencia de estos sensores requiere un espacio adicional en el motor para su montaje

y

mantenimiento , lo cual eleva el costo del controlador . Por otra parte , los sensores

debido a la conexión física entre el sensor ( cables que salen del motor )

y

la tarjeta de adquisición de datos . Por otro lado , en la operación de motores

adquisición de datos . Por otro lado , en la operación de motores en ambientes hostiles

y

de poco espacio no es recomendable el uso de sensores mecánicos . Todo esto indica

Merabet et al . , 2017 ; Masood et al . , 2017 ; Salas

y

León , 2006 ) . En Yachiangkam et al . ( 2004 ) se presenta

Así , el sistema de control se basa en la combinación del algoritmo PI clásico

y

de la retroalimentación de los estados . El correcto funcionamiento del control

funcionamiento del control propuesto se valida por medio de simulaciones digitales

y

con pruebas experimentales en tiempo real utilizando un conjunto convertidor CD -

- CD , motor de CD , sensor de corriente , una tarjeta de adquisición

y

tarjeta de control . Modelo del Motor de corriente directa El motor de CD es

actuador electromecánico formado básicamente por un estator o devanado de campo ,

y

un rotor o armadura . El comportamiento dinámico del motor eléctrico se describe

diferenciales , el cual debe reproducir lo más cercano posible los fenómenos eléctricos

y

mecánicos que están presentes en el motor . La precisión de los resultados del

magnético lineal con parámetros constantes , donde la corriente de campo de excitación

y

su flujo magnetizante producido poseen una característica de variación lineal .

la ecuación de equilibrio de voltaje de ambos circuitos de los devanados ( campo

y

armadura ) y las ecuaciones de movimiento rotatorio que involucran las masas del

de equilibrio de voltaje de ambos circuitos de los devanados ( campo y armadura )

y

las ecuaciones de movimiento rotatorio que involucran las masas del eje . En este

separada debido a la gran capacidad de regulación de velocidad , facilidad de control

y

su amplia característica lineal par - velocidad . Estas ventajas del motor de CD

máquinas de velocidad variable en las que se necesita amplio margen de velocidad

y

control fino de la misma . Existen diversos procesos industriales que requieren una

alimentación e ia es la corriente de armadura que circula por la resistencia Ra

y

a través de la inductancia La de los devanados del rotor . ? es la

la inductancia La de los devanados del rotor . ? es la velocidad del rotor

y

la salida y del sistema , TL simboliza el par de carga . Mientras que

de los devanados del rotor . ? es la velocidad del rotor y la salida

y

del sistema , TL simboliza el par de carga . Mientras que Je y ke

salida y del sistema , TL simboliza el par de carga . Mientras que Je

y

ke son constantes que representan la inercia del rotor de la máquina y fuerza electromotriz

que Je y ke son constantes que representan la inercia del rotor de la máquina

y

fuerza electromotriz , respectivamente . Los valores de las constantes del motor

control , donde los polos del sistema son reubicados para lograr una dinámica rápida

y

estable . En el diseño de control se define una función matemática llamada error

diseño de control se define una función matemática llamada error de seguimiento

y

una ley de control , las cuales actúa para hacer que la función de error

seguimiento de error se construye con la diferencia entre la señal de referencia

y

la señal controlada . Mientras que la ley de control se basa en un algoritmo

valor deseado ) , el par mecánico TL se asume constante , h representa a

y

transformada y los estados se definen como : 1 ref z ? ? = -

) , el par mecánico TL se asume constante , h representa a y transformada

y

los estados se definen como : 1 ref z ? ? = - Así ,

canónica controlable . Este control consta de un término de acción proporcional

y

un término de acción integral , y se representa de la siguiente manera : donde

de acción integral , y se representa de la siguiente manera : donde las Kp

y

Ki son los parámetros del controlador , cuyos valores se obtienen mediante el método

salida sea la corriente de armadura . Así , usando la matriz de estados A

y

la matriz de salida ˆ C se obtiene una matriz de observabilidad de la forma

? ? x ? ? ? ( Ogata , 2010 ) : donde eK (

y

- Cx ) ? representa un término de corrección y Ke funciona como una matriz

) : donde eK ( y - Cx ) ? representa un término de corrección

y

Ke funciona como una matriz de ponderación . La solución de ( 5 ) requiere

matriz en cada instante de tiempo , por lo cual se tiene que calcular Ke

y

TL . A continuación se muestra el procedimiento realizado para determinar los valores

siguiente matriz de transformación ( Ogata , 2010 ) , Para garantizar la precisión

y

rapidez de convergencia de ( 5 ) , se seleccionan los valores de - 125

( 5 ) , se seleccionan los valores de - 125 + 355 . 824i

y

- 125 - 355 . 824i como los polos deseados . Con estos valores se

Usando el valor obtenido de Ke y conociendo los valores del par mecánico del voltaje

y

de la corriente de armadura se estima el valor de la velocidad del motor en

. Las ventajas más importantes de esta técnica son : alta robustez , precisión

y

rapidez de convergencia en tiempo finito . Para el diseño de este observador se

siguientes ecuaciones : Mientras que v representa la función de entrada discontinua donde

y

es la corriente de armadura , que está disponible por medición . El vector de

- tienda a cero mediante la acción de los modos deslizantes . Las constantes L2

y

M garantizan que la diferencia entre el estado ( ) 111 ˆ xxx = -

de las ganancias de ( 8 ) se obtienen por simulaciones : M=2 . 5

y

L2= - 4 . 7 . Resultados de simulación En esta sección se muestra la

estudio representativo , en el cual se programan dos eventos en el par de carga

y

dos valores de seguimiento de referencia de velocidad . Estos eventos actúan de

del motor , en t=0 , se realiza sin carga ( TL = 0 )

y

la velocidad de referencia tiene un valor de 100 rad / s ; en el

se incrementa hasta 150 rad / s . El comportamiento de la variable de velocidad

y

de la corriente de armadura ante los diferentes eventos , se muestra en la Figura

controlador propuesto se evalúa de acuerdo con los parámetros de precisión , sobrepaso

y

rapidez de respuesta . La velocidad del motor presenta gran rapidez de convergencia

error de precisión de seguimiento de velocidad para ? ref = 120 rad / s

y

para ? ref = 150 rad / s son 0 . 025 % y 0

s y para ? ref = 150 rad / s son 0 . 025 %

y

0 . 086 % , respectivamente ; en ambos eventos se obtiene un tiempo de

cambios en la señal de referencia de velocidad ? ref = 120 rad / s

y

para ? ref = 150 rad / s , la corriente alcanza un valor máximo

rad / s , la corriente alcanza un valor máximo de 3 . 41 A

y

6 . 1 A , respectivamente . Estos valores de corriente se estabilizan en un

. Estos valores de corriente se estabilizan en un intervalo de 0 . 5 s

y

0 . 8 s , respectivamente . Un resumen de los resultados obtenidos de las

los resultados obtenidos de las pruebas de simulación se muestra en las Tablas 3

y

4 . El error de precisión con mayor valor de la variable controlada se presenta

cual se forma de los siguientes componentes : una tarjeta DSP1104 para adquisición

y

procesamiento de datos en tiempo real , una PC para programación y monitoreo , un

adquisición y procesamiento de datos en tiempo real , una PC para programación

y

monitoreo , un convertidor CD - CD para alimentar el motor , tarjeta de circuito

en la Figura 6 alimenta la armadura del motor de CD con un voltaje entre 0

y

120 V . Esto se logra por medio de la conmutación ( encendido y apagado

0 y 120 V . Esto se logra por medio de la conmutación ( encendido

y

apagado ) de un transistor IGBT con base en la técnica de modulación de ancho

de pulso ( PWM ) . Con esta técnica se regula el tiempo de encendido

y

apagado con una frecuencia de conmutación fija de 10kHz . El tiempo de conmutación

resultado de esta comparación ( Scontrol ) es una señal digital con valores de 0

y

5 V , por lo que se utiliza una tarjeta de acondicionamiento de señal para

diagramas de bloques a través del software especializado . Mientras que la supervisión

y

monitoreo de los datos en tiempo real , se realiza a través de un software

en la Figura 7 . Para comprobar el correcto funcionamiento del control propuesto

y

el prototipo desarrollado , se realiza una prueba de 22 segundos . Durante este periodo

realiza una prueba de 22 segundos . Durante este periodo , la velocidad referencia

y

el par de carga toman diferentes valores en una secuencia de tiempo especificada

en una secuencia de tiempo especificada , tal como se muestra en las Figuras 8

y

9 . La dinámica de la salida de velocidad se muestra en la Figura 10 .

s y para ? ref = 150 rad / s son 0 . 025 %

y

0 . 6 % , respectivamente ; para estos eventos se alcanza el estado estable

respectivamente ; para estos eventos se alcanza el estado estable en 1 . 68 s

y

1 . 56 s , respectivamente . La corriente de armadura en el arranque manifiesta

cambios en la señal de referencia de velocidad ? ref = 120 rad / s

y

para ? ref = 150 rad / s , la corriente alcanza un valor máximo

rad / s , la corriente alcanza un valor máximo de 1 . 015 A

y

2 . 656 A , y se estabilizan en un intervalo de 1 . 22

. 656 A , y se estabilizan en un intervalo de 1 . 22 s

y

1 . 83 s , respectivamente . Un resumen de los resultados obtenidos de las

los resultados obtenidos de las pruebas experimentales se muestra en las Tablas 5

y

6 . El error de precisión de mayor valor de la variable controlada se presenta

Este tiempo se debe a que el motor opera con su par de carga nominal

y

una velocidad cercana a su valor nominal . Mientras que el sobrepaso de mayor valor

Esto es resultado de que el motor arranca desde una velocidad de 0 rad / s

y

en condiciones de vacío . Conclusiones En este trabajo se ha presentado un control

velocidad de motor se estima en tiempo real a través de un observador de estados

y

un observador de par . Los resultados de las pruebas experimentales y de simulación

de estados y un observador de par . Los resultados de las pruebas experimentales

y

de simulación demuestran que el controlador propuesto es capaz de mantener la velocidad

menor a 1 % , una velocidad de convergencia menor a 1 . 7 s

y

un sobrepaso menor a 11 % . El control propuesto es una alternativa de menor

fijas como centrales de generación eléctrica , refinerías , industria siderúrgica

y

cementera , entre otras ( Villavicencio , 2015 ) . México contribuye con 1 .

ocupa Tamaulipas con una aportación del orden de 19 millones , le siguen Campeche

y

Veracruz , ambas del orden de 15 . 5 millones de toneladas de CO2 ,

quitina tiene dos grupos hidroxilos mientras que el quitosano tiene un grupo amina

y

dos grupos hidroxilos . Las propiedades biocompatibles y biodegradables del quitosano

quitosano tiene un grupo amina y dos grupos hidroxilos . Las propiedades biocompatibles

y

biodegradables del quitosano lo hacen especialmente útil para fertilizantes , membranas

separación industrial , resinas de intercambio iónico , farmacéuticos , cosmetología

y

así sucesivamente . Es necesario para algunas de las aplicaciones realizar una modificación

velocidad de corrosión en los equipos , degradación de las aminas por SO2 , NO2

y

O2 en el gas de combustión que induce a una alta tasa de distribución de

- 15 % ) . La absorción con disolventes basados en aminas se ha estudiado

y

considerado como la tecnología más eficaz para la captura de CO2 ( Rao , 2002

CO2 son : De Kerr - McGee ( MEA en agua ) , ABB Lummus

y

FlúorDaniel ( Econamina ) , BASF ( MDEA en agua ) y Kansas Electric Mitsubishi

, ABB Lummus y FlúorDaniel ( Econamina ) , BASF ( MDEA en agua )

y

Kansas Electric Mitsubishi ( aminas con impedimento estérico ) . Entre la gran variedad

líquidos iónicos se prueban basados en la estructura 1 - etil , 3 - metilimidazolio

y

1 - butil , 3 - metilimidazolio como catión , variando la parte aniónica en

preparan soluciones acuosas de MEA a 30 % , de quitosano a 0 . 5

y

3 . 0 % y quitosano con líquidos iónicos . Los líquidos iónicos utilizados son

a 30 % , de quitosano a 0 . 5 y 3 . 0 %

y

quitosano con líquidos iónicos . Los líquidos iónicos utilizados son bromuro

hexil - 3 - metilimidazolio ( HMIN - Br ) , líquido iónico eutéctico con

y

sin Li2O , Bromuro de 1 - etil - 3 - metilimidazolio ( EMIN -

- 3 - metilimidazolio ( EMIN - Br ) . Los reactivos son marca Aldrich

y

gases de alta pureza ( <99 . 96 % ) , marca Prax Air .

a temperatura constante , a una presión en un rango de 1 a 6 atm

y

diluciones de 0 . 5 a 30 % para definir las variables con mayor influencia

g de una solución de quitosano a 3 % , a 3 atm de presión

y

30 °C de temperatura . La velocidad de absorción es de 108 . 9 .

solución de quitosano a 0 . 5 % , a una temperatura de 30 °C

y

3 atm de presión , se presenta en la Figura 7 . La velocidad de absorción

10 g de una solución de HMIN - Br , a 30 °C de temperatura

y

una presión de 3 atm . La velocidad de absorción es de 6 . 67

g de una solución de EMIN - Br , a una temperatura de 30 °C

y

3 atm de presión , se determinó que la velocidad de absorción del CO2 es

una solución de líquido iónico eutéctico con Li2O , a una temperatura de 30 °C

y

1 atm de presión de acuerdo con la Figura 10 es de 20 . En la Figura

condiciones de operación De acuerdo con lo observado la variación de la presión

y

la concentración generan cambios notables en la capacidad de absorción en las soluciones

que comparado con la MEA a 3 atmósferas es 10 % de su absorción ,

y

de la misma solución , pero a 3 atm es un 38 % lo que

la cantidad de quitosano en las soluciones . Las soluciones de quitosano a 3 %

y

0 . 5 % muestran una mejor capacidad de absorción que los líquidos iónicos .

que se obtuvo en líquidos iónicos fue para el caso del eutéctico a 30 %

y

a 3 atm , con una capacidad de absorción de 18 mg CO2 / g

podría ofrecer nuevas estrategias para la expansión de la modificación química

y

las aplicaciones de estos polímeros biodegradables . Es posible la polimerización

mayores que las de sus ILs precursores , debido a mayores velocidades de absorción

y

desorción . Además , el valor de pKa del ácido del anión correspondiente juega

pKa mayor es la capacidad de captura . Mejoramiento de las propiedades físicas

y

químicas de un suelo agrícola mezclado con lombricompostas de dos efluentes de

ocasionado cambios significativos en la calidad de los suelos a través de los desechos

y

contaminantes generados . Desde la Revolución Industrial y la Revolución Verde

través de los desechos y contaminantes generados . Desde la Revolución Industrial

y

la Revolución Verde se han introducido diversas sustancias tóxicas a los ecosistemas

el suelo , la biota , e incluso , el hombre . Recientemente en México

y

el resto del mundo , ha crecido el desarrollo de biotecnologías tendientes a sanear

o vegetal , compostas , lodos orgánicos ) que permiten mejorar de manera eficaz

y

económica las características del suelo , creando un medio adecuado para el crecimiento

en el bioproceso de lombrices , para obtener productos con valor agronómico alto

y

mejorías en la calidad nutrimental del suelo ( lombricomposta o vermicomposta (

mejorías en la calidad nutrimental del suelo ( lombricomposta o vermicomposta ( Edwards

y

Fletcher , 1988 ; Edwards y Bater , 1992 ; Atiyeh et al . ,

del suelo ( lombricomposta o vermicomposta ( Edwards y Fletcher , 1988 ; Edwards

y

Bater , 1992 ; Atiyeh et al . , 2002 ; Shipitalo y Le ,

; Edwards y Bater , 1992 ; Atiyeh et al . , 2002 ; Shipitalo

y

Le , 2004 ; Aira y Domínguez , 2009 ; Lazcano y Domínguez , 2011

; Atiyeh et al . , 2002 ; Shipitalo y Le , 2004 ; Aira

y

Domínguez , 2009 ; Lazcano y Domínguez , 2011 ; Ali et al . ,

2002 ; Shipitalo y Le , 2004 ; Aira y Domínguez , 2009 ; Lazcano

y

Domínguez , 2011 ; Ali et al . , 2015 ) . Según Domínguez (

vermicomposteo es un proceso de descomposición que implica la interacción entre lombrices

y

microorganismos , las primeras son vectores cruciales que fragmentan y acondicionan

nutrimentos para los cultivos , mejorar la estructura del sistema edáfico , su estabilidad

y

porosidad , y elevar la capacidad de intercambio catiónico , entre otros . Las actividades

destacan las actividades agropecuarias alcanzando en ciertos productos agrícolas

y

pecuarios los primeros lugares de producción a nivel nacional ( fresa , cebada ,

ganado caprino ) . Sin embargo , estas actividades han ocasionado deterioros físicos

y

químicos de la cubierta edáfica , causados principalmente por la disminución de

causados principalmente por la disminución de la fertilidad , el uso de agroquímicos

y

la compactación ( SEMARNAT , 2012 ) . Otra preocupación a escala nacional y estatal

agroquímicos y la compactación ( SEMARNAT , 2012 ) . Otra preocupación a escala nacional

y

estatal , tanto para autoridades como productores , es el gran volumen de estiércoles

materiales . Muchos de ellos son manipulados sin conocer sus propiedades físicas

y

químicas , o son aplicados en extensiones de tierra muy pequeñas . Es por ello

el objetivo de este trabajo fue efectuar las determinaciones físicas , químicas

y

actividad de la enzima deshidrogenasa en un suelo testigo pobre en nutrientes luego

tratamiento con dos lombricompostas de lodos de biodigestores ( estiércol bovino

y

residuos de hortalizas y frutas ) a fin de evaluar si se mejoran las condiciones

lombricompostas de lodos de biodigestores ( estiércol bovino y residuos de hortalizas

y

frutas ) a fin de evaluar si se mejoran las condiciones de fertilidad del suelo

suelo y aumenta su capacidad de uso para las actividades agrícolas . Materiales

y

Métodos Aplicación de lombricompostAs , muestreos y preparación de las muestras

actividades agrícolas . Materiales y Métodos Aplicación de lombricompostAs , muestreos

y

preparación de las muestras El presente estudio se llevó a cabo en agosto de 2014

establecieron tres contenedores de ladrillo de 2 m de ancho , 3 m de longitud

y

0 . 40 m de profundidad ( Unidades Experimentales 1 , 2 y 3 )

de longitud y 0 . 40 m de profundidad ( Unidades Experimentales 1 , 2

y

3 ) , colocándole a cada uno suelo testigo ( T ) . El suelo

Taxonomy ( Soil Survey Staff , 2014 ) , con manejo convencional , de temporal

y

con cinco años de abandono , localizado en el municipio de Romita ( Guanajuato )

lombricomposta . Dos tratamientos de lombricompostas se incorporaron a las unidades 2

y

3 con suelo T en una dosis de 4 t ha - 1 ( 2

lombricomposta preparada con efluentes de biodigestor alimentado con desechos de hortalizas

y

frutas ( LBH ) , conformando la muestra SLH mientras que el segundo fue una lombricomposta

constituyendo la muestra SLE . Las mezclas vermicomposta - suelo fueron volteadas

y

regadas cada cinco días , dependiendo de las lluvias caídas . LBE se proporcionó

utilizaron los lodos de un biodigestor tubular que procesa diversos residuos de hortalizas

y

frutas provenientes del mercado local , mediante una digestión anaerobia por un

simples de cada unidad a una profundidad de 15 cm ( suelos T , SLE

y

SLH ) . Las tres submuestras se mezclaron y homogeneizaron hasta obtener una muestra

cm ( suelos T , SLE y SLH ) . Las tres submuestras se mezclaron

y

homogeneizaron hasta obtener una muestra representativa de 2 kg . Posteriormente

instalaciones de la DICIVA . Para las determinaciones de las características físicas

y

químicas de los suelos se siguieron los métodos reportados en la norma oficial

- FF - 109 - SCFI - 2007 . El contenido de humedad del suelo

y

de las lombricompostas se determinó mediante el método gravimétrico ( temperatura

°C por 24 horas ) . Para cuantificar las proporciones porcentuales de arena , limo

y

arcilla en las muestras de suelo se utilizó el método del hidrómetro ( Bouyoucos

siguió el método del Picnómetro . La porosidad total de las muestras de suelo

y

lombricomposta se calculó mediante la siguiente ecuación : Para la determinación

Fisher Scientific AB15 , previamente calibrado con soluciones reguladoras a pH 4 , 7

y

10 . Para la cuantificación de los contenidos de materia orgánica se utilizaron

temperatura de 550 °C por tres horas y , 2 ) Combustión húmeda por Walkley

y

Black ( 1934 ) , basado en la oxidación del carbono orgánico del suelo por

determinación de N total se realizó siguiendo el método Micro - Kjeldahl ( Ma

y

Zuazaga , 1942 ) . Este método se basa en el calentamiento de la muestra

cuantificando por colorimetría la presencia de la enzima deshidrogenasa en el suelo

y

lombricompostas , llevando a cabo las determinaciones en el laboratorio de Edafología

para determinar los pares de variables que mostraban relación entre ellas ( Johnson

y

Wichern , 2002 ) . Las diferencias estadísticamente significativas se reportaron

análisis estadísticos se realizaron con el programa Statgraphics 5 . 1 . Resultados

y

discusión Los análisis estadísticos mostraron diferencias significativas entre

mostraron diferencias significativas entre los porcentajes de humedad del suelo T

y

las lombricompostas LBE y LBH ( Tabla 1 ) aunque los suelos enmendados SLE y

significativas entre los porcentajes de humedad del suelo T y las lombricompostas LBE

y

LBH ( Tabla 1 ) aunque los suelos enmendados SLE y SLH mostraron un comportamiento

y las lombricompostas LBE y LBH ( Tabla 1 ) aunque los suelos enmendados SLE

y

SLH mostraron un comportamiento similar . Estos suelos manifestaron un ascenso del

de evaporación durante el periodo de interacción lombricomposta - suelo ( verano

y

otoño boreal : 1200 mm anuales , año 2014 ; Fundación Guanajuato Produce ) ,

porcentajes de arcilla de 62 . 80 % , limo de 25 . 00 %

y

arena de 12 . 20 % . De la misma manera , las muestras SLE

y

SLH mostraron clases arcilla ( arcilla : 58 . 80 y 56 . 80 %

, las muestras SLE y SLH mostraron clases arcilla ( arcilla : 58 . 80

y

56 . 80 % , respectivamente ) . De acuerdo con la norma mexicana de

principales en los suelos , sin cambios estadísticamente significativos entre T , SLE

y

SLH ( Tabla 1 ) . Simultáneamente , la densidad real mostró correlaciones positivas

la densidad real mostró correlaciones positivas con las fracciones arena , limo

y

arcilla de los suelos ( Tabla 2 ) , lo que indicaría que los componentes

La densidad aparente no mostró diferencias significativas entre el suelo testigo

y

los suelos con adiciones orgánicas ( Tabla 1 ) . Resultados similares fueron reportados

aumentando la porosidad luego de los tratamientos orgánicos , 0 . 65 % para SLE

y

4 . 15 % para SLH . Bottinelli et al . ( 2010 ) reportaron

porosidad total de los suelos abonados pueden explicarse por el desarrollo de una macro

y

micro - porosidad mayor debido al trabajo propio de las lombrices desencadenando

retención de agua en concordancia con una menor compactación . La disponibilidad

y

movilidad de los iones asimilables en los suelos y las lombricompostas se manifiesta

( acidez activa e intercambiable ; Porta et al . , 2010 ; Tabla 3

y

Figura 1 ) . Comparando las dos lombricompostas , LBH presentó un pH fuertemente

registró un pH medianamente alcalino ( Tabla 3 ) . Otros autores , como Durán

y

Henríquez ( 2007 ) , reportaron valores de pH alcalinos ( 8 . 30 )

camas desechos domésticos ( materiales verdes ) . Como fuera propuesto por Edwards

y

Bohlen ( 1996 ) , los valores altos de pH en los vermicompost podrían relacionarse

Para los suelos , la clase de pH obtenido ( T : neutro , SLE

y

SLH : medianamente alcalino ) resultó adecuado para lograr una buena disponibilidad

deficiencias nutrimentales . Al aplicar los tratamientos orgánicos , los suelos SLE

y

SLH disminuyeron el pH respecto a sus respectivos abonos debido probablemente a la

reacciones metabólicas de los microorganismos o a la producción de ácidos fúlvicos

y

húmicos durante la descomposición ( Atiyeh et al . , 2000 ) . Por otro lado ,

iones H+ , lo que sugeriría una alta capacidad de intercambio catiónico para SLE

y

SLH . Para el caso particular de la enmienda LBE , se registró una diferencia

enmienda LBE , se registró una diferencia negativa entre los valores de pH con H2O

y

KCl ( - 0 . 36 ; Figura 1 ) . Esto último podría explicarse

suelo T se caracteriza por rocas principalmente de naturaleza alcalina ( basaltos

y

andesitas Terciarias y Cuaternarias , calizas Cretácicas y travertinos Terciarios

por rocas principalmente de naturaleza alcalina ( basaltos y andesitas Terciarias

y

Cuaternarias , calizas Cretácicas y travertinos Terciarios ( Nieto et al . , 2012

naturaleza alcalina ( basaltos y andesitas Terciarias y Cuaternarias , calizas Cretácicas

y

travertinos Terciarios ( Nieto et al . , 2012 ) , lo que podría saturar

En cuanto a los dos métodos utilizados para conocer el contenido orgánico de los suelos

y

las lombricompostas , los resultados de materia orgánica obtenidos por combustión

, los resultados de materia orgánica obtenidos por combustión húmeda ( Walkley

y

Black ) mostraron cambios estadísticamente significativos entre los abonos y los

Walkley y Black ) mostraron cambios estadísticamente significativos entre los abonos

y

los suelos mientras que con la técnica por calcinación ( PPI ) las variaciones

fueron altamente diferentes entre cada uno de los materiales analizados ( Tablas 2

y

3 ) , ( Figura 2 ) . Sin embargo , la correlación entre los dos

50 % ) . Con base en los valores registrados de materia orgánica por Walkley

y

Black , la enmienda LBE mostró una concentración superior en aproximadamente 10

compostas de residuos hortícolas ( Contenido total : 19 . 6 % estiércol bovino

y

16 . 9 % residuos de frutas ) . Sin embargo , si se comparan los

Figura 4 ) , SLH aumentó un 90 . 51 % respecto al suelo testigo

y

SLE un 47 . 08 % , sugiriendo que el suelo tratado con lombricomposta de

un 47 . 08 % , sugiriendo que el suelo tratado con lombricomposta de hortalizas

y

frutas es un sustrato que estimula una actividad microbiana mayor logrando una óptima

logrando una óptima disponibilidad de nutrientes para los microorganismos ( Domínguez

y

Pérez , 2011 ) . Respecto al comportamiento estadístico del N total en las enmiendas

y

suelos , las dos vermicompostas presentaron diferencias significativas entre sí

presentaron diferencias significativas entre sí además de cambios entre el suelo SLH

y

los suelos T y SLE ( Tabla 3 ) . La enmienda LBE registró una

diferencias significativas entre sí además de cambios entre el suelo SLH y los suelos T

y

SLE ( Tabla 3 ) . La enmienda LBE registró una concentración de N total

H2O pH KCl Diferencia pH pH Figura 1 . Valores de pH medidos en H2O

y

KCl en los suelos y lombricompostas . Se muestra la diferencia entre las dos determinaciones

pH Figura 1 . Valores de pH medidos en H2O y KCl en los suelos

y

lombricompostas . Se muestra la diferencia entre las dos determinaciones de pH .

norma mexicana ( ? a 20 ) , indicando un equilibrio óptimo entre mineralización

y

humificación de la materia orgánica ( Porta et al . , 2003 ) , (

Porta et al . , 2003 ) , ( Tabla 3 ) . Según Pathma

y

Sakthivel ( 2012 ) , el vermicomposteo del estiércol maduro usando lombriz E . foetida

a diferencia de SLH que disminuyó la C / N hasta 13 ( Tablas 2

y

3 ) . El valor más alto de la relación C / N para SLE

dieta del ganado bovino ( i . e . , lignina ) , ( Durán

y

Henríquez , 2007 ; López et al . , 2013 ) . Como se reportó

metabólicos y a la disponibilidad de los nutrientes . Para las distintas muestras de suelo

y

tratamientos orgánicos , la enzima deshidrogenasa se manifestó en el siguiente

encontró una correlación positiva entre la actividad de la enzima deshidrogenasa

y

los contenidos de materia orgánica y N total ( Tabla 2 ) . Coincidiendo con

entre la actividad de la enzima deshidrogenasa y los contenidos de materia orgánica

y

N total ( Tabla 2 ) . Coincidiendo con Acosta et al . ( 2012

para SLH ( Tabla 3 ) sugiere un suelo rico en materia orgánica , nutrientes

y

bien estabilizado , lo que le hace aumentar la actividad metabólica de los microorganismos

microorganismos ( Tognetti et al . , 2005 ) . Siguiendo los criterios de Acosta

y

Paolini ( 2005 ) , la adición de residuos orgánicos pudo haber activado también

, permitiendo lograr un equilibrio óptimo entre los procesos de mineralización

y

humificación . Conclusiones Las propiedades físicas y químicas determinadas en

procesos de mineralización y humificación . Conclusiones Las propiedades físicas

y

químicas determinadas en los suelos y lombricompostas mostraron gran variabilidad

humificación . Conclusiones Las propiedades físicas y químicas determinadas en los suelos

y

lombricompostas mostraron gran variabilidad , con diferencias estadísticas mayores

corregir ( diez semanas en este estudio ) , particularmente el contenido de humedad

y

la densidad aparente , lo que se considera que para evidenciar mayores variaciones

lombricomposta de efluentes de biodigestor alimentado con residuos de hortalizas

y

frutas fue la mejor opción para mejorar las caracteristicas físicas , químicas

y

la actividad enzimatica deshidrogenasa del suelo , debido a que este alcanzó una

C / N más equilibrada y mostró concentraciones más altas de materia orgánica

y

N total , en comparación con el suelo tratado con la lombricomposta de biodigestor

bovino . Asimismo , la lombricomposta elaborada a partir de residuos de hortalizas

y

frutas es una opción con capacidad de mineralización y humificación en un periodo

de residuos de hortalizas y frutas es una opción con capacidad de mineralización

y

humificación en un periodo de tiempo menor respecto al estiércol . Por el contrario

Por el contrario , la lombricomposta a base de estiércol retardaría el tiempo de degradación

y

liberación de nutrientes al suelo por su contenido mayor de materiales recalcitrantes

de aire Los generadores de humedad suministran flujos de aire con humedad conocida

y

controlada , los cuales tienen aplicaciones a nivel industrial y en laboratorios

humedad conocida y controlada , los cuales tienen aplicaciones a nivel industrial

y

en laboratorios de calibración . En particular , son de interés en institutos de

humedad más comunes se encuentran los métodos químicos , los tubos de permeación

y

los generadores termodinámicos , donde los últimos son los que tienen mayor uso

conocidos son : el generador de dos presiones , el generador de dos temperaturas

y

el generador de flujo dividido . Los fundamentos teóricos sobre los que se basa

incluyen la ley de conservación de la masa , las leyes generales de los gases

y

las relaciones de aire seco con vapor de agua . Los modelos desarrollados con estos

satisfactoriamente las condiciones de humedad del aire en condiciones de equilibrio (

y

en estado estacionario ) , lo que simplifica su análisis . Cuando se requiere realizar

conservación de cantidad de movimiento y la ley conservación de energía ( Cengel

y

Boles , 2005 ; Carpentier , 2005 ; Carpentier et al . , 2006 )

más completos para calcular la humedad , cuando se mezclan flujos de aire ( seco

y

húmedo ) , es descrito por Lovell - Smith ( 2009 ) , quien derivó

base en la definición de razón de masas . Modelos similares se dan por Takahashi

y

Kitano ( 1998 ) ; Carpentier ( 2005 ) y Meyer et al . (

similares se dan por Takahashi y Kitano ( 1998 ) ; Carpentier ( 2005 )

y

Meyer et al . ( 2008 ) . En los modelos revisados , no se

Derivación de modelo de generación Considere un volumen de control que tiene dos entradas

y

una salida . En una entrada se suministra aire seco y en la otra aire

presión ( Pd ) , temperatura ( td ) , flujo másico ( fd )

y

humedad ( rd ) , y el aire saturado tiene ( PS , tS ,

estables y que el volumen de control no está en movimiento , la energía cinética

y

la energía potencial no contribuirán en el balance total ( Carpentier et al . ,

del aire que sale ( fcrc ) . Al combinar las ecuaciones ( 1 )

y

( 2 ) , rc se escribe como Por otro lado , la razón de masas

de la cámara ( tc ) . A partir de las ecuaciones ( 6 )

y

( 7 ) y con algunas simplificaciones , se pueden obtener los modelos que se

tc ) . A partir de las ecuaciones ( 6 ) y ( 7 )

y

con algunas simplificaciones , se pueden obtener los modelos que se conocen ampliamente

de dos presiones ( 2P ) , el generador de dos temperaturas ( 2T )

y

el generador de flujo dividido . La ecuación de la presión de vapor de agua

Análisis del modelo de generador híbrido En el análisis de las ecuaciones ( 6 )

y

( 7 ) se hacen las siguientes consideraciones : a ) Se considera que Pc

) La temperatura de punto de rocío en la cámara depende de Ps , ts

y

fw . En el caso de la humedad relativa , se requiere además controlar la

en la cámara de prueba . Un análisis preliminar de las ecuaciones ( 6 )

y

( 7 ) permite observar que cuando el flujo de aire seco ( fd )

dos presiones . Adicionalmente , si se considera que las presiones en el saturador

y

en la cámara son iguales ( Ps=Pc ) , entonces se obtiene el modelo de

en la cámara de prueba . Al imponer las restricciones en presión ( Ps=Pc )

y

en temperatura ( ts=tc ) , se obtiene el modelo del generador de flujo dividido

. En este modelo la humedad se controla básicamente con los flujos de aire seco

y

aire saturado de vapor de agua , aunque tiene dependencia con la temperatura . El

ilimitada . Por lo anterior , es conveniente contar con un sistema que permita medir

y

controlar la mayoría de las magnitudes involucradas en el proceso . Con el propósito

el efecto de combinar dos magnitudes simultáneamente , es decir , HR =f ( x ,

y

) y tdp=g ( x , y ) mientras se mantienen fijas las otras magnitudes

de combinar dos magnitudes simultáneamente , es decir , HR =f ( x , y )

y

tdp=g ( x , y ) mientras se mantienen fijas las otras magnitudes . Al

, es decir , HR =f ( x , y ) y tdp=g ( x ,

y

) mientras se mantienen fijas las otras magnitudes . Al combinar las 6 magnitudes

incremento en Ps reduce la humedad relativa . Por lo anterior , a presiones altas

y

temperaturas bajas en el saturador se espera obtener muestras con humedad relativa

relativa baja . Por ejemplo , al evaluar la ecuación ( 7 ) para Ps=2 MPa

y

ts= - 50 °C , se obtiene una humedad relativa de aproximadamente 0 . 01

materialización . Cuando se requiere incrementar la humedad relativa mediante variaciones de Ps

y

ts , se observa que se requiere disminuir Ps hasta aproximadamente la presión atmosférica

se pueden alcanzar valores cercanos a 100 % HR . Por ejemplo , si Ps=130 kPa

y

ts=37 . 8 °C , entonces HR=99 . 2 % . En resumen , con un

, entonces HR=99 . 2 % . En resumen , con un control adecuado de Ps

y

ts , es posible generar la escala de 0 % a 100 % en humedad

fw ) : La variación simultánea de los flujos de aire seco ( fd )

y

aire saturado con vapor de agua ( fw ) , permite obtener un amplio intervalo

2b se muestra el efecto de cambiar el flujo de aire seco ( fd )

y

el flujo de aire saturado con vapor de agua ( fw ) . El análisis

el diseño . HR ( Ps , fd ) : La variación individual de Ps

y

fd se presentó en casos anteriores , por lo cual el análisis de la Figura 3a

de aire seco . Los valores bajos de HR se obtienen al incrementar la presión

y

el flujo de aire seco ; de hecho se observa que es suficiente aumentar la presión

se observa que es suficiente aumentar la presión a valores moderados ( 1 MPa )

y

fd=20 g / min para alcanzar un valor de HR=0 . 5 % . El

de HR . Por ejemplo , si se reduce la presión Ps hasta la presión atmosférica

y

el flujo a fd=0 . 1 g / min , se obtiene aproximadamente 91 %

práctico . HR ( ts , fw ) : El efecto de variar simultáneamente ts

y

fw se presenta en la Figura 3b . Se observa que para generar valores altos de

de temperatura generan cambios grandes de HR . Por ejemplo , con ts=28 . 5 °C

y

fw=2 g / min generan 99 . 4 % HR , mientras que con ts=22

g / min generan 99 . 4 % HR , mientras que con ts=22 °C

y

fw=80 g / min se alcanza 99 % HR , aproximadamente . Los valores bajos

Por ejemplo , para generar 3 . 6 % HR se requiere ts= - 15 °C

y

fw=0 . 5 g / min , cuyas condiciones se pueden obtener experimentalmente . El

condiciones se pueden obtener experimentalmente . El efecto de combinar las magnitudes Ps ,

y

fw se muestra en la Figura 4a . Los valores elevados de HR se obtienen al

muestra en la Figura 4a . Los valores elevados de HR se obtienen al aumentar fw

y

disminuir Ps ; los valores de HR disminuyen si se incrementa Ps y disminuye fw

, de la ecuación ( 7 ) se encuentra que para ts=40 . 3 °C

y

un flujo de fd= 2 g / min se obtiene HR=99 . 5 % ;

resultados para generar valores bajos de HR ; por ejemplo , una temperatura de ts=10 °C

y

un flujo de fd=20 g / min permite alcanzar un valor de HR=2 . 2

temperaturas menores que la temperatura ambiente . Por ejemplo , cuando Ps=101 . 325 kPa

y

tc=11 . 0 °C , se obtiene HR= 98 . 7 % . Por otro lado ,

temperatura de la cámara como la presión del saturador . Para Ps=1000 . 0 kPa

y

tc=40 °C se obtiene un valor de HR= 1 . 8 % . En ambos

reducir el flujo de aire húmedo ; por ejempo con fw=10 g / min ,

y

tc=20 . 5 °C se obtiene HR=99 . 9 % ; mientras que con tc=50

. 5 °C se obtiene HR=99 . 9 % ; mientras que con tc=50 °C

y

fw=0 . 1 g / min se obtiene HR=2 . 0 % . HR (

bajos de flujo fd ( 0 g / min a 5 g / min )

y

de temperatura tc ( 0 °C a 5 °C ) . HR ( ts ,

°C ) . HR ( ts , tc ) : La variación simultánea de ts

y

tc ( cuando son las únicas magnitudes de control ) da lugar al generador de

la Figura 6b se presenta el comportamiento de la humedad relativa ante variaciones de ts

y

tc . En la Figura 6b se observa que para valores de ts bajos y tc

ts y tc . En la Figura 6b se observa que para valores de ts bajos

y

tc altos se obtienen valores bajos de HR ; mientras que en el caso contrario

el caso contrario , HR se incrementa . Por ejemplo , para ts= - 40 °C

y

tc=40 °C , se puede generar un valor de HR ? 0 . 1 %

valor de HR ? 0 . 1 % , mientras que para ts= 22 °C

y

tc=12 °C , se obtiene HR ? 95 . 5 % . De acuerdo con

magnitudes para el desarrollo de un sistema de generación depende de los equipos

y

diseños disponibles para su materialización . Evaluación de las magnitudes de

min , ts=22 °C . En la evaluación del modelo se considera que la presión

y

la temperatura en la cámara se mantienen constantes , por lo cual ellas no se

caso que se analiza considera la variación simultánea de la temperatura ( ts )

y

la presión ( Ps ) en el saturador . Como se observa en la Figura 7

aumenta , lo cual se debe a la diferencia de presión entre ambas ( Ps

y

Pc ) ; es decir , en el saturador la temperatura ( ts ) es igual

rocío en la cámara de prueba disminuye al reducir la temperatura del saturador (

y

viceversa ) , ya que la temperatura de punto de rocío solo depende de la

se grafican en la Figura 7a toman en cuenta que existe una mezcla de aire seco

y

vapor de agua , cuyos flujos corresponden a las condiciones establecidas inicialmente

inicialmente . El alcance de tdp se puede ampliar considerablemente al combinar Ps

y

ts ; por ejemplo , para alcanzar temperaturas de punto de rocío bajas se puede incrementar

comportamiento de la temperatura de punto de rocío al mezclar los flujos de aire seco

y

aire húmedo . El intervalo de flujo en el que se realizó la mezcla fue

tienen complicaciones experimentales en los equipos , en el diseño del saturador

y

en la cámara de prueba . tdp ( Ps , fd ) : Como se

incremento en el flujo de aire seco ( fd ) . Al incrementar simultáneamente Ps

y

fd se encuentra que , a una presión Ps=2000 kPa y fd=30 g / min

incrementar simultáneamente Ps y fd se encuentra que , a una presión Ps=2000 kPa

y

fd=30 g / min , se puede alcanzar una temperatura de punto de rocío de

el valor más alto de td se obtiene con los valores más altos de ts

y

fw . En este caso , si ts=80 °C y fw=30 g / min ,

valores más altos de ts y fw . En este caso , si ts=80 °C

y

fw=30 g / min , se obtiene un valor de tdp80 °C , mientras que

, mientras que el valor más bajo es tdpN56 °C cuando ts= - 50 °C

y

fw=1 g / min . En la figura 8 b se muestra el efecto de combinar

g / min . En la figura 8 b se muestra el efecto de combinar ts

y

fw tanto de manera individual como de manera combinada . tdp ( Ps , fw

de manera combinada . tdp ( Ps , fw ) : La combinación de Ps

y

fw en el saturador da como resultado valores altos de tdp cuando se reduce Ps

este caso el valor más bajo de tdpN27 °C se obtiene al considerar Ps=2000 kPa

y

fw=1 g / min . En la Figura 9a se muestra el efecto de cambiar de

la Figura 9a se muestra el efecto de cambiar de manera individual o combinada Ps

y

fw . tdp ( ts , fd ) : La variación simultánea de ts y

y fw . tdp ( ts , fd ) : La variación simultánea de ts

y

fd permite obtener un amplio intervalo de temperatura de punto de rocío ; por ejemplo

, Ps ) , ( fw , tc ) , ( fd , tc )

y

( ts , tc ) , ya que estos son casos particulares de los que

incremento en la demanda energética y el hecho que las fuentes de energía fósil

y

nuclear son finitas , aunado a la necesidad de proteger el medio ambiente , hacen

son finitas , aunado a la necesidad de proteger el medio ambiente , hacen atractivo

y

necesario el aprovechamiento intensivo y extensivo de las fuentes renovables de energía

proteger el medio ambiente , hacen atractivo y necesario el aprovechamiento intensivo

y

extensivo de las fuentes renovables de energía . Dentro de las ventajas que presentan

Sin embargo , las principales desventajas de algunas fuentes renovables , como la solar

y

la eólica , son : su intermitencia o variabilidad y su difícil predictibilidad

que en la red eléctrica debe existir un balance entre la electricidad consumida

y

su generación , con la finalidad de atender los códigos de operación de la red

energía eólica se afecta por parámetros atmosféricos , tales como la velocidad

y

dirección de viento , temperatura , humedad y presión , así como factores internos

atmosféricos , tales como la velocidad y dirección de viento , temperatura , humedad

y

presión , así como factores internos como la programación de mantenimientos y

y presión , así como factores internos como la programación de mantenimientos

y

restricciones de diseño . Por un lado , es claro que el pronóstico de la generación

pronóstico de la generación eólica permite el control , la gestión , el mantenimiento

y

la planificación del despacho de energía eléctrica y por otro , el impacto de

. El pronóstico de energía eólica puede realizarse mediante métodos físicos

y

métodos estocásticos . Los métodos físicos están basados en consideraciones

están basados en consideraciones físicas del terreno , como rugosidad , orografía

y

obstáculos , así como de la atmósfera , donde modelan los perfiles locales del

series de datos y se realizan mediante series de tiempo , técnicas estadísticas ,

y

técnicas de inteligencia artificial . En este trabajo se presenta un método de

Inteligencia Artificial ( IA ) basado en las Redes Bayesianas Dinámicas ( RBD )

y

el aprendizaje automático , el cual es una buena alternativa para el pronóstico

RB ) cuyas principales características son : • Permiten codificar conocimiento

y

experiencia humana , además ayudan a los usuarios al mantenimiento de sus modelos

. Este artículo desarrolla dos tipos de aportaciones originales : una académica

y

una tecnológica . La aportación académica corresponde al desarrollo de RBD para

horizonte de 5 horas . Esta propuesta se prueba mediante la predicción de velocidad

y

dirección del viento de la Ventosa en Oaxaca , México , usando datos históricos

. En la sección siguiente se presentan las herramientas de las Redes Bayesianas

y

las Redes Bayesianas Dinámicas que usamos en el pronóstico de la potencia eólica

Dinámicas que usamos en el pronóstico de la potencia eólica . Los experimentos

y

resultados se describen , analizan y evalúan en la sección siguiente . Finalmente

pronóstico de la potencia eólica . Los experimentos y resultados se describen , analizan

y

evalúan en la sección siguiente . Finalmente , la última sección concluye el

generada por las corrientes de grandes masas de aire , donde es bastante estable

y

predecible a escala anual , pero a escalas de tiempo menores depende de las condiciones

ambiente , de la humedad relativa , de la presión atmosférica , de la altitud

y

de latitud . Estos cambios pueden presentar periodicidad en algunos días , meses

esta potencia máxima a velocidades que se encuentran entre la velocidad nominal

y

la velocidad de parada , que corresponde a la velocidad máxima a la que el

grandes grupos ( Zhang , 2014 ) : modelos físicos ( Olaofe , 2016 )

y

modelos estocásticos ( Sideratos , 2007 ) . Los métodos físicos están basados

están basados en consideraciones físicas del terreno , como rugosidad , orografía

y

obstáculos , y de la atmósfera , y modelan los perfiles locales del viento .

consideraciones físicas del terreno , como rugosidad , orografía y obstáculos ,

y

de la atmósfera , y modelan los perfiles locales del viento . Entre estos modelos

para estimar el valor de una variable dados los datos históricos de esta variable

y

otras variables relacionadas . • Inteligencia artificial ( IA ) . Estos incluyen

Por otro lado , los modelos actuales de pronóstico de viento basados en series de tiempo

y

modelos estadísticos son ALEASOFT , AEOLIS , CASANDRA , CENER , GARRAD HASSAN ,

Jain , 1996 ) , Redes Bayesianas ( Pearl , 1988 ) , lógica difusa

y

máquinas de soporte vectorial ( SVM ) ( Vapnik , 1998 ) , diseñados para

son capaces . Estos métodos “ aprenden ” de la relación entre la predicción

y

la serie de valores medidos . Normalmente estos métodos ofrecen mejores resultados

dependencia condicional entre variables . 2 . Es una técnica para razonar con procesos

y

ambientes inciertos . 3 . Es capaz de representar conocimiento experto estructural

y

paramétrico . 4 . Expresa sus resultados en la forma de distribuciones de probabilidad

y

no como valores puntuales . 5 . Debido a su capacidad de representar independencia

de que con esta técnica se pueden obtener buenos resultados , se deben construir

y

evaluar diferentes modelos . Los principales MGPD son las redes Bayesianas y las

construir y evaluar diferentes modelos . Los principales MGPD son las redes Bayesianas

y

las redes de Markov . En este trabajo utilizamos las Redes Bayesianas dinámicas

RBD ) , que se describen en la siguiente sección , para predecir la velocidad

y

dirección del viento mediante datos meteorológicos . Las RBD relacionan la velocidad

y

dirección del viento con la temperatura ambiente , la humedad relativa y la radiación

velocidad y dirección del viento con la temperatura ambiente , la humedad relativa

y

la radiación solar para pronosticar la probabilidad de la velocidad y dirección

humedad relativa y la radiación solar para pronosticar la probabilidad de la velocidad

y

dirección del viento a un tiempo futuro . Posteriormente , se realiza un mapeo a

brevemente la herramienta empleada para pronosticar la potencia eólica . Redes Bayesianas

y

redes Bayesianas dinámicas El problema de la energía eólica es su fluctuación

cuantitativo del proceso . Los parámetros se refieren a los términos P ( E|H )

y

P ( H ) . El término P ( E|H ) es fácil de encontrar

encontrar cuando se cuenta con datos históricos , por ejemplo , de enfermedades

y

síntomas o de fallas en equipos y mediciones de efectos . Entonces P ( H

datos históricos , por ejemplo , de enfermedades y síntomas o de fallas en equipos

y

mediciones de efectos . Entonces P ( H / E ) está dado por la

los padres Pa ( Xi ) . En suma , las RB representan las dependencias

y

las independencias entre las variables en una aplicación . En cuanto a las dependencias

P ( E|H ) . Se requiere proporcionar todas las TPC de los nodos hijos

y

los vectores de probabilidad a - priori P ( H ) . Une vez capturado

viento requieren modelar condiciones entre las variables meteorológicas actuales

y

las pasadas para calcular valores en el futuro . Para considerar el tiempo en los

) , X ( 1 ) , . . . , X ( t )

y

por consiguiente Esto implica que algún valor en el futuro T depende de todos los

implica que algún valor en el futuro T depende de todos los valores del pasado

y

presente ( 0 : T ) . 2 . El sistema es Markoviano . Esto es

la propuesta de RBD presentada en ( Murphy , 2002 ) . Este mecanismo ,

y

la suposición de que el sistema es Markoviano , permiten crear una red Bayesiana

_ 1 ) depende además de los valores anteriores de Humedad Relativa ( HR )

y

Radiación Solar ( RS ) así como del valor actual de la radiación solar .

, correspondientes a las matrices de probabilidad condicional de los nodos hijos

y

a los vectores de probabilidad a - priori de nodos raíz . El tamaño de

posterior de todas las variables , incluyendo la velocidad de viento . Experimentos

y

resultados Los experimentos se realizaron en el centro regional de tecnología eólica

potencia eólica que pueden integrarse con turbinas de viento de diferentes capacidades

y

modelos . El CERTE vende la energía eléctrica producida por la turbina eólica

meteorológicas obtenidas de este centro , consisten en series de tiempo etiquetados con fecha

y

hora , durante más de dos años . La información recopilada incluye los siguientes

HR ) , Radiación Solar ( RS ) , Dirección De Viento ( DirV )

y

Velocidad de Viento ( VelV ) de dos diferentes alturas sobre el nivel del terreno

de los datos se tomó cada diez minutos . Se usaron datos del año 2012

y

2013 para el entrenamiento y datos de Enero y Febrero de 2014 para probar nuestro

cada diez minutos . Se usaron datos del año 2012 y 2013 para el entrenamiento

y

datos de Enero y Febrero de 2014 para probar nuestro sistema . Los resultados preliminares

Se usaron datos del año 2012 y 2013 para el entrenamiento y datos de Enero

y

Febrero de 2014 para probar nuestro sistema . Los resultados preliminares se reportan

En estos dos periodos se observan importantes diferencias en la radiación solar

y

la temperatura . Los experimentos se desarrollaron con la siguiente metodología

de variables meteorológicas de un sitio , incluyendo principalmente la velocidad

y

la dirección de viento . 2 . Aprendizaje de los modelos de predicción siguiendo

una por cada hora de cada día . Las líneas con etiquetas “ Medido ”

y

“ Estimado ” representan el valor medido de la velocidad del viento y el valor

cuando evalúan dispositivos . Este valor consiste en la diferencia del valor real

y

el pronosticado , dividido por el rango completo del instrumento . En este proyecto

del instrumento . En este proyecto , asumimos Vmax = 25 m / s ,

y

Vmin = 0 m / s . La velocidad del viento es una variable muy

velocidad del viento es una variable muy difícil de pronosticar dada su incertidumbre

y

volatilidad natural . Los experimentos de 0 a 5 horas producen un error promedio

los resultados del mismo experimento que la Figura 4 con los dos quantiles de 20 %

y

80 % , formando un intervalo de confianza con probabilidad de 60 % . Este

establece que la generación de energía esperada para un horizonte dado es de entre 1

y

1 . 6 MW con 60 % de probabilidad . Para completar la evaluación de

compara con el valor pronosticado . Los errores se calcularon usando las ecuaciones 3

y

5 . Los números negativos en la primera fila representan sobre - estimación , ya

métodos obtenidos a partir de un conjunto de experimentos para los mismos escenarios

y

los mismos conjuntos de datos . La primera columna indica los modelos experimentados

autorregresivo ( AR ) de media móvil ( MA ) de orden 12 para AR

y

30 para MA . Los dos últimos modelos son AR integrando MA con orden 6

y

27 para AR y MA , respectivamente ( Box , 1994 ) . La diferencia

Los dos últimos modelos son AR integrando MA con orden 6 y 27 para AR

y

MA , respectivamente ( Box , 1994 ) . La diferencia entre estos dos es

proporcionar invariabilidad respecto al tiempo ( ajuste a la media ) . La cuarta

y

quinta columna son el error absoluto medio porcentual ( MAPE , por sus siglas en

son el error absoluto medio porcentual ( MAPE , por sus siglas en ingles )

y

la precisión direccional ( DA , por sus siglas en ingles ) . MAPE y

y la precisión direccional ( DA , por sus siglas en ingles ) . MAPE

y

DA miden la precisión y exactitud del modelo para predecir el futuro , respectivamente

DA , por sus siglas en ingles ) . MAPE y DA miden la precisión

y

exactitud del modelo para predecir el futuro , respectivamente . Ambas métricas

porcentaje . Idealmente , los buenos modelos de predicción obtienen un bajo MAPE

y

un alto DA . Ambos errores , MAPE y DA , se calculan comparando el

de predicción obtienen un bajo MAPE y un alto DA . Ambos errores , MAPE

y

DA , se calculan comparando el valor predicho contra el valor real . La Figura 6

4 se aprecia a simple vista un mayor seguimiento de las curvas entre la medida

y

la pronosticada que las curvas de la Figura 6 . Conclusiones y trabajo futuro El

curvas entre la medida y la pronosticada que las curvas de la Figura 6 . Conclusiones

y

trabajo futuro El pronóstico de potencia eólica es un requisito indispensable para

correspondencia entre las suposiciones realizadas para el problema de pronóstico

y

la formación de la estructura de la RBD , en contraparte a la estructura clásica

construir modelos de predicción de potencia eólica usando redes Bayesianas dinámicas

y

un perceptrón multi - capa . Cada uno de estos dos modelos de predicción se

es que se comparan dos técnicas con variables de distinta naturaleza ( discretas

y

continuas ) y con diferentes fortalezas . De esta manera , se aprovecha mejor el

comparan dos técnicas con variables de distinta naturaleza ( discretas y continuas )

y

con diferentes fortalezas . De esta manera , se aprovecha mejor el poder de los

Adicionalmente se extiende en este artículo una descripción detallada sobre la metodología

y

la teoría atrás de la construcción de nuestra propuesta original de redes Bayesianas

errores medidos y una discusión sobre el uso complementario de los modelos Bayesianos

y

las redes neuronales artificiales . Se realizaron experimentos con los datos de la

caudal : un caso de estudio RESUMEN El éxito de estrategias para la desagregación

y

clasificación automática de los consumos de agua en usos finales depende de un

proceso de calibración automático por evento de consumo , asegurando la adaptabilidad

y

simplificación de la traza filtrada a la original . Esta herramienta se aplica a

Además , el análisis realizado permite identificar diversas estrategias para mejorar

y

optimizar el proceso de filtrado . Palabras clave | filtrado de la señal de caudal

demanda de la población , las limitaciones impuestas por el recurso hídricodisponible

y

el impacto del cambio climático . La gestión de la demanda es uno de los

objetivo , cuyo principal dato de entrada radica en el conocimiento de cuándo , cómo

y

quién hace uso del agua . El análisis de usos finales del agua es una

finales del agua es una potente herramienta que brinda soporte efectivo a la gestión

y

modelación de la demanda de agua urbana . El desarrollo de los contadores inteligentes

duración es del orden de segundos – que conllevan una gran inversión en tiempo

y

capital humano , no viable desde el punto de vista económico ( Nguyen et al

, se hace necesario el desarrollo de herramientas automáticas de desagregación

y

clasificación en usos finales . El filtro de las trazas de caudal es el paso

es suavizar la señal , eliminando ruido de la misma , y depurar los inicios

y

finales de evento , así como los cambios de rasante . En consecuencia , el filtrado

las características físicas de los eventos individuales ( volumen , caudal medio

y

duración , entre otros ) . A su vez , las características físicas de los eventos

, Trace Wizard® ( DeOreo et al . , 1996 ) , Identiflow® ( Kowalski

y

Marshallsay , 2003 ) y BuntBrainForEndUses® ( Arregui , 2015 ) , están descritas

et al . , 1996 ) , Identiflow® ( Kowalski y Marshallsay , 2003 )

y

BuntBrainForEndUses® ( Arregui , 2015 ) , están descritas someramente en la literatura

filtrado propuesto complementa el análisis del gradiente con comprobaciones de volumen

y

saltos de caudal . R ( R Core Team , 2013 ) es el lenguaje

estrategias que permitan aumentar la eficiencia del proceso de calibración . MATERIAL

Y

MÉTODOS Arquitectura del filtro Esencialmente , el algoritmo de filtrado tiene que

serie de umbrales . Finalmente , una simplificación de la traza se aplica siempre

y

cuando ciertas condiciones basadas en dichos umbrales se cumplan . En total , ha

umbral que está contenido entre dos saltos de caudal consecutivos de igual magnitud

y

distinto signo ; ii ) Ruido de fisura , que conceptualmente es similar al anterior

, para caracterizar estos tipos de ruido se hace necesario determinar el volumen

y

el gradiente que corresponden a un salto de caudal . Por otro lado , para calcular

de escala ( p1 , valores entre 130 ( h · ms ) / L

y

170 ( h · ms ) / L ; valor por defecto de 150 (

ruido puro o de fisura ( rango de valores permitidos entre 0 . 1 L

y

0 . 18 L ; valor por defecto de 0 . 16 L ) ;

de existencia de ruido de fisura ( puede tomar valores entre 40 L / hora

y

120 L / hora ; valor por defecto de 80 L / h ) ;

de gradiente y comienza o finaliza un flanco ( el límite superior es 75 grados

y

el inferior 30 grados ; valor por defecto de 40 grados ) ; d )

en caso contrario el flanco podría quedar distorsionado ( valores entre 0 . 001 %

y

10 % ; valor por defecto del 5 % ) . El resultado final obtenido

) . El segundo bloque de código lleva a cabo el análisis del gradiente . Tal

y

como el cálculo del gradiente ha sido definido , puede conducir a error con respecto a

el cálculo del gradiente un punto auxiliar cuando se cumple queel salto de caudal

y

la ventana temporal están por encima de cierto umbral . También se considera un

a ) Salto de caudal mínimo ( p6 , valores entre 40 L / h

y

120 L / h ; valor por defecto de 100 L / h ) ;

h ) ; b ) ventana temporal mínima ( p7 , valores entre 5000 ms

y

14000 ms ; valor por defecto de 10000 ms ) ; c ) Otros dos

min ) : ventana temporal mínima ( p8 , rango de variación entre 3000 ms

y

11000 ms ; valor por defecto de 6000 ms ) y porcentaje mínimo ( p9

variación entre 3000 ms y 11000 ms ; valor por defecto de 6000 ms )

y

porcentaje mínimo ( p9 ) que dicha ventana temporal supone respecto a la duración

respecto a la duración total del pulso ( puede oscilar entre el 0 . 001 %

y

10 % ; valor por defecto del 5 % ) . El resultado obtenido al

del cual se considera que un tramo es horizontal ( puede tomar valores entre 3

y

30 grados ; valor por defecto de 10 grados ) . El tercer bloque de

características físicas varían considerablemente dado que dependen del tipo de dispositivo

y

el estado de la instalación interna de la vivienda , así como de los hábitos

de la instalación interna de la vivienda , así como de los hábitos de consumo

y

la cultura de sus ocupantes . En tanto que trabajar con los valores por defecto

caso sería la propia traza de caudal original . Dado el carácter no - lineal

y

multi - objetivo del problema planteado , se seleccionó un método heurístico de

solución como resultado – que cumplen unos determinados criterios de adaptación

y

simplificación con respecto a la traza de caudal original . En este artículo se

asimismo que la existencia de eventos de larga duración ( del orden de horas )

y

considerable volumen se debe a que la muestra incluye 3 viviendas con fuga continua

en la traza de caudal filtrada . Otros candidatos considerados fueron el volumen

y

la duración , si bien finalmente se descartaron principalmente por no representar

que es relativamente fácil encontrar contraejemplos : tal es el caso de las duchas

y

las fugas , que , respectivamente , pueden llegar a consumir grandesvolúmenes de

configuraciones simples de la traza de caudal ( únicamente dos flancos , uno de subida

y

otro de bajada ) . Por otro lado , la correlación existente al enfrentar el volumen

y

la duración con el número de flancos es clara , tal y como se muestra

enfrentar el volumen y la duración con el número de flancos es clara , tal

y

como se muestra en la Figura 4 , por lo que considerar adicionalmente alguno de estos

Por último , cabe señalar que las características de los equipos de medición empleados

y

su configuración afectan a las características de las trazas de caudal en bruto

satisfactorios . Esto constituye una prueba de la flexibilidad de este algoritmo

y

de ahí que se le califique de universal . Más información al respecto puede encontrarse

marcadas por la traza en bruto . Este índice adimensional puede variar entre – Inf

y

1 , siendo este último el mejor valor . Se ha empleado el paquete de

memoria de almacenamiento : porcentaje de puntos suprimidos de la traza en bruto

y

reducción de los requerimientos de memoria , expresada en porcentaje respecto a

requerimientos de memoria , expresada en porcentaje respecto a la situación original

y

en bytes . Se puede observar que el volumen contenido por el output es prácticamente

traza depurada es el dato de entrada ( Figura 6 - b1 ) el inicio

y

el fin de un nuevo evento pueden ser identificados con mayor facilidad , ya que

cola en la traza de caudal de la cisterna , cuyo gradiente tiene menor magnitud

y

se sostiene durante más tiempo que el correspondiente a un grifo ( Figura 6 -

una traza filtrada que cumpla unos requerimientos determinados de simplificación

y

adaptación con respecto a la traza original . A continuación , se analizan los

de soluciones escogidas – según los requerimientos establecidos de adaptación

y

simplificación – del total de soluciones que conforman el Frente de Pareto que

de soluciones que conforman el Frente de Pareto que proporciona el NSGA - II ;

y

ii ) el grado de complejidad del evento , que se evalúa a través del

proceso de calibración auto ) – corresponde al promedio del número de flancos

y

porcentaje de combinaciones válidas de parámetros por categoría de complejidad

calculado según los resultados del proceso de calibración lanzado para cada evento

y

los obtenidos al ejecutar el filtro con los valores por defecto definidos anteriormente

de eventos ( casi la mitad del total para el caso objeto de estudio )

y

el evitar , con fiabilidad suficiente , la ejecución individual del NSGA - II en

categoría de complejidad . Las gráficas obtenidas se muestran • Los parámetros p3

y

p7 están notablemente correlacionados con el grado de complejidad de los eventos

de tendencias en las gráficas que corresponden a los parámetros p2 , p5 , p8

y

p9 . En el caso de p8 y p9 es esperable , ya que son

los parámetros p2 , p5 , p8 y p9 . En el caso de p8

y

p9 es esperable , ya que son parámetros creados para el correcto tratamiento de

tratamiento de eventos de corta duración con solapamiento de usos ( ej . una cisterna

y

un grifo ) . Al no ser este tipo de eventos tan frecuentes , estos

parámetros tomarán cualquier valor para el resto de los casos . Con respecto a p2

y

p5 , que intervienen en la supresión de ruido , se han añadido dos gráficas

para la mayor parte de los casos , los parámetros p1 , p4 , p6

y

p10 se encuentran en rangos más pequeños que los establecidos . Por tanto , resulta

por defecto para algunos parámetros en función del grado de complejidad ( ej . p2

y

p5 ) , así como reducir el rango en el que toman valores ( ej .

) , así como reducir el rango en el que toman valores ( ej . p3

y

p7 ) . Ello permitiría explorar otros métodos de resolución más eficientes del

usos finales del agua es una poderosa herramienta que da soporte a la modelación

y

gestión de la demanda urbana de agua . No obstante , este tipo de estudios requiere

agua . No obstante , este tipo de estudios requiere una gran inversión en tiempo

y

capital humano . Esta es la razón por la cual se hace necesario el desarrollo

almacenamiento que ello supone . Si bien , sus formas generales se respetan , tal

y

como queda demostrado al haberse alcanzado un valor medio del índice KGE en torno

notablementesimplificado . En consecuencia , el uso del algoritmo permite identificar el inicio

y

final de los eventos individuales solapados conmayor facilidad , así como los cambios

IMPADAPT / CGL2013 - 48424 - C2 - 1 - R del Ministerio de Economía

y

Competitividad de España con fondos FEDER y al VII Programa Marco de la Unión Europea

- 1 - R del Ministerio de Economía y Competitividad de España con fondos FEDER

y

al VII Programa Marco de la Unión Europea , bajo elacuerdo de financiación no .

aplicado y de las características del medio poroso , determinadas por el tamaño

y

forma de las partículas que lo constituyen . Debido a que la disposición espacial

diferentes propósitos ; en el caso del bambú , se han utilizado productos químicos

y

métodos especializados de desplazamiento de savia ( Montoya , 2005 ) , para sustituirla

( Montoya , 2005 ) , para sustituirla por soluciones preservantes como el bórax

y

ácido bórico que logren impedir el ataque de insectos . Por otro lado , el tratamiento

Wahab , et al . , 2005 ) con la finalidad de incrementar la durabilidad

y

otras propiedades como la resistencia mecánica ( Yang , et al . , 2016 )

en el tercio interior , existiendo diferencias significativas entre las especies

y

entre las diferentes partes de un culmo de bambú ; el porcentaje de fibras y

y entre las diferentes partes de un culmo de bambú ; el porcentaje de fibras

y

células conductoras en la dirección vertical aumenta con la altura , mientras que

aumenta con la altura , mientras que el contenido parénquima disminuye ( Grosser ,

y

Liese , 1974 ) . Por otra parte , para el caso específico de la Guadua aculeata

, el culmo está compuesto por 50 % de parénquima , 41 % de fibra

y

9 % de tejido conductivo . Las fibras miden en promedio 2 . 152 mm

68 ? m de diámetro , 3 . 29 ? m de diámetro de lumen

y

10 . 39 ? m de grosor de pared , lo cual impacta en el

o columna ( Agarwal , et al . , 2014 ) . Las características anatómicas

y

morfológicas de la especie presentada habrán de estudiarse por separado para tener

comportamiento , sin embargo , la información de referencia sobre longitudes de fibras

y

densidad de las mismas según la zona del culmo y su ubicación , muestran que

referencia sobre longitudes de fibras y densidad de las mismas según la zona del culmo

y

su ubicación , muestran que las fibras del centro a la periferia de las paredes

las fibras del centro a la periferia de las paredes son las de mayor longitud

y

las de menor longitud , las que se encuentran en el interior , lo cual

disminución fuerte del costo energético , principalmente en sus etapas de extracción

y

producción comparadas con las de materiales convencionales ( industrializados )

aplicado a un material fibroso con potencial aplicación en áreas de preservación

y

modificación de características físicas del mismo , que impacten en su respuesta

específica del medio poroso dependerá del área superficial de las partículas

y

la porosidad : As = ( 1 - e ) So ( 3 ) Donde

la cual está dada por ( 4 ) donde dp = diámetro de la partícula

y

y = factor de forma En la Tabla 1 se muestran diferentes factores de forma calculados

cual está dada por ( 4 ) donde dp = diámetro de la partícula y

y

= factor de forma En la Tabla 1 se muestran diferentes factores de forma calculados

diámetro equivalente depende del área superficial específica de las partículas

y

de la porosidad del medio : El diámetro equivalente del área de flujo se define

la presencia de las partículas Combinando las ecuaciones ( 8 ) , ( 9 )

y

( 10 ) se obtiene una expresión que permite estimar el comportamiento de la caída

corrección Kc ( 14 ) Donde el factor Kc toma valores entre 3 . 5

y

5 . 5 . Para este caso partículas esféricas : Kc = 5 , se

Tamaulipas . Se consideraron dos tipos de probetas ; la primera serie con nudo intermedio

y

la segunda sin nudo ( Figura1 ) , para todos los casos se utilizó la zona

aproximado de 10cm . La presión ensayada fue de 0 . 5 kg / cm2

y

2 . 5 kg / cm2 . Se determinó el flujo por unidad de área

a partir de la medición de volumen de fluido al final del sistema . Resultados

y

discusión influencia de la porosidad , la velocidad del flujo y El tamaño de la

sistema . Resultados y discusión influencia de la porosidad , la velocidad del flujo

y

El tamaño de la partícula En la caída de presión P L ? Figura 1

la caída de presión P L ? Figura 1 . Probetas de bambú con nudo

y

sin nudo . Con Excepción de la zona nodal , las fibras de las paredes

De acuerdo con la ecuación del número de Reynolds Donde r , v , D

y

m son la densidad , la velocidad , el diámetro y la viscosidad del líquido

, v , D y m son la densidad , la velocidad , el diámetro

y

la viscosidad del líquido que pasa , respectivamente , se encuentra un régimen

( 4 ) , en conjunto con la ecuación ( 3 ) , ( 2 )

y

( 1 ) : obtuvo un valor de 10 . 05 , esto es equivalente a

dado que estos inhibieron el paso del fluido por la distribución altamente densa

y

compacta de las fibras en esta zona , mismas que no guardan una forma longitudinal

sin embargo , por tratarse de un material natural es preciso garantizar un comportamiento

y

vida útil que le permitan ser considerado con seguridad en la construcción de vivienda

provocado entre otros efectos , el aumento de la demanda de toda clase de recursos

y

contaminación derivada de su uso y explotación . Observamos que la demanda energética

aumento de la demanda de toda clase de recursos y contaminación derivada de su uso

y

explotación . Observamos que la demanda energética ha aumentado , por ejemplo ,

consumo energético de países en vías de desarrollo aumentará 3 % anual entre 2004

y

2020 ( FAO , 2008 ) . Existen parámetros que correlacionan el aumento en la

que las emisiones de efecto invernadero se incrementaron cerca de 70 % entre 1970

y

2004 ( IPCC , 2007 ) . La demanda energética de los edificios entre 1990

y

2005 ha crecido rápidamente , donde los países de la OCDE han incrementado en 23

ha crecido rápidamente , donde los países de la OCDE han incrementado en 23 %

y

54 % el uso de energía primaria y electricidad , respectivamente ( IEA , 2008

la OCDE han incrementado en 23 % y 54 % el uso de energía primaria

y

electricidad , respectivamente ( IEA , 2008 ) . La eficiencia energética juega un

para el 2040 . Sin embargo , esto se logrará únicamente estableciéndose metas

y

regulaciones enérgicas alrededor del mundo . El trabajar en el diseño de edificaciones

bioclimáticos son totalmente pertinentes . La edificación sustentable utiliza prácticas

y

materiales respetuosos con el medio ambiente en todas sus fases : planeación , diseño

localidades donde se requiere el uso de climatización artificial , calefacción

y

refrigeración , son las que presentan mayor potencial de ahorro . La tendencia actual

La arquitectura bioclimática no solo debe basarse en el diseño arquitectónico

y

selección de materiales de construcción para alcanzar el confort térmico , sino

confort térmico , sino debe incluir que la demanda energética requerida para enfriar

y

calentar la edificación sea la mínima posible ( Givoni , 1994 ) . En Latinoamérica

medidas cualitativas , sin considerar que es necesario calcular el desempeño térmico

y

energético de cada uno de los elementos añadidos . Es por esto que es necesario

distribución de espacios , así como el aprovechamiento de las propiedades térmicas

y

ópticas de los materiales de construcción son características que contribuirán

características que contribuirán a conformar la demanda energética del edificio ( Motawa

y

Oladokun , 2015 ) . Bektas et al . ( 2011 ) dividen los parámetros

los requerimientos energéticos del edificio como los parámetros medioambientales

y

los de diseño , clasificados como físicos y artificiales , respectivamente . Dentro

como los parámetros medioambientales y los de diseño , clasificados como físicos

y

artificiales , respectivamente . Dentro de los parámetros físicos el autor resalta

autor resalta la importancia de la temperatura horaria exterior , la radiación solar

y

la velocidad y dirección del viento ; mientras que los artificiales se refieren

importancia de la temperatura horaria exterior , la radiación solar y la velocidad

y

dirección del viento ; mientras que los artificiales se refieren a la forma del

edificio , proporción de acristalado , orientación , propiedades de materiales

y

la distancia entre los edificios . Aksoy e Inalli ( 2006 ) estudiaron el impacto

método de diferencias finitas . Las estrategias examinadas fueron la orientación

y

factor de forma , encontrando que el mejor factor de forma es 1 / 1

revisión de componentes pasivos de la envolvente , analizando el estado del arte

y

propiedades de muros , ventanas y puertas , ( acristalado y marcos ) y cubierta

de la envolvente , analizando el estado del arte y propiedades de muros , ventanas

y

puertas , ( acristalado y marcos ) y cubierta . Señala que los elementos pasivos

el estado del arte y propiedades de muros , ventanas y puertas , ( acristalado

y

marcos ) y cubierta . Señala que los elementos pasivos de una fachada son altamente

arte y propiedades de muros , ventanas y puertas , ( acristalado y marcos )

y

cubierta . Señala que los elementos pasivos de una fachada son altamente sensibles

fachada son altamente sensibles a factores meteorológicos , por lo que el diseñador

y

planificador de la edificación deberá tener un amplio conocimiento de los elementos

donde se utilizan herramientas de simulación para cuantificar la demanda energética

y

el confort térmico en el interior de edificios . Crawley et al . ( 2008

2008 ) , realizaron un resumen donde comparan las capacidades de las herramientas

y

software disponibles durante los últimos 50 años . Los autores mencionan que aunque

. Los autores mencionan que aunque estos programas se han desarrollado , mejorado

y

utilizado por la comunidad para el diseño de edificaciones , encontraron que al

encontraron que al grupo dedicado a la simulación le falta tener un lenguaje claro

y

uniforme para describir las características ofrecidas . A su vez Li et al . ( 2014

establecer dos hipótesis que examinan las diferencias entre la información medida

y

calculada con las herramientas de simulación . La primera hipótesis se refiere

resultarán predicciones estadísticamente incorrectas . Autores como Nazi et al . ( 2015 )

y

Li et al . ( 2014 ) , utilizan Design Builder para cuantificar energía anual

de los sistemas de enfriamiento y la modificación de los sistemas de iluminación

y

acristalado . Moreci et al . ( 2016 ) , realizaron simulaciones con TRNSYS para

reciente para cada sitio . En publicaciones de Florides et al . ( 2002 )

y

Gieseler et al . ( 2004 ) , se analiza la viabilidad económica del establecimiento

utilizando el programa computacional Energy - propiedades de los sistemas constrUctivos

y

componentes Desde hace décadas se visualizaba la importancia que tiene la elección

algunos retos que se concebían eran : el mejoramiento de calidad de la iluminación

y

aislamiento al ruido , la prevención de la fluctuación de la temperatura en las

la prevención de la fluctuación de la temperatura en las superficies interiores

y

la reducción de pérdidas y ganancias de calor a través del cristal , entre otros

fluctuación de la temperatura en las superficies interiores y la reducción de pérdidas

y

ganancias de calor a través del cristal , entre otros . Actualmente existe gran

adecuados al tipo de aplicación requerida . El conocimiento de las propiedades térmicas

y

ópticas será clave para el entendimiento y selección del tipo de cristal adecuado

conocimiento de las propiedades térmicas y ópticas será clave para el entendimiento

y

selección del tipo de cristal adecuado para cierta edificación ( Orlov et al .

que pueden reducir hasta 26 % el consumo de energía requerida para iluminación ,

y

hasta 20 % el consumo energético por refrigeración cuando se utilizan en climas

no residenciales , concluyendo que es posible ahorrar energía para iluminación

y

refrigeración en climas cálidos y templados , cuidando que las propiedades de transmisividad

es posible ahorrar energía para iluminación y refrigeración en climas cálidos

y

templados , cuidando que las propiedades de transmisividad solar sean las adecuadas

( 2014 ) consideran los consumos de calefacción , refrigeración , iluminación

y

equipo de cómputo y de oficina , demostrando que este edificio de oficinas se encuentra

los consumos de calefacción , refrigeración , iluminación y equipo de cómputo

y

de oficina , demostrando que este edificio de oficinas se encuentra dentro de una

afectan la demanda energética . Se calculó la demanda energética de calefacción

y

refrigeración con la herramienta de simulación WUFI Plus . Las variaciones de fachada

Las variaciones de fachada que estudiaron los autores son la reflectividad solar

y

valor U de materiales de elementos opacos y SHGC ( Solar Heat Gain Coefficient )

los autores son la reflectividad solar y valor U de materiales de elementos opacos

y

SHGC ( Solar Heat Gain Coefficient ) de ventanas . Los autores encontraron que la

señalan que aunque la variedad de cristales disponibles en el mercado es amplia

y

tecnológicamente avanzada , el entendimiento de la aplicación de ciertos cristales

contradictorias , por lo que recomienda un proceso de optimización para su aplicación .

Y

al igual que Sadineni et al . ( 2011 ) , hacen énfasis en el

propiedades de los materiales , rango de confort térmico , horario de ocupación

y

condiciones de operación de los sistemas de climatización . Se realizó el análisis

edificación llevando a cabo su estudio , sin cambiar el diseño arquitectónico propuesto

y

sin proponer la utilización de materiales nuevos . En este trabajo se implementaron

nuevos . En este trabajo se implementaron una serie de combinaciones de materiales

y

sistemas constructivos , para posteriormente cuantificar la mejora o deterioro de

mejora del comportamiento de la edificación . Condiciones de operación del sistema

y

metodología Este estudio se enfoca en analizar la contribución que tienen los sistemas

dinámica TRNSYS 17 . El edificio comprende tres plantas : sótano , planta baja

y

planta alta , se dividió en zonas térmicas las cuales facilitan la evaluación

y

análisis ( Figura 1 ) . El análisis bioclimático y el estudio del desempeño térmico

cuales facilitan la evaluación y análisis ( Figura 1 ) . El análisis bioclimático

y

el estudio del desempeño térmico de la edificación , requiere datos climáticos

sitio de estudio a lo largo de todo el año para modelar la interacción clima

y

envolvente de la edificación . Para realizar el análisis de un año específico

los promedios a largo plazo . Remund ( 2015 ) habla sobre su fácil uso

y

una baja variación de la incertidumbre de 2 - 10 % . Autores como Hong

de 2 - 10 % . Autores como Hong et al . ( 2013 )

y

Crawley et al . ( 2008 ) coinciden con que Meteonorm y el TMY son

( 2013 ) y Crawley et al . ( 2008 ) coinciden con que Meteonorm

y

el TMY son las herramientas más adecuadas a la hora de pensar en datos de

Climate Change ) , se incluyeron el promedio de 18 modelos de predicción climática

y

tres escenarios de cambio climático en Meteonorm . Estos tres escenarios , B1 ,

tres escenarios de cambio climático en Meteonorm . Estos tres escenarios , B1 , A1B

y

A2 , están disponibles para predicciones futuras . Las anomalías de temperatura

en este estudio son : temperaturas horarias promedio , humedad , radiación solar

y

velocidad del viento , las cuales se introdujeron en forma de TMY ( Typical Meteorological

u hormigón armado . En este trabajo se implementaron los sistemas constructivos

y

corridas de simulación para conocer el comportamiento térmico y energético del

sistemas constructivos y corridas de simulación para conocer el comportamiento térmico

y

energético del edificio , las cuales se detallan en la Tabla 1 , en donde se observa

selección de impermeabilizante sobre la cubierta , del sistema constructivo de muros

y

de los cristales de las ventanas . Las propiedades térmicas y ópticas de los diferentes

constructivo de muros y de los cristales de las ventanas . Las propiedades térmicas

y

ópticas de los diferentes impermeabilizantes , muros y cristales utilizados se detallan

Las propiedades térmicas y ópticas de los diferentes impermeabilizantes , muros

y

cristales utilizados se detallan en las Tablas 2 , 3 y 4 , respectivamente . El caso

impermeabilizantes , muros y cristales utilizados se detallan en las Tablas 2 , 3

y

4 , respectivamente . El caso inicial se simuló sin considerar sistemas de climatización

simuló sin considerar sistemas de climatización artificial , obteniéndose el confort

y

temperaturas promedio del interior , representándose únicamente la protección

confort establecidas no se cumplen , variando la configuración de cubierta , muros

y

acristalado . La geometría del edificio se creó utilizando el software Google SketchUp

geometría , las dimensiones de la cristalería , la orientación , el sombreado

y

las zonas térmicas del edificio son características que se definieron en SketchUp

densidad , capacidad calorífica , conductividad térmica , coeficiente de absortancia

y

emisividad de la superficie . Este módulo de TRNSYS cuenta con la posibilidad de

información de salida de la edificación . Evaluación impermeabilizantes discusión

y

análisis de resultados Con el fin de demostrar que el consumo energético de una

dinámicas , presentándose el requerimiento energético de los sistemas de calefacción

y

refrigeración de un edificio de tres plantas y 5500 m2 de superficie . De acuerdo

energético de los sistemas de calefacción y refrigeración de un edificio de tres plantas

y

5500 m2 de superficie . De acuerdo con la evaluación del comportamiento de temperaturas

los siguientes componentes constructivos : cubierta ( impermeabilizante ) , muros

y

acristalado . En la Figura 2 , se grafican las temperaturas interior ( Ti ) y

y acristalado . En la Figura 2 , se grafican las temperaturas interior ( Ti )

y

ambiental ( Ta ) , obteniéndose Ti promedio , mínima y máxima anuales de 22

interior ( Ti ) y ambiental ( Ta ) , obteniéndose Ti promedio , mínima

y

máxima anuales de 22 . 5 , 4 . 5 y 33 . 4°C ,

Ti promedio , mínima y máxima anuales de 22 . 5 , 4 . 5

y

33 . 4°C , respectivamente , mientras que las Ta promedio , mínima y máxima

5 y 33 . 4°C , respectivamente , mientras que las Ta promedio , mínima

y

máxima anuales fueron de 18 . 5 , - 3 . 8 y 35 .

, mínima y máxima anuales fueron de 18 . 5 , - 3 . 8

y

35 . 3°C . En el año típico analizado se encontró que durante un total

cubierta ( Figura 3 ) , se seleccionaron dos impermeabilizantes : color terracota

y

color blanco con propiedades reflectivas . Además se consideraron dos condiciones

condiciones de sombreado en los lucernarios , debido a que estos representan pérdidas

y

ganancias de calor significativas . En la Figura 3 , las claves ( a ) y

y ganancias de calor significativas . En la Figura 3 , las claves ( a )

y

( b ) en el análisis de cubierta , se refieren a lucernarios sin sombreado

y

con sombreado , respectivamente . En la comparación de energía requerida los casos

reducción del requerimiento de energía para refrigerar , reduciéndose hasta un 31

y

44 % la demanda cuando se compara contra los casos IMP - a ( sin

suma anual de los consumos , se observa que para esta configuración de edificio

y

clima la estrategia que funciona mejor es IMP - 01 - b : con sombreado

en un menor consumo energético es el MURO - 02 : ( bloque de concreto

y

poliestireno ) . Este sistema reduce 18 . 8 % el consumo energético anual .

Cuando se realiza un balance de consumo anual de ambos requerimientos ( refrigeración

y

calefacción ) , el sistema CRISTAL - 02 ( Cristal claro ) logra reducir en

TRNSYS . Se propusieron dos sistemas constructivos para cubierta , tres para muro

y

tres de acristalado para un edificio de tres plantas ( 5500 m2 ) . Uno

estudio complejo para reducir el consumo de energía por concepto de refrigeración

y

calefacción manteniendo el confort en su interior . De acuerdo con el análisis

efectuado , se encontró que de los tres elementos variados ( impermeabilizante , muro

y

cristal ) el elemento que tiene mayor impacto sobre la disminución del consumo energético

estrategias ayudan a mejorar el desempeño térmico en invierno pero afectan el de verano

y

viceversa , lo cual trae como consecuencia la neutralización de las ganancias o

Sol ) , A través del Proyecto : P13 “ Laboratorios de pruebas para baja

y

media temperatura , laboratorio para el diseño e integración de sistemas termo

FONDO SECTORIAL CONACYT - SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA . Para el desarrollo

y

presentación de este trabajo . Asimismo al proyecto FOMIX - Durango : DGO - 2014

: DGO - 2014 - 01 - 229107 : “ Creación del Centro de Innovación

y

Competitividad en Energías Renovables y Medio Ambiente de Durango ” . Motores

“ Creación del Centro de Innovación y Competitividad en Energías Renovables

y

Medio Ambiente de Durango ” . Motores sincrónicos de reluctancia asistidos por

Se presenta un estudio sobre características fundamentales , parámetros básicos

y

algunas aplicaciones de los motores sincrónicos de reluctancia asistidos por imanes

considerando distintos tipos de imanes ) , los motores sincrónicos de reluctancia ( SynRM )

y

los motores de jaula ( IM ) , evaluando las ventajas y limitaciones que presentan

( SynRM ) y los motores de jaula ( IM ) , evaluando las ventajas

y

limitaciones que presentan los primeros . Se partió de una explicación básica

constante , demostrándose las ventajas de estos en factor de potencia , momento

y

potencia nominales . Se encontró que el rizado de momento del PMa - SynRM ,

. Se encontró que el rizado de momento del PMa - SynRM , aunque elevado

y

mayor que el del SynRM , es menor que el del IM . A partir

, es menor que el del IM . A partir de valores de la literatura

y

de cálculos de los autores , se compararon AFV - SynRM con AFV - PMa

AFV - SynRM con AFV - PMa - SynRM ( empleando imanes de tierras raras

y

de ferrita ) . Se evidenciaron las ventajas del AFV - PMa - SynRM en

evidenciaron las ventajas del AFV - PMa - SynRM en eficiencia , factor de potencia

y

momento . Se elaboró un estudio de caso en una empresa , de sustitución de

busqueda de un accionamiento - motor aún más ventajoso , fundamentalmente eficiencia

y

el factor de potencia , se desarrolla actualmente el motor sincrónico de reluctancia

trabajo se presenta , primeramente , un resumen de las características constructivas

y

operacionales de los SynRM , lo que resulta necesario para comprender el funcionamiento

y

características del PMa - SynRM , sus ventajas y limitaciones , que se analizan

para comprender el funcionamiento y características del PMa - SynRM , sus ventajas

y

limitaciones , que se analizan aquí . A través de un estudio de caso en

mismo estator para ahorrar inversión . Esto se puede observar en las Figuras 1a

y

b . En la Figura 1c se muestra una lámina de un estator . Con el

de un estator . Con el objetivo de reducir las pérdidas de núcleo ( histéresis

y

corrientes parásitas ) e incrementar la permeabilidad del acero ( que disminuye

incrementar la permeabilidad del acero ( que disminuye la corriente de magnetización

y

mejora el factor de potencia del motor ) , se toman diferentes medidas . Para

transversales montadas , mostrando cómo estas , en forma de disco , están apiladas

y

centradas en el árbol del rotor . Esta configuración se utiliza por su mayor facilidad

figuras , se indican las direcciones de los ejes directo ( eje d ) ,

y

cuadrático ( eje q ) , que identifican la dirección de mayor permeancia y de

, y cuadrático ( eje q ) , que identifican la dirección de mayor permeancia

y

de menor permeancia , respectivamente . En la En la Figura 3 : M es el

N - m ) ; w es la velocidad ( rad / s ) ;

y

? son las concatenaciones de flujo en el eje d establecidas por el campo rotatorio

desarrolla depende directamente de la diferencia entre las permeancias del eje d

y

del eje q , o lo que resulta análogo , de la diferencia ( Ld

Ld – Lq ) , es decir , la diferencia entre las inductancias del eje d

y

del eje q . La ecuación de momento está dada por Vartanian et al .

la Figura 4 . donde : Vs = tensión en el estator ( V ) Vds

y

Vqs = proyecciones de la tensión Vs sobre los ejes d y q , respectivamente

V ) Vds y Vqs = proyecciones de la tensión Vs sobre los ejes d

y

q , respectivamente ( V ) Is = corriente en el estator ( A )

A ) Ids e Iqs = proyecciones de la corriente Is sobre los ejes d

y

q , respectivamente ( A ) Rs = resistencia del estator ( W ) Xq

y

Xd = reactancias en el eje q y d , respectivamente ( W ) F

resistencia del estator ( W ) Xq y Xd = reactancias en el eje q

y

d , respectivamente ( W ) F = ángulo de factor de potencia ( rad

( rad ) Las ecuaciones de tensión se expresan en las ecuaciones ( 2 )

y

( 3 ) : Vds=RSIds - wrLqIqs ( V ) ( 2 ) donde :

SynRM es bajo ( más bajo que el de un IM de la misma potencia

y

velocidad ) . Esto se debe fundamentalmente a que , al no haber devanado en

( altamente inductiva ) que resulta mayor que en un IM . En ( Matsuo

y

Lipo , 1994 ) se lleva a cabo la demostración de una ecuación para obtener

complejidad ) es muy dependiente de la relación Lds / Lqs ( llamada saliencia )

y

se identifica con el término k , es decir : donde : k es la saliencia

características de dos motores , diseñados para la aplicación con cargas centrifugas ( bombas

y

ventiladores ) , a flujo variable . Se observa el hecho de que el cos

al IM ; y la eficiencia es mayor ( Eficiencia en motores IE4 Super Premium

y

SynRM IE4 - ABB , 2013 y Synchronous reluctance motor - drive package for machine

mayor ( Eficiencia en motores IE4 Super Premium y SynRM IE4 - ABB , 2013

y

Synchronous reluctance motor - drive package for machine builders . High performance

es cero . Otras características comparativas pueden analizarse en Gamba ( 2013 )

y

Moghaddam et al . ( 2010 ) . Motor sIncrónIco de reluctancIa asIstIdo por IMán

IMán perManente Con el objetivo de mejorar el factor de potencia , la eficiencia

y

la densidad de momento del motor sincrónico de reluctancia , se plantean utilizar

este tipo de motor , con una determinada colocación , número , material magnético

y

dimensiones de los imanes , donde PM indica los imanes permanentes , C las costillas

los imanes permanentes , C las costillas ( segmento de material ferromagnético )

y

B , las barreras de flujo ( constituidas por aire ) ( Niazi y Toliat

) y B , las barreras de flujo ( constituidas por aire ) ( Niazi

y

Toliat , 2007 ) . La saliencia y las características de los imanes hacen variar

( constituidas por aire ) ( Niazi y Toliat , 2007 ) . La saliencia

y

las características de los imanes hacen variar el comportamiento del motor . Los

en tierras raras . El tipo ferrita logra menos mejoramiento del factor de potencia

y

de la densidad de momento ( densidad remanente de flujo menor a 0 . 5

) que los basados en tierras raras : NdFeB ( aleación de neodimio , hierro

y

boro ) , SmCo ( imán de samario y cobalto ) , etcétera . Los

( aleación de neodimio , hierro y boro ) , SmCo ( imán de samario

y

cobalto ) , etcétera . Los de tierras raras tienen densidades de flujo remanentes

los imanes más poderosos ) ofrecerán las mejoras mayores de factor de potencia

y

densidad de momento , pero el costo aumenta significativamente , en alrededor de

Vs se desplazará más o menos hacia el primer cuadrante y , en consecuencia , F

y

cosF variarán . Por ejemplo , si EPM aumenta , F disminuye y cosF aumenta (

en consecuencia , F y cosF variarán . Por ejemplo , si EPM aumenta , F disminuye

y

cosF aumenta ( Figura 6 ) . La densidad de momento puede mejorarse en aproximadamente

en el eje d , debida a la saturación de los dientes en el estator

y

en las costillas del rotor , con la consiguiente pequeña reducción de Ld . De

ferrita , y puede sobrepasar 0 . 9 con el empleo de NdFeB ( Vartanian

y

Toliyat , 2009 ) . Este comportamiento actúa en la dirección de aumentar la eficiencia

- SynRM son los siguientes ( Spargo , 2014 ) : • Densidad de momento

y

potencia incrementada . • Mayor eficiencia . • Aumento del momento por unidad

Sin embargo , estas máquinas presentan potenciales desventajas : • Costo incrementado

y

algunas dificultades de fabricación . • Riesgo de demagnetización magnética

el PMa - SynRM es una mejora importante del SynRM . ( Syn - RM

y

PMa - SynRM ) , lo que reduce el costo de estas máquinas ( Barcaro

muestra el modelo de rotor del PMa - SynRM optimizado para el estudio ( Vartanian

y

Toliyat , 2009 ) . En la Tabla 2 se muestra la comparación de algunos parámetros

de potencia es más reducido en el SynRM que en el motor de inducción (

y

evidentemente muy bajo ) , mientras que ese problema se resuelve en el PMa -

Se puede observar también que el PMa - SynRM desarrolla más momento que el SynRM

y

el IM ; y que el rizado de momento es mayor en el PMa -

los resultados comparativos entre un SynRM , un PMa - SynRM con imán de ferrita

y

otro del mismo tipo , pero con un imán de tierras raras ( NdFe35H )

) ( Vartanian et al . , 2012 ) . Los valores de las corrientes

y

de las tensiones , a partir del diagrama de la Figura 6 , son valores máximos

observar el aumento del factor de potencia , la eficiencia , la potencia de salida

y

el momento siguiendo el orden mencionado arriba . Deben reiterarse las diferencias

de imanes y en cuestiones operacionales entre ambos tipos de máquina . Discusión

y

análisis de resultados Estudio de caso . Análisis económico Los motores PMa -

capital superior a los SynRM por los aspectos que se han analizado anteriormente

y

ambos mayores que el costo de los IM . Sin embargo , como se analiza su

tarifa eléctrica M1D , según la Resolución 28 - 2011 del Ministerio de Finanzas

y

Precios de Cuba . En la Tabla 4 , se dan los parámetros fundamentales para el estudio

la introducción , en el caso de la Tabla 4 , los datos de eficiencia

y

factor de potencia se han extrapolado del SynRM y de otros motores PMa - SynRM

4 , los datos de eficiencia y factor de potencia se han extrapolado del SynRM

y

de otros motores PMa - SynRM de pequeña potencia existentes Figura 7 . Modelo del

análisis de sensibilidad demostró que una pequeña variación de la eficiencia

y

del factor de potencia , no tienen un peso importante en los resultados , ya

los resultados , ya que predominan los costos iniciales , el consumo de energía

y

el tiempo de operación . Además , se verificó que coincidían con los intervalos

. • Vida útil : Para los equipos eléctricos , esta suele estar entre 6

y

15 años , dependiendo del equipo y del ambiente , fundamentalmente . Se tomó un

equipos eléctricos , esta suele estar entre 6 y 15 años , dependiendo del equipo

y

del ambiente , fundamentalmente . Se tomó un valor intermedio . En el caso del

estudio Potencia nominal del motor : 37 kW Diferencia de costo entre los conjuntos 1

y

2 : 1663 USD Potencia de entrada del motor : 37 . 41 kW Diferencia

entrada del motor : 37 . 41 kW Diferencia de costo entre los conjuntos 1

y

3 : 581 USD Tensión nominal del motor : 460 V Tasa de impuestos :

realizó un análisis de sensibilidad cuyos resultados se muestran en las Figuras 8

y

9 . Se puede observar que la rentabilidad de las propuestas para ambos conjuntos

conjuntos se encuentra en rangos aceptables ante variaciones de la tasa de descuento

y

la tasa de inflación . No se consideraron variaciones del margen de riesgo , ya

esta . Conclusiones Se realizó un estudio de las características constructivas

y

operacionales del PMa - SynRM . Se determinaron las ventajas y desventajas de esta

características constructivas y operacionales del PMa - SynRM . Se determinaron las ventajas

y

desventajas de esta máquina respecto al IM y el SynRM . En los tres casos

SynRM . Se determinaron las ventajas y desventajas de esta máquina respecto al IM

y

el SynRM . En los tres casos , el estudio se concentró en la aplicación

aspectos , en especial los fundamentales : eficiencia , factor de potencia , momento

y

costo . El elemento fundamental que permite al PMa - SynRM ser más eficiente ,

en el rotor resultan despreciables . Además , por sus altos valores de eficiencia

y

factor de potencia , la corriente es menor lo que , para una misma potencia

potencia de salida , también reduce los valores nominales del AFV , sus dimensiones

y

costo . Los autores realizaron un análisis económico utilizando técnicas de descuento

realizaron un análisis económico utilizando técnicas de descuento ( VPN diferencial

y

PRI ) , en una empresa industrial cubana , para determinar los ahorros de una

conjuntos se encuentra en rangos aceptables ante variaciones de la tasa de descuento

y

la tasa de inflación . Este tipo de solución constituye una importante contribución

subterránea de la cuenca del río chicú , Colombia , usando indicadores hidroquímicos

y

estadística multivariante Cristian Camilo López Velandia1 Resumen Se evaluaron

de una cuenca intramontana , ubicada en la Sabana de Bogotá , usando indicadores

y

métodos estadísticos , basados en los datos ? sicoquímicos de 10 pozos de monitoreo

indicadores hidroquímicos para evaluar los procesos de interacción entre el agua

y

la matriz sedimentaria del acuífero , corroborados mediante ( 2 ) la aplicación

asociaciones fuertes entre las variables ( Na+ , Mg2+ , Ca2+ , SO2 ? 4

y

HCO ? 3 ) , y la in ? uencia de las variables T ,

Na+ , Mg2+ , Ca2+ , SO2 ? 4 y HCO ? 3 ) ,

y

la in ? uencia de las variables T , pH y STD en los procesos

? 3 ) , y la in ? uencia de las variables T , pH

y

STD en los procesos hidroquímicos que gobiernan el acuífero , además ( 3 ) se

subterránea de la cuenca del Río Chicú , Colombia , usando indicadores hidroquímicos

y

estadística multivariante la normatividad ambiental colombiana para consumo humano

y

para riego . Como resultados , se determinó que en la matriz agua - sedimento

subterránea ; cuenca del río Chicú ; Colombia . 1 Introducción El acceso libre

y

seguro del agua es esencial para el mantenimiento del valor ecológico en el planeta

desarrollo de actividades agropecuarias , ganaderas , industriales , domésticas

y

, en particular , en sectores rurales de países latinoamericanos , tales como Colombia

latinoamericanos , tales como Colombia , donde se evidencia la ausencia de acueductos

y

redes de distribución en adecuadas condiciones de operación [ 4 ] , se ha recurrido

2 ] . No obstante , el incremento de la demanda , su extracción , consumo

y

la limitada oferta del recurso , ha generado un desequilibrio insostenible [ 1 ]

. Anteestaproblemática , sehace necesario determinar las condiciones de calidad

y

evolución hidroquímica , buscando generar información que haga evidente los impactos

impactos generados por la actividad antrópica , y sirvan para la adecuada planeación

y

uso sostenible , en pro de prevenir y evitar riesgos a la salud de los

subterránea extraída presenta una tendencia iónica bicarbonatada sódica o cálcica ,

y

valores medios de DBO entre 5 . Para entender adecuadamente los procesos hidroquímicos

encuentran el análisis de conglomerados ( CA ) , análisis de varianza ( ANOVA )

y

análisis de componentes principales / análisis de factores ( ACP / AF ) , que

información , con el objetivo de veri ? car la existencia de variaciones espaciales

y

temporales importantes , así como la interdependiencia entre las variables [ 6 ]

12 ] . En este estudio se analizaron los procesos de interacción roca - agua

y

la calidad del agua subterránea extraída de la cuenca del Río Chicú , por medio

muestrasdeaguaextraídasenlacuencadelRioChicú , usandométodosgrá ? cos convencionales , indicadores hidroquímicos

y

análisis de componentes principales ( ACP ) para trazar su evolución hidrogeoquímica

normatividad Colombiana de Calidad para consumo humano y para irrigación . 2 Materiales

y

métodos 2 . 1 Área de estudio La cuenca hidrográ ? ca del Rio Chicú

hidrográ ? ca del Rio Chicú se encuentra localizada sobre los municipios de Tabio

y

Tenjo , ubicados en el departamento de Cundinamarca , Colombia [ 13 ] , con

de Cundinamarca , Colombia [ 13 ] , con una altura entre los 2510 msnm

y

3140 msnm ( Figura 1 . ) . Económicamente es un agro - ecosistema de

economía manufacturera [ 14 ] , donde se produce mayoritariamente papa , ? ores

y

otros productos como hortalizas y cebada , así mismo , existen actividades relacionadas

donde se produce mayoritariamente papa , ? ores y otros productos como hortalizas

y

cebada , así mismo , existen actividades relacionadas con la ganadería lechera

y

el cultivo de pastos . Geográ ? camente , se encuentra limitada al este por

Tenjo , que conforman la zona montañosa que bordea el valle intramontano , extenso

y

plano , localizado en el centro de la cuenca [ 7 ] , [ 13

comportamiento bimodal , con periodos de exceso hídrico en los meses de abril - mayo

y

octubre - noviembre [ 13 ] , [ 17 ] . 2 . 2 Geología

conformada por rocas de edad cretácica ( formaciones Conejo , Arenisca Dura , Plaeners

y

Labor y Tierna ) y edad terciaria ( formación Guaduas ) , conformadas por areniscas

rocas de edad cretácica ( formaciones Conejo , Arenisca Dura , Plaeners y Labor

y

Tierna ) y edad terciaria ( formación Guaduas ) , conformadas por areniscas grises

edad cretácica ( formaciones Conejo , Arenisca Dura , Plaeners y Labor y Tierna )

y

edad terciaria ( formación Guaduas ) , conformadas por areniscas grises o amarillentas

liditas , o limolitas , entre otras [ 7 ] , [ 18 ] ,

y

en algunos sectores presencia de minerales ricos en sulfuro , tales como la pirita

algunos sectores presencia de minerales ricos en sulfuro , tales como la pirita ;

y

calcio , tales como calizas , entre otras [ 18 ] , [ 19 ] ;

y

la zona interior , que corresponde al valle intramontano de origen lacustre , compuesto

arcillosos con intercalaciones lenticulares de arenas ? nas y niveles delgados de gravas

y

turbas y localmente limos , áreas fangosas y arcillas orgánicas diatomíticas [

intercalaciones lenticulares de arenas ? nas y niveles delgados de gravas y turbas

y

localmente limos , áreas fangosas y arcillas orgánicas diatomíticas [ 18 ] , correspondientesalasFm

? nas y niveles delgados de gravas y turbas y localmente limos , áreas fangosas

y

arcillas orgánicas diatomíticas [ 18 ] , correspondientesalasFm . Sabana , Fm .

gran a moderada importancia hidrogeológica , integradas por la Fm . Arenisca Dura

y

la Fm . Labor y Tierna ; sedimentos no consolidados con moderada importancia hidrogeológica

importancia hidrogeológica , integradas por la Fm . Arenisca Dura y la Fm . Labor

y

Tierna ; sedimentos no consolidados con moderada importancia hidrogeológica conformados

consolidados con moderada importancia hidrogeológica conformados por la Fm . Sabana

y

la Fm . Chía ; rocas porosas / fracturadas con poca importancia hidrogeológica

compuesto por laFm . Guaduas , laFm . Plaenersyporúltimo , seencuentranlossedimentos

y

rocas porosas / fracturadas sin importancia hidrogeológica , conformados por los

fracturadas sin importancia hidrogeológica , conformados por los depósitos Coluviales

y

Cuaternarios sin diferenciar , y la Fm . Chipaque . 2 . 3 Muestreo y

hidrogeológica , conformados por los depósitos Coluviales y Cuaternarios sin diferenciar ,

y

la Fm . Chipaque . 2 . 3 Muestreo y Análisis de Datos La recolección

y Cuaternarios sin diferenciar , y la Fm . Chipaque . 2 . 3 Muestreo

y

Análisis de Datos La recolección de muestras fue realizada en diez ( 10 ) puntos

subterránea de la cuenca del Río Chicú , Colombia , usando indicadores hidroquímicos

y

estadística multivariante 2014 , el primero en meses con reducción en la precipitación

2014 , el primero en meses con reducción en la precipitación ( Julio - M1 )

y

el segundo en meses de exceso hídrico ( Octubre - M2 ) . Previo a la

. A la totalidad de las muestras se analizó in situ temperatura ( T )

y

pH , y en laboratorio , los iones mayoritarios ( calcio ( Ca2+ ) ,

3 ) , sulfato ( SO2 ? 4 ) , cloruro ( Cl ? )

y

nitrato ( NO ? 3 ) ) . Adicionalmente se cuanti ? có la presencia

có la presencia de hierro total ( FeT ) , plomo total ( PbT )

y

cobre total ( CuT ) . El pH fue determinado usando un pH - metro

Metals by Flame Atomic Absorption Spectrometry CC [ 21 ] . El HCO ? 3

y

CO2 ? 3 , fueron determinados por titrimetría , usando ácido sulfúrico ( H2SO4

17B ) , siguiendo el método 4500 - Cl ? Chloride C [ 21 ]

y

? nalmente , el N ? NO ? 3 se analizó mediante espectrofotometría UV /

valores de STD consignados se obtuvieron como la suma de la concentración de aniones

y

cationes analizados , expresados en mg / L [ 22 ] . 2 . 4

charge - balance error ) basado en la diferencia entre las cargas totales positivas

y

las cargas totales negativas expresado en unidades de porcentaje [ 23 ] , [ 24

ecuación Dónde : z es el valor absoluto de la carga del ion ; mc

y

ma son las concentraciones en meq ? g / L de las especies catiónicas y

y ma son las concentraciones en meq ? g / L de las especies catiónicas

y

aniónicas respectivamente . El criterio para la aceptación de los datos analíticos

espacialmente independientes . Este proceso se realizó usando el software R [ 26 ] ,

y

el paquete Psych [ 27 ] . Adicionalmente , aceptando la hipótesis que la composición

] . Adicionalmente se estimaron los índices cloro alcalinos ( CAI ) ( 2 )

y

( 3 ) , para constatar las posibles reacciones de intercambio iónico Análisis de

subterránea de la cuenca del Río Chicú , Colombia , usando indicadores hidroquímicos

y

estadística multivariante Para identi ? car la existencia de procesos de la meteorización

la relación entre los cationes mayoritarios ( Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ )

y

el ion bicarbonato y entre los cationes mayoritarios y la suma de los iones bicarbonato

cationes mayoritarios ( Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ ) y el ion bicarbonato

y

entre los cationes mayoritarios y la suma de los iones bicarbonato y sulfato [ 30

K+ , Ca2+ , Mg2+ ) y el ion bicarbonato y entre los cationes mayoritarios

y

la suma de los iones bicarbonato y sulfato [ 30 ] . Para evaluar el

bicarbonato y entre los cationes mayoritarios y la suma de los iones bicarbonato

y

sulfato [ 30 ] . Para evaluar el rol de la disolución de los minerales

30 ] . Para evaluar el rol de la disolución de los minerales de carbonato

y

sulfato en el sistema , se determinó la relación ( Ca2+ +Mg2+ ) contra (

. Porúltimo , seevaluaronlosprocesosdedisolución de los minerales de carbonato

y

sulfato , y su mediación por la presencia de sus especies acidas correspondientes

Porúltimo , seevaluaronlosprocesosdedisolución de los minerales de carbonato y sulfato ,

y

su mediación por la presencia de sus especies acidas correspondientes , el ácido

presencia de sus especies acidas correspondientes , el ácido carbónico ( H2CO3 )

y

el ácido sulfúrico ( H2SO4 ) . 2 . 5 . 2 Análisis de componentes

de componentes principales ( ACP ) fue realizado mediante el programa R [ 26 ]

y

las librerías Psych [ 26 ] y Ade4 [ 34 ] . 2 . 5

realizado mediante el programa R [ 26 ] y las librerías Psych [ 26 ]

y

Ade4 [ 34 ] . 2 . 5 . 3 Comparación con normatividad colombiana e

3 . 3 . 9 . 5 . del Decreto único Reglamentario del Sector Ambiente

y

Desarrollo Sostenible 1076 de 2015 [ 36 ] . Acorde al Parágrafo 2 del presente

) [ 37 ] , porcentaje de sodio posible ( 6 ) [ 37 ]

y

la salinidad efectiva ( 7 ) ( 9 ) ( 11 ) ( 13 )

a una distribución normal , al presentar asimetrías positivas ( ? 1 > 0 )

y

asimetrías negativas ( ? 1 < 0 ) ( Figura 2 ) . 3

en el diagrama de piper , se generaron cuatro grupos G1 , G2 , G3

y

G4 con características hidroquímicas similares . El grupo G1 , conformado por el

donde se presenta recarga lateral de aguas provenientes de las rocas del cretácico

y

actividadesagrícolasintensivas , cuyacomposiciónquímicaseencuentraenriquecida

cuyacomposiciónquímicaseencuentraenriquecida con iones sulfato , producto de la interacción

y

disolución de iones sulfuro ( S2 ? ) provenientes de minerales , tales como la pirita

, ubicados sobre las zonas potenciales de recarga , con agua de origen meteórico

y

corto tiempo de residencia en el acuífero , que encuentran su máxima representatividad

hidroquímicas bicarbonatada sódica , se encuentran dispersos sobre la cuenca media

y

baja ; el predominio del ion sodio se debe a los procesos de intercambio catiónico

catiónico reverso que se producen entre los sedimentos arcillosos que proveen este ion

y

los iones calcio y magnesio presentes en el agua subterránea . 3 . 2 Relaciones

producen entre los sedimentos arcillosos que proveen este ion y los iones calcio

y

magnesio presentes en el agua subterránea . 3 . 2 Relaciones iónicas Como primera

. 3 . 2 Relaciones iónicas Como primera aproximación , se determinó ( Figura 4

y

Figura 5 ) la dependencia lineal entre las variables mostrando que la hidrogeoquímica

es 1 : 1 ; de K+ : SO2 ? 4 es 2 : 1

y

de Mg2+ : HCO ? 3 es 1 : 2 . De la Figura 6 ,

hidroquímica del acuífero estudiado , tales como el enriquecimiento de iones sodio

y

magnesio , aludida al intercambio catiónico que se produce en la matriz mineral

matriz mineral de carácter arcilloso con intercalaciones lenticulares de arenas

y

gravas que conforman los sedimentos del acuífero [ 7 ] , [ 20 ] .

( Ca2+ + Mg2+ ) ? ( HCO ? 3 + SO2 ? 4 )

y

( Na+ + K+ ) ? Cl ? ( Figura 7 ) ; el primer

ubicado en el eje de las ordenadas , provee la suma de los cationes calcio

y

magnesio de fuentes distintas que sus respectivos bicarbonatos y sulfatos ; el segundo

cationes calcio y magnesio de fuentes distintas que sus respectivos bicarbonatos

y

sulfatos ; el segundo indicador ubicado en el eje de las abscisas , provee la concentración

ubicado en el eje de las abscisas , provee la concentración total de cationes potasio

y

sodio de otras fuentes que sus respectivos cloruros en el sistema [ 13 ] .

en el sistema [ 13 ] . Si el intercambio catiónico implica el ion sodio

y

los otros cationes mayoritarios que se encuentran en el sistema , se espera una línea

índices cloro alcalinos ( CAI ) : cuando el intercambio catiónico ocurre entre Ca2+

y

Mg2+ en la roca huésped y Na+ y K+ en el agua , ambos indicadores

) : cuando el intercambio catiónico ocurre entre Ca2+ y Mg2+ en la roca huésped

y

Na+ y K+ en el agua , ambos indicadores se espera que sean positivos .

cuando el intercambio catiónico ocurre entre Ca2+ y Mg2+ en la roca huésped y Na+

y

K+ en el agua , ambos indicadores se espera que sean positivos . Por otro lado ,

disolución de minerales diferentes a los cloruros contra el ion bicarbonato ( Figura 10

y

contra la suma de los iones bicarbonato y sulfato ( Figura 9 ) se determina

contra el ion bicarbonato ( Figura 10 y contra la suma de los iones bicarbonato

y

sulfato ( Figura 9 ) se determina la relación ( r2 M1 > 0 .

meteorizacióndeminerales , loscualesfavorecenlapresenciaydisoluciónde minerales de carbonato

y

sulfato , que conforma los sedimentos del acuífero estudiado . Al analizar el rol

acuífero estudiado . Al analizar el rol de la disolución de los minerales de carbonato

y

sulfato en el sistema , se realizó la grá ? ca del ( Ca2+ +

? 4 ) , entendiendo que la relación estequiométrica entre los iones HCO ? 3

y

CO2 ? 3 en meq ? g es de 2 : 1 , y que

relación molar 1 : 1 son atribuidos a la meteorización de los minerales de carbonato

y

sulfato ; los puntos que caen debajo de la equilínea son considerados como resultado

carbonatos o sulfatos y los valores por encima son producto del intercambio catiónico

y

la meteorización de los minerales de silicato [ 10 ] , tales como las arcillas orgánicas

encuentan sobre la equilínea , permitiendo con ? rmar que el intecambio catiónico

y

la meteorización de los silicatos , son los procesos que rigen la hidroquímica

hidroquímica del acuifero objeto de estudio . Respecto a la meteorización de silicatos

y

a los minerales ricos en carbonato y sulfato presentes en la matriz sedimentaria

. Respecto a la meteorización de silicatos y a los minerales ricos en carbonato

y

sulfato presentes en la matriz sedimentaria del acuífero , se analizará la mediación

presencia de sus especies ácidas correspondientes , el ácido carbónico ( H2CO3 )

y

el ácido sulfúrico ( H2SO4 ) . Para el caso de los minerales de carbonato

. Para el caso de los minerales de carbonato tales como la calcita ( CaCO3 )

y

dolomita ( CaMg ( CO3 ) 2 ) , si el ácido carbónico es el

ElACPfuellevadoacaboporladiagonalizacióndelamatrizdecorrelación ; las variables fueron autoescaladas a media cero

y

unidad de varianza , evitando los problemas debido a las diferentes escalas de medición

de varianza , evitando los problemas debido a las diferentes escalas de medición

y

rangos numéricos variables que presentan los parámetros analizados . La Tabla 4

parámetros analizados . La Tabla 4 presenta los valores propios ( eigenvalues )

y

la varianza acumulada de cada factor para los dos periodos de muestreo . Los primeros

con valores propios > 1 presentan una varianza acumulada del 75 % ( M1 )

y

71 % ( M2 ) . La Tabla 5 muestra las cargas de cada variable

de los procesos que controlan la hidroquímica del agua subterránea en el área ,

y

el porcentaje de la varianza total contabilizada en cada factor del modelo de 3 componentes

1 Muestreo julio ( M1 ) Para el muestreo 1 ( Figura 14a , b

y

Tabla 5 ) , el primer factor ( PC1 ) explica el 39 . 6

. 6 ) de las variables Na+ , Ca2+ , HCO ? 3 , pH

y

STD , siendo las variables relacionadas con los procesos de interacción entre la

relacionadas con los procesos de interacción entre la matriz agua - sedimento ,

y

en especí ? co del proceso de intercambio catiónico reverso que se desarrolla en

asociación a valores negativos ( < ? 0 . 6 ) de las variables FeT

y

N ? NO ? 3 , estaría relacionada con el proceso de enriquecimiento iónico y

19 . 9 % del total de la varianza , con fuerte asociación al K+

y

T ( valor > 0 . 6 ) , al FeT ( valor < ?

0 . 6 ) , al FeT ( valor < ? 0 . 6 )

y

a SO2 ? 4 y N ? NO ? 3 ( valor > 0 .

al FeT ( valor < ? 0 . 6 ) y a SO2 ? 4

y

N ? NO ? 3 ( valor > 0 . 55 ) , relacionado con procesos

hidroquímicas del agua subterránea , tales como el uso fertilizantes ricos en sulfato

y

compuestos nitrogenados , tales como el sulfato de amonio ( ( NH4 ) 2SO4 ) o

temperatura juega un papel importante , dado que facilita los procesos de meteorización

y

dilución de estos en la matriz sedimentaria . El tercer factor ( PC3 ) explica

) positivas con las variables Mg2+ , Cl ? , N ? NO ? 3

y

negativas con K+ . 3 . 3 . 2 Muestreo octubre ( M2 ) Para

2 Muestreo octubre ( M2 ) Para el muestreo 2 ( Figura 15a , b

y

Tabla 5 ) , el primer factor ( PC1 ) explica el 38 . 3

asociación de los iones Na+ , Ca2+ , Mg2+ , FeT , HCO ? 3

y

los parámetros pH y STD asociados a los procesos de intercambio catiónico y enriquecimiento

Na+ , Ca2+ , Mg2+ , FeT , HCO ? 3 y los parámetros pH

y

STD asociados a los procesos de intercambio catiónico y enriquecimiento iónico

? 3 y los parámetros pH y STD asociados a los procesos de intercambio catiónico

y

enriquecimiento iónico . Además , una fuerte relación negativa ( < ? 0 . 6

re ? ejando la in ? uencia de la temperatura con los procesos de meteorización

y

disolución de los minerales ricos en sulfato presentes en la matriz sedimentaria

0 . 5 ) , manifestando los efectos que sufre el acuífero respecto a la ganancia

y

enriquecimiento de estos iones , por efectos antrópicos que suprayacen el acuífero

, presentando asociaciones débiles con el ion Cl ? ( > 0 . 6 )

y

con el pH ( < ? 0 . 6 ) . En las Figura 15a

y

b , se evidencia un primer agrupamiento de los puntosdemuestreoP - Te - 05 ,

un segundo grupo , conformado por los puntos de muestreo Al - Te - 02

y

P - Te - 11 , se relacionan por sus concentraciones de los parámetros N

se relacionan por sus concentraciones de los parámetros N ? NO ? 3 , FeT

y

CuT , las cuales se relacionan en el segundo factor ( PC2 ) ( Figura 15a

y

b ) , en comparación a los restantes puntos de monitoreo , evidenciando mayores

el punto P - Ta - 13 con las variables K+ , SO2 ? 4

y

T , las cuales presentan una alta relación con el PC2 , siendo esta una

agrícola , se encuentra que el agua extraída presenta concentraciones de hierro

y

cobre por encima de los valores máximos permisibles ( 5 mg Fe / L ;

que se desarrolla en la zona ( dé ? cit hídrico para el muestreo M1

y

exceso hídrico para el muestreo M2 ) . Se identi ? caron cuatro ( 4

proceso de enriquecimiento con iones sulfato , dada la interacción , disolución

y

oxidación de iones sulfuro ( S2 ? ) provenientes de minerales , tales como la pirita

pirita ( FeS ) , en las rocas que conforman la zona exterior del acuífero

y

el uso el uso de fertilizantes inorgánicos ricos en iones sulfato ; 3 ) el

3 ) el grupo G3 , que agrupa agua bicarbonatada cálcica , de origen meteórico

y

corto tiempo de tránsito en el acuífero , ubicados sobre las zonas potenciales

indicadores analizados , se encuentra que los procesos de intercambio catiónico reverso

y

de meteorización de los minerales presentes en el sedimento , mediados por la presencia

minerales presentes en el sedimento , mediados por la presencia de oxácidos ( H2CO3

y

H2SO4 ) , rigen la hidrogeoquímica de la zona estudiada , lo cual se con

enelpozoP - Ta - 13losprocesosdeenriquecimientoiónicodemineralesricos en Potasio

y

Sulfato , dominan la hidroquímica de este punto de muestreo , por la interacción

rocas del cretácico y por el uso de fertilizantes inorgánicos ricos en sulfato

y

potasio . En comparación con las normativas ambientales colombianas para los periodos

calidad para propósitos de consumo , al sobrepasar los límites permisivos en hierro

y

alcalinidad total ; se recomienda la aplicación de un tratamiento convencional de

muestreo 2 , un aumento en la concentración del ion N ? NO ? 3

y

CuT , el cual no sobrepasa los límites permisivos establecidos para agua potable

de exceso hídrico , manifestados por la reducida concentración de N ? NO ? 3

y

CuT en el muestreo 1 . Por último , respecto a su uso para riego , las

más de los indicadores analizados . Agradecimientos A la docente Dora Luz Gómez

y

los estudiantes del departamento de Licenciatura en Química de la Universidad Pedagógica

alaCorporaciónAutónomaRegionaldeCundinamarcaysuunidadde hidrogeología , a la Alcaldía Municipal de Tenjo

y

la respectiva Unidad Municipal de Asistencia Técnica Agropecuaria - UMATA , por

Técnica Agropecuaria - UMATA , por su colaboración en los diversos aspectos técnicos

y

logísticos que permitieron el adecuado desarrollo de esta investigación ; por último

por último pero no menos importante , a los habitantes de los municipios de Tabio

y

Tenjo , quienes permitieron el ingreso a sus predios , para la toma de las

-5	-4	-3	-2	-1	Keyword	+1	+2	+3	+4	+5

Concordances from the Ingeniería corpus