El presente trabajo est a basado en diseñar, medir y probar el desempeño de una antena y un circuito recti cador (RECTENA) optimizados para recibir señales de baja densidad de potencia. La rectena es usada para recolectar y re-usar energí a proveniente de señales RF radiadas por sistemas de comunicaci ón y broadcasting en la banda ISM centrada en 2.45GHz., Este trabajo usa m etodos de simulacióon de Balance Harm ónico y Momento Electromagn ético de onda completa de Agilent ADS Advanced Design Software. En cuanto a las herramientas usadas: m aquina pulidora LPKF para la fabricaci ón de la antena, analizador vectorial de redes, analizador de espectro, generador de señal digital, mult ímetro y la c ámara anecoica para las medición de desempeño de la rectena. El trabajo fue motivado por dos tipos de aplicaciones: (1) Alimentación de sensores de baja potencia y (2) Reciclaje de energí a RF, siendo consciente del consumo de energ ía y su efecto en el medio ambiente. El principal objetivo de este trabajo es valorar la rectifi cación a baja potencia. / Tesis

El contenido del presente trabajo se puede sintetizar en dos partes: i) Generación de espectros elásticos normalizados de energía de entrada basados en la ecuación del balance de energía, a partir de un conjunto de registros de aceleración medidos durante la ocurrencia de eventos sísmicos en diversos lugares del Perú y debidamente filtrados (en cantidad 39 de 107). Mediante el empleo de fórmulas empíricas [11] y [12] se obtuvieron espectros de energía histerética para determinados valores de ductilidad, periodo de vibración, y amortiguamiento viscoso, entre otros parámetros. Para estimar la energía histerética demandada, se calculó primero la energía de entrada, y se multiplicó por el factor resultante de aplicar la relación empírica (Ec 2.14) [12] (que depende de la variable de la ductilidad global), con el fin de hallar la parte de la energía de entrada que se disipa como energía histerética. ii) Aplicación de los espectros de energía en el diseño estructural, consistente en la verificación, de que la energía disipada por una estructura es mayor que la energía de demanda ante un evento sísmico. Para esto, se diseñó un edificio de concreto armado de tres niveles y se calculó la curva de capacidad y la ductilidad disponible (aplicando el análisis pushover). Finalmente, al determinarse que la energía disipada mediante deformación plástica fue mayor que la energía histerética demandada, se verificó el diseño, acorde con la norma vigente E030, las condiciones geotectónicas, y un nivel de daños aceptable. En general se concluye, que los valores de los espectros de energía normalizados y bilinealizados, presentan valores de energía de entrada que a pesar de ser conservadores, han servido para verificar el diseño de acuerdo a la normativa sismoresistente vigente, y por tanto, la metodología de diseño en base al balance de energía, para este caso específico, sirvió como una herramienta de verificación y control para el diseño estructural. / Tesis

Las ruedas hidráulicas representan una alternativa sencilla, confiable y ambientalmente amigable para la generación de potencia, mecánica o eléctrica. Utilizan como fuente energética un flujo de corriente de agua, no producen desperdicios significativos en la transferencia energética, ni requieren mayores trabajos de obras civiles que alteren el área donde se instalan. Además, dada su facilidad constructiva, no requieren conocimientos técnicos avanzados en su diseño, fabricación y manejo. El objetivo de este trabajo es establecer relaciones cuantitativas sencillas que permitan ponderar el comportamiento de una rueda hidráulica basándose en características básicas del mecanismo y la fuente del recurso energético. Se desea también obtener información cualitativa del funcionamiento de la rueda para una estructura en particular. / Tesis

En los últimos años se ha incrementado la presencia de los centros de datos, principalmente debido a las tendencias de computación en la nube de hoy en día. Se cuenta cada vez más con centros de datos más grandes debido a la alta demanda que existe. En conjunto, los equipos que forman parte de los centros de datos deben de ser administrados de la mejor manera a fin de aprovechar de forma óptima factores críticos como memoria RAM, tráfico de red y uso de CPU, para mejorar la calidad del servicio otorgado a los usuarios. Paralelamente, el escenario ha cambiado drásticamente en cuanto a la contaminación ambiental. Los daños por el calentamiento global debido al efecto invernadero están afectando gravemente el ecosistema mundial, incidiendo de forma negativa en el derretimiento de los polos y con ello poniendo en peligro a múltiples especies. Dicha contaminación es causada en parte por la combustión que ocasiona la generación de energía eléctrica con fuentes no renovables. Con esto, los centros de datos requieren de un enfoque de manejo de energía que permita utilizarla de forma eficiente y amigable para el planeta. El presente proyecto de fin de carrera busca de proveer de un conjunto de herramientas que de solución a los problemas que puedan involucrar error humano en la administración de carga de trabajo en los hipervisores de tipo 1 –utilizados precisamente en los centros de datos–, obteniendo un mejor manejo de los recursos de hardware y haciendo énfasis en el ahorro de energía. / Tesis

En la presente tesis se describe el funcionamiento de un sistema de submedición eléctrica el cual sirve para la toma de lectura de los consumos de energía eléctrica de manera remota y en cualquier instante de tiempo en las diferentes áreas y equipos de una pequeña o mediana empresa. Para demostrar la viabilidad del proyecto se confeccionó un detallado análisis económico de los costos para el suministro, instalación y operación de este sistema en una pyme. La finalidad de este documento fue demostrar la factibilidad del uso de un sistema de submedición eléctrica que usando las TIC de un primer paso para la gestión del consumo eficiente de la energía eléctrica de tal manera que el desperdicio eléctrico se reduzca y en consecuencia la producción de gases efecto invernadero, el calentamiento global y el cambio climático disminuyan. Los métodos usados para la evaluación económica fueron: - La investigación en fuentes documentales. - La asesoría de un profesional en finanzas. - La experiencia profesional en presupuestos. - La experiencia profesional en campo. Los métodos usados para el desarrollo teórico fueron: - La recopilación de fuentes documentales. - La asesoría de un profesional en sistemas eléctricos. Los principales resultados obtenidos fueron: - El análisis económico demostró que el sistema de submedición eléctrica es viable solo para la pequeña y mediana empresa pues los costos de este sistema son muy elevados para clientes residenciales. - El análisis económico también demostró que el proyecto es rentable para la empresa que implementará y operará el sistema siempre y cuando tenga una cantidad promedio de 10 instalaciones mensuales. Las falencias conceptuales superadas están asociadas a los criterios usados para confeccionar la evaluación económica pues parámetros como: el costo de oportunidad, el costo de deuda, el capital aportado por los accionistas, la deuda financiera contraída, el promedio ponderado del costo de capital, etc. y los ratios financieros como el VAN y el TIR requirieron un tiempo para su investigación y comprensión. El significado de esta contribución fue mostrar un sistema que: 1. Permita dar el primer paso en la gestión de la medición del consumo eléctrico para evitar su desperdicio y en consecuencia se reduzca el cambio climático. 2. Permita generar ahorros en las empresas que lo implementen porque se detectarán las áreas y equipos que desperdicien energía eléctrica. 3. Permita crear utilidad en las empresas que lo implementen y operen y de este modo crear un negocio sostenible en el que ganen todos los participantes. Los desarrollos futuros de este trabajo son: - Lograr que la medición en forma remota de los consumos eléctricos de todos los clientes de una empresa distribuidora (clientes residenciales, comerciales e industriales) - Lograr que la lectura mensual de los consumos eléctricos de los clientes de una empresa distribuidora sea más dinámica y exacta al reemplazar las mediciones tradicionales por sistemas de submedición. - Lograr que el sistema de submedición pueda adaptarse a la medición y tarifación de otros servicios públicos como el agua y el gas. / Tesis

En el presente trabajo se elaboró un sistema de cosecha de energía, utilizando un generador eléctrico como el elemento que convierte el esfuerzo biomecánico en energía eléctrica y una batería litio – ión como dispositivo de acopio energético. El prototipo diseñado, se basa en modelos aplicados en sistemas de cosecha que utilizan fuentes variadas de energía, descritas en la literatura. [10] El sistema se divide en cuatro bloques funcionales: Generador, Rectificador, Conversor elevador y batería. Solo los bloques rectificador y conversor son descritos y diseñados de manera independiente, para reunirse con los otros bloques y dar como resultado el prototipo propuesto. El trabajo se llevó a cabo mediante dos versiones físicas del sistema (A y B). Ambas implementadas usando elementos discretos. La versión A del sistema permite la verificación de la teoría revisada y observar los parámetros adecuados para la versión B, sistema diseñado considerando la portabilidad y efectividad del equipo final a presentar, eso incluye considerar elementos de bajo consumo. El circuito impreso requerido, se diseña utilizando el software Cadsoft Eagle en su versión 6.3. Se usa un mecanismo comercial de una linterna de manivela para llevar esfuerzo humano hacia el generador. Entre los resultados obtenidos que cabe resaltar, se tiene un circuito físico que reúne los convertidores cuyas dimensiones son de 2.6 por 2.1 cm de área y el generador acoplado al mecanismo comercial puede inyectar valores de corriente alrededor de 200mA en la batería. Se muestra experiencias de recarga de la misma usando el sistema propuesto. / Tesis

Existe al presente una rueda hidráulica en la PUCP que no está siendo aprovechada eficientemente. En uno de los extremos del eje tiene una bomba que se acciona con el giro y al otro lado del eje simplemente está apoyado en una chumacera. Este proyecto inicia cuando se descubrió el potencial de elaborar un mecanismo que permitiría utilizar el giro del extremo libre para almacenar energía. Actualmente, la energía producida por ese lado del eje estaba en completo desuso y a través de esta iniciativa esta energía se podrá aprovechar y utilizar de manera eficiente. El proyecto se empleará a través de un sistema de embrague que fue diseñado con este propósito ya que se quiere acoplar un generador mientras el eje esté girando. Se efectuó un análisis físico, estático, técnico y económico, finalmente se diseñó un procedimiento que cumplió con las obligaciones propuestas. Esto se logró siguiendo los siguientes pasos: un estudio extenso del estado del arte, estudio de las funciones principales del sistema, las alternativas viables, las evaluaciones técnicas, evaluaciones económicas, cálculos, proceso de selección, esquemas representativos, finalizando con un estudio del mercado peruano. De acuerdo al reto asumido inicialmente, y después de la investigación, el diseño, la elaboración de planos y las respectivas revisiones se puede decir que se logró obtener los resultados previstos con este sistema de embrague. El embrague soportará el torque entregado por la rueda hidráulica de 1kW de potencia y 2m de diámetro sin esforzar al operario, prometiendo que el trabajo será seguro, liviano, confiable y económico. De esta manera se puede concluir que se cumplieron las metas establecidas logrando superar este desafío. / Tesis

El tema de tesis desarrollado tiene como objetivo diseñar un sistema de cogeneración para satisfacer los requerimientos de electricidad y aire acondicionado en un Centro Comercial de la ciudad de Lima, que en la actualidad cubre sus requerimientos exclusivamente con energía eléctrica proveniente de una empresa generadora. Para diseñar la Instalación de Cogeneración, primero se evaluó la situación actual energética del Centro Comercial basado en información técnica y estadística de los últimos años. Se logró establecer que la demanda de potencia máxima de electricidad requerida para cubrir cargas de iluminación y fuerza motriz durante todo el año es de 7,7 MW, mientras la carga térmica máxima para climatización a cubrir en los meses de altas temperaturas (estación de verano) es de 6,6 MW. Definido los requerimientos energéticos se realizó un estudio comparativo entre motores de combustión interna y turbinas a gas natural con el objetivo de seleccionar la mejor tecnología que se adapte a los requerimientos técnicos y económicos del Centro Comercial. La selección de la tecnología adecuada se realizó mediante una simulación de la instalación operando con ambas tecnologías, realizando una evaluación basado en criterios técnicos, económicos y ambientales, se optó por seleccionar a los motores de combustión interna que presentan mejor comportamiento frente a las turbinas a gas natural. Para cubrir la demanda térmica por climatización elegimos maquinas de absorción, de ciclo de doble efecto a vapor, que permiten aprovechar las energías residuales de forma más eficiente que el ciclo de simple efecto. La recuperación de energías residuales de los motores se logra con intercambiadores de calor y calderas de recuperación, esta ultima cada una con su respectivo economizador que van conectadas a un motor de combustión. La Instalación de Cogeneración diseñada, cubre de forma total los requerimientos de electricidad y aire acondicionado demandados por el Centro Comercial, por ende es viable técnicamente. A efectos de realizar el estudio económico se realizó la evaluación que involucra la inversión inicial y costo de operación de la planta durante todo el año, que engloba los costos por combustible, mantenimientos de equipos e instalaciones, costo de personal encargado de la operación de la instalación. La inversión inicial requerida para la instalación de cogeneración asciende a la suma de US$ 10,384,871. Diseñada la instalación de Cogeneración se realizó la identificación y evaluación de los potenciales impactos positivos y negativos del proyecto sobre el medio ambiente, utilizando la técnica de encadenamiento secuencial o diagrama de redes. Se desarrollo programas para prevenir, mitigar y/o eliminar los impactos negativos, y maximizar los positivos, en las etapas de construcción operación y cierre. Por último se realizó la evaluación económica del proyecto, mediante el análisis de viabilidad económica de la Instalación de Cogeneración en las condiciones actuales que operaría para cubrir los requerimientos del Centro Comercial. Los resultados de los indicadores de rentabilidad económica muestran un VAN negativo, y un TIR muy inferior al valor de la tasa de descuento considerada. Estos resultados muestran que en condiciones actuales no es viable económicamente el proyecto de instalación de cogeneración. Realizando un análisis de sensibilidad el proyecto es viable económicamente si los requerimientos térmicos del Centro Comercial aumentan de tal manera que se pueda aprovechar al máximo las energías residuales mediante la venta de energía en forma de vapor y agua caliente, se accedan a precios más competitivos de gas natural como el caso de generadores eléctricos y el precio del gas natural no sufra incrementos por encima del 4% anual. / Tesis

La cosecha de energía es una técnica que permite obtener pequeñas cantidades de energía. Esta energía puede almacenarse para su uso posterior. En el caso de la cosecha de energía de radiofrecuencia o a partir de ahora RF, la energía proviene de ondas electromagnéticas. Mediante esta técnica, se puede alimentar circuitos de muy bajo consumo de energía, del orden de los μJ. Para implementar la cosecha de energía es importante conocer conceptos relacionados que permitan tener una visión global de las ventajas y limitaciones de esta técnica. Por ello, en el capítulo 2, se presenta conceptos como la ecuación de transmisión de Friis, adaptación de impedancias, elevación de voltaje pasivo, parámetros de eficiencia, topologías de rectificación y gráficas de análisis de rendimiento los cuales serán útiles en el capítulo siguiente. En el capítulo 3, se presenta el procedimiento de diseño de la etapa de rectificación del circuito de cosecha de energía de doble banda: 2.45 GHz y 5.49 GHz, así como las pruebas realizadas por simulación, gráficas de resultados y análisis de estos resultados. Estos valores de frecuencia elegidos corresponden a las frecuencias centrales aproximadas usadas por el estándar IEEE 802.11 a/b/g/n o mayormente conocido como Wifi. Finalmente, se muestra que se logró hacer la cosecha de energía para señales de baja potencia entre -10 dBm y -20 dBm. Además, se obtuvo eficiencias máximas de 45.9% y 32.19 para las frecuencias de 2.45 GHz y 5.49 GHz respectivamente dentro del rango de potencias estudiado.

En los últimos años se ha incrementado la presencia de los centros de datos, principalmente debido a las tendencias de computación en la nube de hoy en día. Se cuenta cada vez más con centros de datos más grandes debido a la alta demanda que existe. En conjunto, los equipos que forman parte de los centros de datos deben de ser administrados de la mejor manera a fin de aprovechar de forma óptima factores críticos como memoria RAM, tráfico de red y uso de CPU, para mejorar la calidad del servicio otorgado a los usuarios. Paralelamente, el escenario ha cambiado drásticamente en cuanto a la contaminación ambiental. Los daños por el calentamiento global debido al efecto invernadero están afectando gravemente el ecosistema mundial, incidiendo de forma negativa en el derretimiento de los polos y con ello poniendo en peligro a múltiples especies. Dicha contaminación es causada en parte por la combustión que ocasiona la generación de energía eléctrica con fuentes no renovables. Con esto, los centros de datos requieren de un enfoque de manejo de energía que permita utilizarla de forma eficiente y amigable para el planeta. El presente proyecto de fin de carrera busca de proveer de un conjunto de herramientas que de solución a los problemas que puedan involucrar error humano en la administración de carga de trabajo en los hipervisores de tipo 1 –utilizados precisamente en los centros de datos–, obteniendo un mejor manejo de los recursos de hardware y haciendo énfasis en el ahorro de energía.