The efficient use of energy is a major issue nowadays. Environmental and economic purposes push various investigations to focus on the performances of energy systems and equipment. In the context of the coming energy transition, Heat, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems will certainly take an increasing and worldwide importance. In this work, energy and exergy analysis are used to assess the performances of each component of an air treatment station. Results of energy and exergy analysis for each process are presented. The most important result is that simple heating and cooling processes with deshumidification have the worst exergy efficiencies; and that both processes represent almost all the exergy losses of the studied HVAC system. / Tesis

Termodinámica. 2. Consumo de energía en calentadores eléctricos y a gas

Ingeniería y gestión del medio ambiente. 1. Parte 2. Ahorro en energía, Proyectos MDL y mercado de bonos de carbono

El desarrollo de tecnologías y formas de energía que permiten mejorar la seguridad energética en el país, junto con su paulatina introducción a la matriz; asume cada vez más importancia con el paso del tiempo. Sin embargo el enfoque que se ha dado al problema energético, presta poca o nula atención al uso eficiente de la energía. En la Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, Chiclayo, se desconoce el impacto de los costos de funcionamiento en los costos energéticos; no se planifica ni se administra el consumo de energía. La energía se considera como un gasto final variable y no como un insumo que se pueda gestionar. El proceso de mejora de la eficiencia energética pasa por el diseño de un sistema de gestión energética en la Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, Chiclayo. Se realizará una auditoría energética para conocer en detalle la situación actual de la Universidad. Se hará uso de la Norma ISO 50001, que brinda el soporte necesario para la implementación de un SGEn, brindando la posibilidad de establecer protocolos para mejorar la eficiencia energética. Esto permitirá aprovechar mejor los recursos energéticos, crear transparencia sobre la gestión de los mismos, promover mejores prácticas de gestión reforzando conductas y políticas de gestión energética; obteniendo beneficios económicos, sociales, energéticos y ambientales. / Tesis

Dentro de este contexto, en la investigación realizada se encontró que es útil innovar y supervisar en las empresas para luego poder implementar de una mejor manera las instalaciones y así tener un mejor uso de la energía al utilizarse. A su vez tener un mejor control de las máquinas que son operadas por el personal en los diferentes sistemas de producción donde se utiliza la materia prima con la única finalidad de cumplir y obtener un producto óptimo. Con el cual mejorare la calidad de vida de la población. Con una Auditoria Energética se obtienen las mediciones de prevención para el cumplimiento de protección, seguridad y cuidado del medio ambiente. Así mismo disminuirá los riesgos potenciales en el proceso de producción en la Fábrica de Fideos Agroindustrias y Comercio S.A. Se tomara como objetivo general, disminuir el índice de Consumo Energético en la Fábrica Agroindustrias y Comercio S.A. Distrito de Monsefú, mediante una Auditoria Energética, y se evaluaran las normas y reglamentos para controlar y minimizar el riesgo de un consumo inapropiado de la energía y junto con ello evaluar la situación actual de la Fábrica de Fideos Agroindustrias y Comercio S.A. Determinando los riesgos existentes y permisibles de contaminación ambiental. Utilizando las técnicas y procedimientos de una Auditoria, se evaluara y recolectara información mediante los pasos establecidos, para protección, seguridad y cuidado del medio ambiente en la empresa. / Tesis

Esta memoria se motiva en la necesidad energética de los pequeños ganaderos y lecheros de la zona sur de Chile y en la débil situación de diversificación de la matriz energética del país, es por esto que se propone un Biodigestor como solución viable a esta necesidad. Un Biodigestor es un equipo que produce gas metano (CH4), a partir de la descomposición de restos orgánicos, particularmente heces animales (vacunos, porcinos, etc.). Aquí se propone el diseño en términos de ingeniería básica, de un Biodigestor adecuado para las necesidades introducidas. La metodología comienza con una serie de análisis elementales que caracterizan el usuario medio del equipo, la demanda esperada, la cinética de los procesos bio-químicos presentes, las consideraciones de geometría y espacio utilizado, para concluir con los parámetros de diseño del Biodigestor y el posterior diseño. Los recursos utilizados comprendieron un apoyo bibliográfico independiente con entidades públicas relacionadas al área económicamente involucrada como el INDAP, INE o Ministerio de Economía. Se abordó un proyecto de instalación de biodigestión anaeróbica a nivel básico, utilizando un criterio económico que permite que la inversión del proyecto sea recuperada en 3 [años] y se realizó el diseño básico del estanque de biodigestión con sus componentes principales. El resultado de esta memoria es un equipo de biodigestión anaeróbica que procesa 59 [m3/mes] de purines de Bovino y produce 4,1 [m3/H] promedio de biogás. Se contempló la incorporación de un equipo generador eléctrico que es alimentado por un caudal compatible de biogás y que permite que la energía eléctrica sea aprovechable.

Ingeniero Civil Eléctrico / En el marco del proyecto OSIRIS (Optimal strategy to innovate and reduce energy consumption in urban rail systems) se desarrolló una herramienta computacional que permite, entre otras cosas, calcular una curva de velocidad óptima para la operación de un tren la cual minimice la energía de tracción, la potencia máxima, el trabajo total o cualquier otro objetivo operacional que sea factible de expresar mediante un modelo matemático, cumpliendo las restricciones operacionales tales como los tiempos de viajes y las velocidades máximas interestación. El cálculo de dicha curva fue realizado de tres maneras distintas. El primer algoritmo fue programado en MATLAB e implementado en el software del proyecto OSIRIS. Este modelo heurístico propone una estrategia de conducción mediante cuatro fases: Tracción, mantención de velocidad, marcha inercial y frenado. El segundo modelo fue escrito en C++, para verificar ciertas simplificaciones del primer algoritmo. En las que se probó, dada cierta cantidad de metros, las decisiones que un conductor debe tomar. Por otro lado, el tercer modelo matemático está basado en la teoría del control óptimo. Para esto fue necesario usar el software de código abierto BOCOP para resolver las ecuaciones diferenciales del problema. En este modelo, las variables de control son el porcentaje del esfuerzo máximo de tracción y de frenado del tren. Los modelos fueron comparados mediante dos casos: Uno y dos límites de velocidad interestación. De las simulaciones se pudieron apreciar los tiempos de computo, la precisión y la aplicabilidad práctica. Para validar el primer modelo heurístico, se estudió la operación de un día del Metro de Valparaíso con la curva óptima y un perfil que minimiza los tiempos de viaje (curva rápida). De este modo se pudo analizar el potencial de ahorro energético de dicho sistema ferroviario comparando su operación con ambos perfiles, el cual se estimó un 25\% de reducción en la energía consumida en tracción. Finalmente se analizó la operación del sistema desde el punto de vista eléctrico, calculando la potencia instantánea requerida en tracción de las subestaciones de rectificación y el perfil de tensiones mínimas en la vía. Se pudo concluir que la curva óptima aliviana las exigencias de la infraestructura eléctrica del sistema. Actualmente modelo heurístico está incorporado a la herramienta OSIRIS, funcionando correctamente y validado por los integrantes del proyecto. Nuevas versiones y mejoras se harán a partir de las experiencias y retroalimentaciones de los usuarios del programa.

En la última década se ha observado una creciente preocupación por el cambio climático y un mayor interés en la responsabilidad que tiene el hombre en dicho fenómeno. Por esto es que, a nivel mundial, se han firmado diversos acuerdos que buscan mitigar el impacto en el ambiente de las prácticas realizadas por el hombre. Dentro de estos tratados se encuentra el tratado de Montreal, que busca la disminución en la liberación de gases que agotan la capa de ozono, y además el tratado de Kyoto, que busca la reducción de las emisiones de CO2 en los países desarrollados. Chile ha ratificado los tratados de Montreal y Kyoto, demostrando así su preocupación en esta materia. El interés por el buen uso de la energía tiene, además de una arista medioambiental, importancia desde el punto de vista de la sustentabilidad energética de Chile, ya que es un país dependiente a nivel de producción energética, por lo tanto el uso eficiente de ésta es una nueva fuente de generación. Es posible realizar esfuerzos de eficiencia energética en cada nivel de la economía y en particular en el sector residencial, en dónde es posible obtener ahorros mediante la compra o recambio de artefactos energéticamente eficientes. En un hogar el refrigerador representa un 32% del gasto de electricidad. Actualmente dentro del parque instalado cada refrigerador tiene un consumo promedio de 652 KWh/año, lo que implica para un hogar un gasto anual de $61.620. Si este aparato es cambiado por uno eficiente, cuyo consumo es de 270 KWh/año, un hogar ahorraría en el año $36.127. La diferencia en el precio de compra entre un refrigerador eficiente y uno que no lo es, de similares características, es en promedio $19.900, por lo tanto esta diferencia se paga en menos de un año de uso, por medio de los ahorros producidos. Luego de una comparación con las acciones realizadas a nivel internacional y de proyectar el consumo y parque de refrigeradores instalado en Chile, a 15 años, se obtuvo que mediante una campaña publicitaria que genere un aumento de 2,5% anual en la tendencia de compra de refrigeradores clase A es posible lograr ahorros de MM$ 2.294. Si la campaña alcanza un aumento de 5,0% anual en la tendencia de compra los ahorros ascienden a MM$ 6.799. Por otro lado, si además se realiza una campaña de recambio de 5.000 refrigeradores, de más de 10 años de antigüedad, por unidades más eficientes se obtiene un ahorro de hasta MM$ 5.990 adicionales. Finalmente se estima que en Chile un recambio de refrigeradores no es del todo necesario, dado que la población es mucho más reducida que la de los países que han realizado con éxito esta iniciativa. Además como no se ha llevado cabo ninguna medida directa en este tema cualquier esfuerzo provocará resultados positivos, en particular, una campaña publicitaria bien dirigida provocaría un recambio total del parque instalado en el año 2010 en aproximadamente 13 años.

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Ingeniero Civil Industrial / El cuidado del medio ambiente y la sustentabilidad son temas que cobran cada vez más importancia en el mundo, en gran parte por la difusión de conceptos como el cambio climático. Para las empresas, esto significa una oportunidad para destacarse como sustentables, accediendo más fácilmente a ciertos mercados y captando nuevos clientes e inversionistas. En ese camino se encuentra VTR Globalcom S.A, cuya Estrategia de Sustentabilidad está claramente definida desde el año 2008 e incluye el foco de Ecoeficiencia Energética . Hoy en día, no existen indicadores para gestionar este ámbito, lo que se traduce en un inexistente control del consumo energético, poco conocimiento sobre dónde enfocar los esfuerzos y una nula medición del impacto real de los proyectos ya realizados en esta materia. Mejorar esto, beneficiará a la planificación de nuevos proyectos y potenciará la comunicación de su Responsabilidad Social Empresarial hacia los distintos grupos de interés. El proyecto presentado es el diseño de Indicadores de Desempeño Energético y su respectiva implementación. Para realizarlo, se utiliza una metodología propuesta por la AChEE, basada en el estándar ISO 50.001, y la metodología aplicada en el curso Diseño de Sistemas de Información Administrativos. Esta incluye: una revisión de experiencias internacionales, en cuanto a indicadores y proyectos; una revisión energética de la operación de la empresa; una propuesta de planificación energética; un diseño de proceso de gestión y la implementación de un prototipo informático de apoyo. Dentro de los resultados obtenidos se tiene que el consumo energético anual, controlado por VTR, asciende a MM$6.125, equivalentes a 305 millones de megajoules. De estos, un 79% está concentrado en el consumo de energía eléctrica de la Red de transmisión y los Sitios Técnicos. Sobre estas actividades se diseñan los indicadores, entre los que destacan: el Power Usage Effectiveness, kWh/Servicios Activos Mensual, MB Transmitidos/kWh Anual y kWh/$MM EBITDA Anual. Para cada uno se calcula su línea base y se proponen metas para el año 2013. En general, se muestra que la eficiencia ha ido mejorando con el tiempo gracias a los proyectos realizados en años anteriores, aunque existen oportunidades de mejora. Se identifican los Sitios Técnicos con mayores ineficiencias, correspondientes a Macul, Iquique y Curicó, donde se recomienda evaluar la instalación de Free Cooling, entre otras iniciativas. En el caso de la Red de transmisión, se propone mejorar la eficiencia en las localidades de Puerto Varas, Osorno y El Bosque, entre otras. El prototipo implementado incluye la participación de los departamentos de mantención de la empresa, además de personal de RSE. Se construye mediante el uso de Microsoft Excel y su herramienta PowerPivot, la que permite generar fácilmente diversos reportes de eficiencia energética, además de apoyar la administración de los Indicadores de Desempeño Energético.