Ingeniero Civil Eléctrico / Los satélites artificiales actualmente han mostrado ser de gran relevancia en diferentes ámbitos. Esto se puede ver en el uso que hacen de ellos tecnologías como el GPS, las telecomunicaciones entre teléfonos móviles y televisión satelital, informes meteorológicos, y diversos temas de investigación científica tanto terrestre como espacial. En el contexto de fomentar el desarrollo de proyectos aeroespaciales destaca el estándar CubeSat, que facilita el diseño y manufactura de satélites a bajo costo, generando particular interés por parte de Universidades y Centros de Investigación en ésta área. Parte del estándar es que el satélite se desarrolla para estar contenido en cubos de 10x10x10cm y con un peso no mayor a 1.33Kg. Además se clasifican de acuerdo al número de cubos o unidades que componen el satélite, siendo configuraciones usuales los CubeSat 1U, 2U, 3U y 6U}. En Chile algunas iniciativas en este ámbito han sido los satélites FASat-Bravo, desarrollado por la Universidad británica de Surrey en conjunto con la Fuerza Aérea de Chile, y el FASat-Charlie desarrollado por la división Astrium del grupo europeo EADS. En Junio de 2017 se lanzó el satélite SUCHAI 1, primer CubeSat desarrollado en Chile, por el laboratorio SPEL de la Universidad de Chile, gracias a la colaboración de sus alumnos, profesores e ingenieros. El satélite SUCHAI 1 cuenta además de los sistemas de computador a bordo, sistema de comunicaciones y sistema de energía, con cuatro payloads de carácter científico. Sin embargo carece de los sensores y actuadores necesarios para poder orientar el satélite en una determinada dirección. En este contexto surge el desarrollo de este trabajo con la finalidad de incorporar un sistema de control de orientación para las versiones 2 y 3 del satélite que serán de tres unidades y se estima serán lanzados en 2018. Este sistema otorga la capacidad de realizar movimientos precisos de alineación mediante el satélite, tales como apuntar antenas hacia estaciones terrenas para un mejor enlace de comunicación, u otros instrumentos de medición del mismo hacia algún objeto o región específica del espacio, como por ejemplo las cámaras. También sería posible mediante este sistema lograr una comunicación entre satélites, alineando sus respectivas antenas, y otras maniobras de coordinación. En este trabajo se implementó un algoritmo de control de orientación en 3 ejes mediante cuaterniones usando ruedas de reacción, con un correcto desempeño en las pruebas de software. Sin embargo una restricción importante para este proyecto es el presupuesto, por lo cual se desarrolló un prototipo de bajo costo que logró un correcto desempeño para el control en un eje en la plataforma Air bearing, quedando como parte del trabajo futuro las pruebas de control en los 3 ejes y su integración en las próximas versiones del satélite SUCHAI.

Ingeniero Civil Eléctrico / La utilización de vehículos eléctricos es una forma efectiva de contrarrestar el impacto negativo producido por la humanidad en el medio ambiente del planeta, a través de la reducción de gases nocivos emitidos a la atmósfera. Sin embargo, este tipo de automóviles aún no alcanza el suficiente desarrollo, lo que hace necesario efectuar mejoras para acelerar su industrialización. Un avance tecnológico relevante es la posibilidad de alimentar el vehículo mientras está en movimiento, lo que permitiría eliminar los largos tiempos de carga de las baterías. El presente informe tiene como objetivo estudiar un sistema que permita transferir potencia a un automóvil en movimiento, utilizando la tecnología de direccionamiento de haces. Para esto, es necesario investigar previamente los conceptos de transferencia inalámbrica de energía, beamforming, diseño de antenas e interferencia de ondas. Para estudiar el sistema se crean simulaciones y pruebas de concepto. Se inicia observando la interferencia de las ondas producidas por un arreglo lineal de parlantes a través de una simulación animada. Con el objetivo de definir características del modelo, se analizan los patrones de radiación producidos por un arreglo al variar los parámetros fundamentales, además de analizar el comportamiento del mismo en distintas bandas de frecuencia. Finalmente, se realizan ensayos con sonido para visualizar el comportamiento de beamforming en un escenario con cuatro parlantes. La implementación de la simulación de interferencia consigue visualizar el comportamiento de las ondas en el tiempo y el espacio, conformando una primera aproximación al sistema. Por otro lado, la variación de los parámetros del arreglo permite definir el número de antenas, la distancia entre las mismas y la frecuencia de trabajo que permiten una mayor directividad del modelo. Finalmente, las pruebas de concepto con sonido conforman una aplicación válida de beamforming, logrando direccionar las ondas en un ángulo en particular. El principal alcance del trabajo realizado es su función como puente en la creación de trabajos futuros. Por un lado, el sistema de transferencia de energía a un vehículo puede ser utilizado como base para una aplicación real, a través del diseño de las antenas y creación de prototipos. Por otro, las pruebas de concepto posibilitan la implementación estudios que busquen probar la validez de conceptos utilizados en telecomunicaciones, aplicadas a un grupo de parlantes como sustituto de un arreglo de antenas.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Industrial / Dado el crecimiento de la industria de la electromovilidad, surge la oportunidad de crear un sistema que sea capaz de reciclar los desechos de sus baterías de litio que están al 80% de su capacidad, a partir de un segundo uso de éstas. De aquí nace la idea de utilizar estas baterías para almacenamiento de energía solar. Es por esto que, el objetivo principal de este trabajo de título es evaluar la rentabilidad económica de implementar un sistema de baterías de ion litio en su segunda vida útil, extraídos de la electromovilidad, para la administración de cargos por potencia en la agroindustria, a través de energía eléctrica generada por energía solar fotovoltaica. Para ello, se requiere analizar el mercado actual de la movilidad eléctrica, para definir la cantidad de baterías de ion litio que habrá en un futuro (oferta), además del consumo eléctrico en la agroindustria (demanda). En cuanto a la oferta, en el trabajo de título de proyecta que para el año 2022 la cantidad de vehículos eléctricos sea más de 2140 y la demanda total de energía por año en la agroindustria es de 11.946 GWh. Como primera parte de la evaluación se desea obtener la disposición a pagar por las baterías de litio al final de su primera vida útil, por lo que se realizó una evaluación económica buscando el precio de las baterías que hace rentable el proyecto, dando como resultado un valor negativo, lo que indica que utilizar la batería usada no es rentable en el mercado chileno. A pesar de lo anterior, se decide realizar una evaluación económica para un caso real en la agroindustria, en donde el caso base es conectarse directamente a las red, y se compara con las siguientes alternativas: Uso de paneles solares que cargan baterías de segunda vida, uso de paneles solares que cargan baterías nuevas, uso de electricidad de la red que carga baterías de segunda vida y uso de electricidad de la red que carga baterías nuevas. En el caso principal, que es el uso de paneles solares y batería usada, el VAN es de -305.999.997 CLP y, en el último y mejor de los casos, el VAN da como resultado -24.501.191 CLP , por lo que se concluye que ninguna de las alternativas es rentable en comparación al uso directo de electricidad en hora punta. Para que el uso de una batería de litio comience a ser rentable, la inversión de los paneles fotovoltaicos debería disminuir en un 54% o, por otro lado, buscar un nuevo uso para estas baterías o realizar una evaluación social de proyectos, con el fin de analizar las ventajas medioambientales que genera no desecharlas directamente.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Políticas Públicas / En Chile, de acuerdo a lo dispuesto en el Estatuto Automotriz, contenido en la Ley N°18.483, publicada el 28 de diciembre de 1985, se prohíbe la importación de vehículos usados, salvo expresas excepciones establecidas en la Ley y otras contenidas en otros cuerpos legales que condicionan el ingreso de vehículos usados, bajo ciertos requisitos que requieren de una tramitación especial para regularizar la inscripción en el Registro de Vehículos Motorizados del Registro Civil de Chile (RCVM). No obstante lo indicado, al revisar el cumplimiento de esta norma, como parte de la experiencia laboral de la investigadora, se ha resuelto analizar el procedimiento establecido en el artículo N° 49 de la Ley de Tránsito, bajo el cual se advierte un número importante de solicitudes para regularizar la inscripción en el registro antes aludido, por orden de un tribunal, cuyos expedientes judiciales en algunos casos evidencian documentación que da cuenta de que se trata de vehículos hechizos, sin que ello conste en sus inscripciones definitivas. Por lo anteriormente señalado, el presente estudio de caso analiza las fallas del procedimiento aplicado en la inscripción por orden judicial de un número determinado de camiones y tracto camiones, cuyos expedientes en algunos casos dan cuenta de corresponder a vehículos armados con la importación de partes y piezas, sin considerar su condición de hechizo ni su año de fabricación, obviando con ello las exigencias de la legislación vigente.

Ingeniero Civil Eléctrico / Las redes vehiculares ad-hoc (VANets) son un nuevo paradigma en comunicación móvil que se plantea que podría permitir el despliegue de sistemas de transporte inteligente (ITS), más seguros, eficientes y amigables con el medioambiente. Se cuenta con el estándar DSRC de comunicaciones vehiculares pero no está comprobado que sea capaz de ofrecer la robustez y seguridad que necesitan los ITS. Las comunicaciones por luz visible (VLCs), son tecnologías de comunicación inalámbricas basadas en la modulación de intensidad de luz. Se realizan con dispositivos opto-electrónicos como diodos LED y foto-diodos. Se plantea que éstas podrían complementar a las radio-frecuencias (RF), como las del protocolo DSRC, por ejemplo, y permitir a las VANets entregar un mejor servicio, sobre todo en ambientes congestionados. En el presente trabajo, se realizó el desarrollo de una plataforma con herramientas para prototipado de enlaces VLC con aplicación en VANets bajo la hipótesis que las tecnologías existentes de illuminación en automóviles y señales de tránsito son una infraestructura que permite implementar VLCs en ambientes vehiculares. Primero se consultó el estado del arte de VANets y de VLCs, enfocado en entender el origen del interés por la implementación de redes vehiculares, así como sus desafíos y cómo las VLCs pueden mejorar el desempeño de dichos sistemas. Se estudiaron tecnologías aplicables a los sistemas de información y comunicaciones de las redes vehiculares con enfoque en las VLC. Un grupo fueron las plataformas de hardware programable como radios definidas por software (SDRs) y las placas Arduino. Otro tema fue la red de control interna de los vehículos y cómo existen interfaces para acceder a ella y obtener mediciones de los sensores e incluso dar instrucciones a los actuadores del auto. También, se revisaron los transductores de una red VLC: los diodos LED y fotodiodos, incluyendo la electrónica necesaria para su funcionamiento. Finalmente, se implementó un sistema de comunicaciones por VLC, basado en SDRs y optoelectrónica, y también un sistema adquisición de datos para la red de control del vehículo, basado en Arduino y un circuito integrado ELM327. Ambos sistemas se diseñaron modulares y se construyeron robustos. Se logró con ellos la transmisión de datos por luz y la lectura de datos del area de control del vehículo. Actualmente, el sistema desarrollado está en manos de un grupo de investigación que se dedica a estudiar las tecnologías de comunicación vehicular. También se está trabajando en una publicación con la evaluación de los sistemas implementados. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por ERANet-LAC Proyecto "RETRACT" Código ELAC2015/T10-0761, FONDECYT iniciación N° 11160517, FONDECYT Posdoctorado N° 3170021

Ingeniero Civil Eléctrico / Las misiones de satélites tipo CubeSat actualmente no tienen planificado el periodo posterior a la vida operacional del satélite. Al ser lanzados cada vez en mayor cantidad, estas naves tienen el potencial de congestionar el espacio en órbita terrestre baja y presentar un peligro creciente de colisiones. Dentro de las estrategias para remover a estas naves de la órbita es la de descenso controlado o deorbitación realizado con propulsores eléctricos. Dentro de las tecnologías existentes de propulsores eléctricos se encuentra el electrospray que presenta una alternativa atractiva para su uso en satélites tipo CubeSat. En el presente trabajo se evalúa esta tecnología y su uso en la deorbitación de CubeSats de tres unidades, para considerar su desarrollo para misiones futuras. En la primera parte del presente trabajo se presenta un marco teórico que permite entender las problemáticas que presenta el diseño y construcción de sistemas para CubeSats. Luego se explora la propulsión espacial eléctrica para estudiar su impacto los cambios orbitales de una órbita terrestre baja. Finalmente se presenta el fenómeno basal de la tecnología electrospray para luego comprenderlo en términos de su desempeño como sistema de propulsión espacial eléctrica. Se construyó un experimento en base a un capilar para estudiar las variables de importancia expuestas en la primera parte de este trabajo. En primer lugar se determinó la región de operación del experimento donde se producía de forma estable el fenómeno basal del electrospray, cuantificando las variables de importancia. De esta región de estabilidad se calcularon los parámetros de desempeño propulsivo de empuje e impulso específico en base un modelo físico. Luego se realizan pruebas para estudiar el comportamiento del experimento ante el vacío presente fuera de la atmósfera terrestre. Una vez determinados los parámetros de desempeño propulsivo, se realizan cálculos para determinar el desempeño total de un propulsor práctico utilizando esta tecnología en los puntos de operación que maximizan cada parámetro respectivamente. Junto al desempeño, se estima el volumen utilizado y la cantidad de propelente factible. Finalmente se evaluó el desempeño del propulsor propuesto en términos de vida orbital mediante la simulación en el software STK. Estas simulaciones incluyen dos maniobras cuyos resultados son comparados a los resultados de una caída sin la asistencia de propulsión. Mediante las simulaciones se obtuvieron reducciones significativas a la vida orbital del satélite lo que el propulsor posee el desempeño suficiente para su uso en deorbitación de CubeSats de tres unidades.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico / Los problemas ambientales producto de la contaminación se han visto incrementados de sobremanera por la generación en base a combustibles fósiles, es en ese punto donde las energías renovables variables (ERV) se han visto como una alternativa para hacerse cargo de la reducción de las emisiones en el parque generador. Pese a que cumplan este objetivo, su variabilidad ha hecho que la operación del sistema eléctrico sea cada vez más compleja, siendo los generadores convencionales los que tengan que hacerse cargo de la variabilidad de las ERV. Es evidente que la inclusión de ERV es un aporte medioambiental, sin embargo, no se sabe con certeza la capacidad del sistema eléctrico para soportar la totalidad de estas tecnologías. El concepto que engloba la capacidad de un sistema eléctrico a responder a la variabilidad se conoce como flexibilidad. Por tal razón surge la pregunta ¿Qué tan flexible es el sistema eléctrico chileno para hacerse cargo de la variabilidad? Esta memoria busca en una primera fase caracterizar la flexibilidad en el sistema eléctrico chile mediante índices que reconozcan los parámetros técnicos de las unidades y evaluar quienes son los que se hacen cargo de ella frente a una alta penetración de energías renovables variables en el año 2027. En base a ello se evalúan alternativas para mejorar la flexibilidad sistema y los efectos de una inclusión masiva de los vehículos eléctricos. En primer lugar, se evidencia que basado en los indicadores, el sistema eléctrico de Chile es considerado flexible en donde los embalses juegan un rol protagonista en la flexibilidad, seguidos por las centrales a carbón puesto que por la metodología de despacho actual el GNL opera en menor medida. Adicionalmente, se demuestra que los vertimientos ERV actuales corresponden a limitaciones en transmisión y errores de pronóstico, pero no a una falta de flexibilidad. De la misma manera, las baterías se ven como una alternativa para la flexibilidad puesto que en términos operaciones, se deciden utilizar en las horas de mayor requerimiento de ella. Finalmente, se demuestra, tanto de manera gestionable como no gestionable, los vehículos eléctricos son un aporte a la flexibilidad del sistema. Sin embargo, cuando no son gestionados generan un elevado impacto en las unidades generadoras del sistema, aumentando su número de ciclados y encendidos y apagados. Desde otro punto de vista, se cuantifica su impacto ambiental basado en las emisiones del parque generador en comparación que si continuarán siendo vehículos en base a combustibles fósiles. Dicho análisis da cuenta de que en total los vehículos eléctricos producen más emisiones que los vehículos actuales, situación que se ve incrementada cuando son gestionados puesto que un mayor grado de libertad al despacho, le brinda la posibilidad de acomodar la energía de manera más económica, la que corresponde al carbón, que a su vez coincide con ser la más contaminante.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN / Tatiana Del Pilar Cataldo Cortes [Parte I], Ariel Francisco Gómez Orellana [Parte II] / La seguridad en las personas es un tema común en nuestra sociedad, más aun cuando en los últimos años ha aumentado los robos de vehículos a través del “portonazo” no solo en el barrio alto, sino que en todo el país, afectando a todo tipo de familias. Durante el año 2016 este crimen se ha trasladado a comunas emergentes, dejando inseguros a gran parte de la población que cuenta con uno o más automóviles particulares, un 5,9% de ellos fue víctima de intento de robo o hurto de vehículos durante los últimos doce meses, una cifra no menor considerando el parque automotriz de RM es 1,8M vehículos particulares equivalente a 40% del parque total nacional (fuente INE 2015). El año 2015 las autoridades informaron que entre 4 y 5 autos eran robados cada 1 hora (102 autos por día en Chile) con una tasa de crecimiento de 4,2% respecto del 2014 (fuente Carabineros de Chile – La Tercera). Este alto crecimiento en los robos de vehículos particulares ha generado una industria en este tipo de delincuencia que supera los US $200M anuales, con más de 35.000 vehículos robados anualmente. Sabemos que a nivel mundial, la industria automotriz y la seguridad satelital han diseñados aparatos de rastreo en tiempo real para vehículos de alta gama, para la industria militar y las de uso estándar aplicada fuertemente en flotas. Entendiendo este contexto y dado el crecimiento en robo de vehículos particular, más la alta inseguridad ciudadana instalada, hemos visualizado una oportunidad de negocio para nuestro producto Car Recovery, el que ofrece monitorear y recuperar vehículos robados en tiempo real, a través de seguimiento en línea por un equipo especializado en vigilancia, acompañado de una plataforma robusta de operación 24/7, nuestra ventaja competitiva, es el equipo de rescatistas que acudirán motorizados al recupero del vehículo particular, mientras en paralelo nuestros operadores telefónicos se pondrán en contacto con seguridad ciudadana y Carabineros. Actualmente dimensionamos un mercado potencial superior a los US $310M, pero esta industria no se encuentra desarrollada, tampoco penetrada y tiene un alto potencial de crecimiento en el corto plazo, por ello, determinamos un mercado objetivo de US $50M anuales sólo en la región metropolitana. Car Recovery visualiza una oportunidad de negocio sobre $2.700M en ingresos al año 3 y sobre $9.900M al año 5, con un EBITDA de 29,1% al final de este período, con una TIR de 41,95%, lo que hace un negocio muy atractivo para un inversionista, entendiendo que ofreceremos a este, una rentabilidad de 30% y propiedad superior al 16% y compra de acciones preferentes.

Ingeniero Civil Eléctrico / El incremento en el interés por las energías renovables no convencionales a nivel mundial es un producto del cambio climático y la oportunidad de los países de disminuir el nivel de dependencia a los precios de los combustibles fósiles. Específicamente en Chile la política energética nacional tiene como objetivo lograr una matriz que se componga por al menos un 60% de ERNC s para el año 2035. Para lograr esto, se han generado distintos incentivos para facilitar la adopción de tecnologías bajas en carbono e incentivar su uso en los consumidores residenciales, como por ejemplo la ley de netbilling, el programa de techos solares públicos, entre otros. Dentro de estas tecnologías se encuentran los vehículos eléctricos y la generación distribuida, como los sistemas fotovoltaicos. Frente al aumento del uso de estas tecnologías de generación distribuida, se han realizado diversos estudios sobre el potencial impacto que podrían tener en las redes de distribución de media y baja tensión. Dichos estudios muestran como niveles altos de uso, provocan efectos importantes en las redes de distribución, como cambios en los perfiles y esquemas de regulación de voltaje, reversión de flujos, disminución de las pérdidas, cambios en la calidad de la potencia por contenido armónico, entre otros. La metodología propuesta para evaluar los impactos de la generación distribuida, se aplica para un set de redes aproximadas de media tensión, basadas en estandares reales de diseño, que se modelan para abastecer a un área de similares características que la región Metropolitana de Chile considerando 42 subestaciones. Estas conectan a un total de 397 alimentadores, los cuales abastecen a 13739 transformadores de media tensión. Las tecnologías evaluadas son las 2 con mayor proyección a nivel residencial en el país: los sistemas fotovoltaicos y los vehículos eléctricos. Los impactos evaluados son los problemas de tensión en los transformadores de distribución MT y los problemas térmicos en los conductores. Los resultados obtenidos muestran que la metodología propuesta permite realizar una clasificación de los alimentadores según sus características topológicas, y la identificación de los alimentadores más sensibles a cada tecnología. Además, se obtiene que existen grandes diferencias en la susceptibilidad a presentar problemas entre cada alimentador y subestación MT analizada. Por otro lado, también se obtienen grandes diferencias entre cada una de las simulaciones para un mismo nivel de penetración con distintas localizaciones del recurso distribuido, lo que recalca la sensibilidad a la localización de las LCT s.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN / Pamela Andrea Conejeros Risco [Parte I], Rodrigo Venegas San Juan [Parte II] / El negocio de los vehículos usados ha ido en aumento en los últimos años, por diversas razones, ya sea por el atractivo de renovar el auto de forma más frecuente, o la creación del impuesto verde que comenzó a regir en el año 2014 y que encarece los vehículos nuevos. En el periodo enero-septiembre 2015 se vio un aumento de 6,6% en la venta de vehículos livianos usados en comparación con el año anterior. Asimismo, la venta de vehículos usados en el mismo periodo correspondió al 75,8% del total de venta de vehículos livianos. Los compradores hoy en día desean contar con la mayor cantidad de información disponible antes de realizar cualquier compra, sobre todo para aquellas que significan una inversión importante y cuyo producto estará con ellos por al menos un par de años. Por otra parte, el aumento de profesionales y fuerza laboral, implica que las personas se encuentran poco dispuestas a invertir gran cantidad de tiempo en realizar algún trámite o proceso de revisión de un producto usado antes de comprarlo. De esta manera, surge la idea de crear CheckAuto, una empresa que ofrece el servicio de revisión de vehículos usados en un lugar a elección del cliente, con técnicos especializados de INACAP y con un sello de calidad y preocupación por el servicio. El resultado de la revisión es la entrega de un certificado con el detalle de la revisión de más de 200 puntos del vehículo en cuestión, además de entregar información legal y antecedentes del auto. El mercado objetivo será durante el primer año las personas naturales de las comunas de Vitacura, Las Condes, Lo Barnechea, La Reina, Providencia, Peñalolén, Ñuñoa, Santiago Centro y Huechuraba, para abarcar cerca de un 2% del total de la venta de vehículos usados de la Región Metropolitana al término del quinto año, es decir, entregar un total de 8.436 servicios de inspección en el año 2022 y luego expandirse a la quinta y octava región. La inversión inicial requerida asciende a $ 166.670.035.-, de los cuales un 70% será financiado con aporte de los inversionistas. El VAN del proyecto evaluado a 5 años alcanza los$ 116.669.024.- y una TIR de 56,00%, y al llevar a valor futuro la inversión realizada por el inversionista se traduce en $563.064.830.- lo que representa el 26,00% del valor de la empresa, por otra parte la inversión de los socios llevada al escenario de 5 años, se eleva a $ 1.600.031.505.-, por lo tanto se podrá obtener una mayor rentabilidad que lo obtenible al comparar con inversiones en fondos mutuos y en depósito a plazo.