Pub Date : 2023-10-23DOI: 10.15332/iteckne.v20i2.2983
Néstor Xavier Cruz-Carrillo, Carlos Iván Quinatoa-Caiza, Jefferson Alberto Porras- Reyes, Hendry Mauricio Jiménez-Bautista, Nicolyn Damari Rivera-Hidalgo
En el presente trabajo de titulación se analizó el estado de la Central Termogas Machala, la problemática del proyecto es garantizar grandes retos para conseguir una continuidad y garantizar el abastecimiento de energía eléctrica de forma eficiente y aprovechamiento de los recursos naturales y minimizando el impacto ambiental, la central termogas Machala trabaja con ciclo combinado, cuenta con 8 unidades generadoras que corresponden a Machala I y Machala II y la potencia total es 187 MW. En base a la programación en lenguaje Python utilizando la librería de Pyomo para el proceso de optimización, esta permitió analizar las variables de costos de combustible, potencia y Energía eléctrica de la central, la función objetivo corresponde a minimizar los costos de generación de energía eléctrica y las restricciones están asociadas a costos de arranque, parada y el balance de potencia. Por otra parte, para la resolución del problema se hace uso de GNU Linear Programming Kit (GLPK), debido a que el tipo de programación propuesta es entero lineal mixta; a través del análisis realizado se pudo observar qué generadores térmicos pueden operar al mismo tiempo, formar planes de mantenimiento para la salida de generadores de forma programada y cuál es la energía total producida.
{"title":"Estimación de estado en la central termogas Machala utilizando machine learning","authors":"Néstor Xavier Cruz-Carrillo, Carlos Iván Quinatoa-Caiza, Jefferson Alberto Porras- Reyes, Hendry Mauricio Jiménez-Bautista, Nicolyn Damari Rivera-Hidalgo","doi":"10.15332/iteckne.v20i2.2983","DOIUrl":"https://doi.org/10.15332/iteckne.v20i2.2983","url":null,"abstract":"En el presente trabajo de titulación se analizó el estado de la Central Termogas Machala, la problemática del proyecto es garantizar grandes retos para conseguir una continuidad y garantizar el abastecimiento de energía eléctrica de forma eficiente y aprovechamiento de los recursos naturales y minimizando el impacto ambiental, la central termogas Machala trabaja con ciclo combinado, cuenta con 8 unidades generadoras que corresponden a Machala I y Machala II y la potencia total es 187 MW. En base a la programación en lenguaje Python utilizando la librería de Pyomo para el proceso de optimización, esta permitió analizar las variables de costos de combustible, potencia y Energía eléctrica de la central, la función objetivo corresponde a minimizar los costos de generación de energía eléctrica y las restricciones están asociadas a costos de arranque, parada y el balance de potencia. Por otra parte, para la resolución del problema se hace uso de GNU Linear Programming Kit (GLPK), debido a que el tipo de programación propuesta es entero lineal mixta; a través del análisis realizado se pudo observar qué generadores térmicos pueden operar al mismo tiempo, formar planes de mantenimiento para la salida de generadores de forma programada y cuál es la energía total producida.","PeriodicalId":14530,"journal":{"name":"ITECKNE","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-23","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135366401","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-07-11DOI: 10.15332/iteckne.v20i2.3007
Sebastián Naranjo Silva
Since the last few years, the practices of reuse and repair products to extend their useful life and reduce waste generation gained interaction. As well as strongly promoting recycling, maximizing the materials industrialization to convert waste into new resources. Therefore, two controversial materials are currently discussed (Glass and Plastic). In 2020, 385 million tons of Plastic were produced globally, compared to 143 million tons of Glass. In 2020, the per capita consumption of Glass was 32 kg yearly, compared to Plastic at 105 kg yearly. However, the manuscript aims to discuss the use of Plastic versus Glass to learn about each material, its benefits, and disadvantages to make a perspective criticism. The methodology is investigative collecting from investigation articles statistics from 2017 to 2022. The results show that the choice between Glass or Plastic depends on very particular factors, such as the specific application in which it is required and the manufacturer's or end user's preferences. Moreover, it is important to highlight that, compared to Plastics, Glass has fewer negative impacts on climate change since it has a lower carbon footprint. However, a comprehensive approach is required to minimize the Glass effects on climate change due to its high energy consumption, including efficient production practices. It is recommended that each country define market statistics for the recovery, recycling, and industrialization of Glass, Plastic, and other items such as cardboard, paper, and aluminum cans to promote waste recovery and prevent surrounding pollution globally.
{"title":"Plástico versus vidrio: una visión del ciclo de vida de los dos materiales controvertidos","authors":"Sebastián Naranjo Silva","doi":"10.15332/iteckne.v20i2.3007","DOIUrl":"https://doi.org/10.15332/iteckne.v20i2.3007","url":null,"abstract":"Since the last few years, the practices of reuse and repair products to extend their useful life and reduce waste generation gained interaction. As well as strongly promoting recycling, maximizing the materials industrialization to convert waste into new resources. Therefore, two controversial materials are currently discussed (Glass and Plastic). In 2020, 385 million tons of Plastic were produced globally, compared to 143 million tons of Glass. In 2020, the per capita consumption of Glass was 32 kg yearly, compared to Plastic at 105 kg yearly. However, the manuscript aims to discuss the use of Plastic versus Glass to learn about each material, its benefits, and disadvantages to make a perspective criticism. The methodology is investigative collecting from investigation articles statistics from 2017 to 2022. The results show that the choice between Glass or Plastic depends on very particular factors, such as the specific application in which it is required and the manufacturer's or end user's preferences. Moreover, it is important to highlight that, compared to Plastics, Glass has fewer negative impacts on climate change since it has a lower carbon footprint. However, a comprehensive approach is required to minimize the Glass effects on climate change due to its high energy consumption, including efficient production practices. It is recommended that each country define market statistics for the recovery, recycling, and industrialization of Glass, Plastic, and other items such as cardboard, paper, and aluminum cans to promote waste recovery and prevent surrounding pollution globally.","PeriodicalId":14530,"journal":{"name":"ITECKNE","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139360426","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-07-11DOI: 10.15332/iteckne.v20i2.3006
Ceiler Fabian Cossio-Mena, Eliana Williams-Urango, Dissy Giselle Palacios-Mosquera, Oscar Felipe Arbeláez-Pérez
La disposición de la cáscara de coco es un problema de eliminación de desechos en países donde la producción de coco es abundante. Cuando la cáscara de coco se calcina produce cenizas, las cuales son un material aglutinante potencial para preparar hormigón. En este trabajo se calcinó cáscara de coco a 400°C, 500°C y 600 °C durante 3 h. Las cenizas producidas se emplearon como sustituto del cemento. Las características de las cenizas se evaluaron por área superficial y DRX. El efecto de la sustitución de las cenizas como sustituto del cemento se evaluó mediante ensayos de trabajabilidad y resistencia mecánica. Los resultados experimentales demostraron que 600 °C es la temperatura de combustión más adecuada para la calcinación de la cascara, con presencia de SiO2 amorfo y baja superficial alta. Los resultados mostraron que, en contraste con el hormigón de referencia, la temperatura de combustión disminuye la trabajabilidad del concreto. Además, el aumento de la temperatura de calcinación de la cáscara de coco mejora la resistencia mecánica. La resistencia a compresión de la mezcla que incorporó cenizas de cáscara de coco calcinadas a 600 °C fue superior a las demás. Se encontró adicionalmente que esta temperatura era convincente considerando el costo de preparar las cenizas.
在椰子产量丰富的国家，椰壳处理是一个废物处理问题。椰子壳经煅烧后会产生灰烬，而灰烬是制作混凝土的潜在粘合材料。在这项工作中，椰子壳分别在 400°C、500°C 和 600°C 煅烧 3 小时。产生的灰烬被用作水泥替代品。通过表面积和 XRD 对灰烬特性进行了评估。通过工作性和机械强度测试评估了灰烬作为水泥替代品的效果。实验结果表明，600 °C 是贝壳煅烧最合适的燃烧温度，其中存在无定形的 SiO2 和高表面低。结果表明，与参考混凝土相比，燃烧温度会降低混凝土的工作性。此外，提高椰壳的煅烧温度可提高机械强度。掺入 600 °C 煅烧椰壳灰的混合料的抗压强度优于其他混合料。此外，考虑到制备灰烬的成本，这个温度也很有说服力。
{"title":"Ceniza de cáscara de coco como susituto del cemento: efecto de la temperatura de calcinación","authors":"Ceiler Fabian Cossio-Mena, Eliana Williams-Urango, Dissy Giselle Palacios-Mosquera, Oscar Felipe Arbeláez-Pérez","doi":"10.15332/iteckne.v20i2.3006","DOIUrl":"https://doi.org/10.15332/iteckne.v20i2.3006","url":null,"abstract":"La disposición de la cáscara de coco es un problema de eliminación de desechos en países donde la producción de coco es abundante. Cuando la cáscara de coco se calcina produce cenizas, las cuales son un material aglutinante potencial para preparar hormigón. En este trabajo se calcinó cáscara de coco a 400°C, 500°C y 600 °C durante 3 h. Las cenizas producidas se emplearon como sustituto del cemento. Las características de las cenizas se evaluaron por área superficial y DRX. El efecto de la sustitución de las cenizas como sustituto del cemento se evaluó mediante ensayos de trabajabilidad y resistencia mecánica. Los resultados experimentales demostraron que 600 °C es la temperatura de combustión más adecuada para la calcinación de la cascara, con presencia de SiO2 amorfo y baja superficial alta. Los resultados mostraron que, en contraste con el hormigón de referencia, la temperatura de combustión disminuye la trabajabilidad del concreto. Además, el aumento de la temperatura de calcinación de la cáscara de coco mejora la resistencia mecánica. La resistencia a compresión de la mezcla que incorporó cenizas de cáscara de coco calcinadas a 600 °C fue superior a las demás. Se encontró adicionalmente que esta temperatura era convincente considerando el costo de preparar las cenizas.","PeriodicalId":14530,"journal":{"name":"ITECKNE","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139360532","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-06-30DOI: 10.15332/iteckne.v20i1.2877
Santiago Javier Maita-Sánchez, Carlos Andrés Barrera-Singaña
Los sistemas eléctricos de potencia, en la etapa de generación - transmisión, tienen gran preponderancia a nivel mundial. Estos sistemas constituyen la vía para distribuir vastas cantidades de energía eléctrica desde los centros de generación eléctrica hacia los distintos sectores de consumo. La planeación de la expansión de los sistemas de generación y transmisión tiene una gran representatividad, por lo que atender la respuesta de la demanda y su crecimiento es el desafío de las empresas dedicadas a este giro de negocio. En este trabajo, se realiza la planeación de la expansión del sistema de generación y transmisión en un sistema eléctrico de prueba mediante dos fases. En primera instancia, se desarrolla un algoritmo que permita construir tablas de probabilidad de pérdida de capacidad y utilizar criterios de confiabilidad para determinar los nuevos proyectos de generación necesarios para cubrir la demanda y tener la reserva necesaria al año horizonte de planificación. Con los resultados de la primera fase se da apertura a la segunda fase, en la cual se utiliza un algoritmo de optimización para un problema de carácter entero lineal mixto y aplicación del flujo óptimo de potencia DC para determinar los proyectos de transmisión necesarios para conectar, al sistema base, los nuevos proyectos de generación determinados en la primera fase y su despacho de potencia óptimo para minimizar costos tanto de inversión como de operación.
{"title":"Expansión de sistemas de transmisión eléctrica usando tablas de probabilidad de pérdida de capacidad en el modelo generación-transmisión","authors":"Santiago Javier Maita-Sánchez, Carlos Andrés Barrera-Singaña","doi":"10.15332/iteckne.v20i1.2877","DOIUrl":"https://doi.org/10.15332/iteckne.v20i1.2877","url":null,"abstract":"Los sistemas eléctricos de potencia, en la etapa de generación - transmisión, tienen gran preponderancia a nivel mundial. Estos sistemas constituyen la vía para distribuir vastas cantidades de energía eléctrica desde los centros de generación eléctrica hacia los distintos sectores de consumo. La planeación de la expansión de los sistemas de generación y transmisión tiene una gran representatividad, por lo que atender la respuesta de la demanda y su crecimiento es el desafío de las empresas dedicadas a este giro de negocio. En este trabajo, se realiza la planeación de la expansión del sistema de generación y transmisión en un sistema eléctrico de prueba mediante dos fases. En primera instancia, se desarrolla un algoritmo que permita construir tablas de probabilidad de pérdida de capacidad y utilizar criterios de confiabilidad para determinar los nuevos proyectos de generación necesarios para cubrir la demanda y tener la reserva necesaria al año horizonte de planificación. Con los resultados de la primera fase se da apertura a la segunda fase, en la cual se utiliza un algoritmo de optimización para un problema de carácter entero lineal mixto y aplicación del flujo óptimo de potencia DC para determinar los proyectos de transmisión necesarios para conectar, al sistema base, los nuevos proyectos de generación determinados en la primera fase y su despacho de potencia óptimo para minimizar costos tanto de inversión como de operación.","PeriodicalId":14530,"journal":{"name":"ITECKNE","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"136154182","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
En muchos países los residuos plásticos son una parte contaminante del medio ambiente, por tal razón es necesario buscar alternativas en las que se pueda reutilizar de forma masiva, para disminuirlos significativamente. En este proyecto de investigación se realizó una búsqueda de trabajos asociados a la temática, se analizaron las técnicas utilizadas y los resultados obtenidos, de manera que se recolectó el material necesario y mediante ensayos de laboratorio se fabricaron cilindros de concreto con distintas sustituciones de los agregados gruesos por residuos plásticos (PET); con el fin de comparar las resistencias y costos de los moldes de concreto celular y con residuos plásticos; y así determinar la viabilidad de los agregados de plásticos en el concreto celular. En cada una de las proporciones de residuos plásticos utilizados se observó una disminución del peso y menor costo, sin embargo, ninguno logró superar la resistencia mínima, comparada con un cilindro convencional, al ser sometido a las pruebas de compresión, siendo el tamaño de los residuos la mayor problemática para obtener buenos resultados. Para utilizar residuos de plástico en la mezcla de concreto tradicional, es recomendable, reducir el tamaño de la partícula para mejorar la cohesión de los materiales, es decir Polipropileno de Tereftalato triturado, que sirva para el diseño de sistemas estructurales y que obtengan una mayor resistencia, con esto la contaminación debida a residuos plásticos disminuiría significativamente.
{"title":"Desempeño mecánico del concreto convencional reemplazando agregado grueso con polietileno de tereftalato","authors":"Madelein Natalia Sanabria Rojas, Jhon Jairo Gil Peláez, Katherin Duarte Barón","doi":"10.15332/iteckne.v20i1.2878","DOIUrl":"https://doi.org/10.15332/iteckne.v20i1.2878","url":null,"abstract":"En muchos países los residuos plásticos son una parte contaminante del medio ambiente, por tal razón es necesario buscar alternativas en las que se pueda reutilizar de forma masiva, para disminuirlos significativamente. En este proyecto de investigación se realizó una búsqueda de trabajos asociados a la temática, se analizaron las técnicas utilizadas y los resultados obtenidos, de manera que se recolectó el material necesario y mediante ensayos de laboratorio se fabricaron cilindros de concreto con distintas sustituciones de los agregados gruesos por residuos plásticos (PET); con el fin de comparar las resistencias y costos de los moldes de concreto celular y con residuos plásticos; y así determinar la viabilidad de los agregados de plásticos en el concreto celular. En cada una de las proporciones de residuos plásticos utilizados se observó una disminución del peso y menor costo, sin embargo, ninguno logró superar la resistencia mínima, comparada con un cilindro convencional, al ser sometido a las pruebas de compresión, siendo el tamaño de los residuos la mayor problemática para obtener buenos resultados. Para utilizar residuos de plástico en la mezcla de concreto tradicional, es recomendable, reducir el tamaño de la partícula para mejorar la cohesión de los materiales, es decir Polipropileno de Tereftalato triturado, que sirva para el diseño de sistemas estructurales y que obtengan una mayor resistencia, con esto la contaminación debida a residuos plásticos disminuiría significativamente.","PeriodicalId":14530,"journal":{"name":"ITECKNE","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"136154183","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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