El presente informe trata de la experiencia adquirida en la compañía minera ARGENTUM S.A. Donde se dimensionaron los conductores eléctricos e implementación de nuevas subestaciones de distribución con equipos de tecnología nueva y moderna. En consecuencia, la forma de distribución y utilización de la energía están evolucionando para lo cual siguiendo esta tendencia se están requiriendo del desarrollo de estudios definitivos más complejos, con tecnologías modernas para que las redes sean más inteligentes. Los sistemas convencionales ya están siendo inadecuadas para este fin. Todos los componentes que implementamos en nuestras subestaciones son de uso moderno como: transformadores secos, Banco de condensadores, celdas MT PREMSET, Tableros de BT, Tableros de SA, Tableros DC, equipos para el sistema de ventilación, equipos para el sistema de bombeo, así como los elementos de protección, automatización y control deben estar definidos claramente y dimensionados correctamente en la etapa del estudio. Por lo mencionado líneas arriba el diseño y dimensionamiento de los sistemas eléctricos debe estar bien detallado para su construcción. Este indicador nos asegurará que el suministro, montaje y puesta en servicio durante su ejecución se encuentre dentro de lo previsto contractualmente en presupuesto y cronograma. De esta manera no perjudicar al ejecutor en sobrecostos y al propietario en pérdidas económicas por la energía no vendida por las continuas interrupciones y compensaciones suscitadas en su sistema eléctrico que urge de un recambio.

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En el presente artículo se investiga la implementación de las Redes Neuronales Artificiales como un tipo de Inteligencia Artificial con la finalidad de reducir los costos de concreto armado. Por esto, se propuso el uso de este tipo de algoritmo con el objetivo de optimizar las secciones de los muros de corte en edificaciones de 6 pisos sin irregularidades. Se configuraron 10 redes neuronales distintas con el fin de elegir la que se adapte mejor a los datos empleados para el entrenamiento. En cada algoritmo se establecieron como variables de entrada el ancho y largo de la edificación; y la distancia entre luz máxima del eje X e Y. Sin embargo, el número de capas ocultas y el de neuronas en cada una de ellas fue distinto. En la etapa de entrenamiento se emplearon 30 casos con dimensiones optimizadas, con esto se obtuvo que la red neuronal predice la longitud total de la placa y su espesor con un error del 10%. / This article investigates the use of Artificial Neural Networks as a type of Artificial Intelligence in order to reduce the costs of reinforced concrete. For this reason, the use of this type of algorithm was proposed with the objective of optimizing the sections of the shear walls in 6-story buildings without irregularities. Ten different neural networks were configured in order to choose the one that best suits the data used for training. In each algorithm, the width and length of the building; and the distance between maximum span of the X and Y axis were established as input variables. However, the number of hidden layers and the number of neurons in each of them was different. In the training stage, 30 cases with optimized dimensions were used, with this it was obtained that the neuronal network predicts the total length of the shear wall and its thickness with an error of 10%. / Trabajo de investigación

En los últimos años, investigadores de diferentes laboratorios y universidades han mostrado un interés creciente en el estudio del motor de reluctancia autoconmutado (SRM). Aunque sus aplicaciones industriales son escasas se presenta como una alternativa a los accionamientos convencionales debido a su construcción simple y robusta, a sus bajos costes de manufactura y a su elevado rendimiento, además de poder escoger entre diversas topologías de convertidor estático, prácticamente todas tolerantes a fallos.En esta tesis se hacen aportaciones al diseño y al dimensionamiento de SRM trifásicos para un margen de potencias comprendido entre 0,25 kW y 10 kW, partiendo de las ecuaciones básicas de la conversión electromecánica, dedicando especial atención a la saturación. Se hacen contribuciones a la caracterización del SRM mediante métodos analíticos, numéricos y experimentales, comparando los resultados obtenidos con los diferentes métodos.Inicialmente se abordan temas de carácter general, como son la ubicación del SRM en el marco de los accionamientos eléctricos, una breve introducción histórica y sus aplicaciones industriales actuales, su constitución y principio de funcionamiento, así como la producción de par.A continuación se presentan las pautas básicas de diseño de la estructura electromagnética para el rango de potencias entre 0,25 kW y 10 kW, aplicadas a la construcción de dos prototipos de 3 fases con configuraciones polares 6/4 y 12/8. Se procede a la caracterización magnética de los prototipos construidos utilizando métodos analíticos, numéricos y experimentales, efectuando una comparación de los resultados obtenidos con cada método.Posteriormente se procede al estudio de modelos que permiten la simulación del SRM, modelos lineales sin considerar el efecto de la saturación y modelos no lineales. Dentro de los modelos no lineales, se presenta el ajuste de las curvas de magnetización mediante diferentes alternativas novedosas, aplicadas al caso de que se conozcan todas las curvas de magnetización y al caso de que únicamente se disponga de su conocimiento en las posiciones alineada y no alineada. Se procede a la simulación de los prototipos diseñados y construidos utilizando los modelos propuestos con control mediante pulso único y con control de histéresis, comparándose los resultados obtenidos con resultados experimentales.Seguidamente se efectúa un estudio de la influencia de diversas variables constructivas de la estructura electromagnética sobre la base de los dos prototipos, variables como el entrehierro, el número de espiras, los ángulos polares, la anchura de los yugos y el material magnético utilizado. También se estudia la influencia de diversas variables de control sobre el funcionamiento del motor, como la influencia del ángulo de disparo, del ángulo de conducción y de la referencia de corriente.Se presentan los resultados experimentales de los ensayos de laboratorio efectuados en los dos prototipos, y se efectúa una propuesta final de metodología en el proceso de dimensionamiento.Finalmente se relacionan las aportaciones realizadas, se presentan las conclusiones y se apuntan futuras líneas de trabajo.

[pt] As principais recomendações para o dimensionamento de vigas-parede, como o ACI 318-95, o CEB-FIP, a Norma Canadense CAN-A23.3-M84 e o Guia 2 da CIRIA, apresentam métodos de cálculo que não cobrem satisfatoriamente o projeto de tais vigas. Outras normas, ainda, não trazem nenhuma indicação especial de dimensionamento. A própria Norma Brasileira, a NBR 6118, por exemplo, declara apenas que vigas desse tipo devem ser calculadas como chapas no regime elástico. O Código Britânico corrente BS 8110 explicitamente comenta que “para o projeto de vigas-parede, referência deve ser feita à literatura especializada”. Por razões como as citadas acima, a obtenção de um método racional, baseado em um claro mecanismo de ruptura e que leve em conta os principais parâmetros que influenciam a resistência última das vigas-parede tem sido o objetivo de vários pesquisadores de todo o mundo nas duas últimas décadas. Neste trabalho são apresentados, comentados e analisados vários métodos de dimensionamento de vigas-parede biapoiadas de concreto armado. Os métodos de cálculo são aplicados ao total de trinta e sete vigas ensaiadas no Laboratório de Estruturas e Materiais (L.E.M) da PUC-Rio, desde 1979, e a algumas vigas descritas na literatura, visando a obtenção de um método que gere resultados de carga última os mais próximos possíveis dos obtidos experimentalmente, e tendo como objetivo futuro a obtenção de recomendações que possam ser propostas para a Norma Brasileira.Os ensaios das trinta e sete vigas, no total, referenciadas acima, fazem parte de pesquisas teórico-experimentais realizadas na PUC-Rio por Guimarães (1980), Vasconcelos (1982) e Velasco (1984), sob a orientação do Prof. K. Ghavami. Várias conclusões foram obtidas em cada uma dessas dissertações de mestrado, separadamente, mas nenhum estudo havia sido feito no sentido de comparar os resultados encontrados. O presente trabalho também tem como objetivo obter informações comparativas relacionadas às 37 vigas citadas, com o respaldo da literatura atualizada. / [en] The major codes that contain recommendations and discussions concerning the design of deep beams, including the ACI Building Code 318-95, the Canadian Code CAN-A23.3- M84, the CEB-FIP Model Code and the CIRIA Guide 2, present design methods that do not cover adequately the dimensioning of this type of beams. Nevertheless, some other codes don’t give any special recommendation. The Brazilian Code (NBR 6118), for instance, just explains that this type of beams should be calculated as a plate in elastic range. Another example is the current British Code BS 8110, which explicitly states that “for design of deep beams, reference should be made to specialist literature”. Because of reasons as those mentioned above, obtaining a rational method not only based on a clear mechanism of failure but taking into account the main parameters that have influence on the ultimate strength of deep beams, has been the purpose of several researchers in the whole world in the last two decades. In this work, some methods for the design of simply supported reinforced concrete deep beams are presented, examined and commented upon. These methods are applied to a total of 37 beams tested in the Laboratory of Structures and Materials (L.E.M) of PUC-Rio, since 1979, and to some beams reported in the literature, in order to yield a method which can predict results of ultimate load closer to those ones obtained experimentally. The future aim is to achieve recommendations that could be proposed to the Brazilian Code. The tests of the 37 beams just referred are included in theoretical-experimental research done by Guimarães (1980), Vasconcelos (1982) and Velasco (1984), which took place in PUC-Rio, orientated by Professor Khosrow Ghavami. Several concluding remarks were obtained in each Master Thesis, apart from one another, but there wasn’t any work that compared these results. The present work is also intended to provide some comparative information regarding the 37 deep beams mentioned above, with the support given by the current literature. / [es] Las principales recomendaciones para el dimensionamiento de vigas- parede, como el ACI 318-95, el CEB-FIP, la Norma Canadiense CAN-A23.3-M84 y la Guía 2 de la CIRIA, presentan métodos de cálculo que no cubren satisfactoriamente el proyecto de tales vigas. Otras normas no ofrecen ninguna indicación especial de dimensionamiento. La própria Norma Brasileira, la NBR 6118, por ejemplo, declara solamente que vigas de ese tipo deben ser calculadas como chapas en el régimen elástico. El Código Británico actual BS 8110 explicitamente comenta que para

La minería es considerada un trabajo de alto riesgo debido a la exposición a diferentes peligros, alineado al trabajo de investigación se menciona la inestabilidad de los tajeos que está estrictamente relacionado a los daños que pueden ocasionar a los colaboradores y como señala el MINEM, entre el 2015 y 2020, del total de accidentes ocurridos en la minería, el 28.7 % corresponden a accidentes relacionados a desprendimiento de rocas, deslizamiento de bloques y derrumbes totales. Esto evidencia la necesidad de realizar evaluaciones geomecánicas en todos los niveles de la minería para ejecutar trabajos seguros y mantener la continuidad operativa. Por consiguiente, el presente trabajo de investigación se enfoca en determinar la dimensión geométrica óptima del tajeo N°1 de la Unidad Minera Debra Luz, de modo que la evaluación de cada superficie del tajeo sea estable y de esa manera señalar que el tajeo en general es seguro para la operación. El escenario de la investigación es en vetas angostas, característica que eleva el nivel de importancia del aporte puesto que la técnica a usar se ha implementado generalmente en métodos de explotación de grandes dimensiones. La técnica a usar será el Método Gráfico de Estabilidad de Mathews que permite evaluar mediante dos parámetros de ingreso, Número de estabilidad (N´) y Radio Hidráulico (RH), si el diseño propuesto se encuentra en una zona estable o no. El N´ es un factor asociado al macizo rocoso, valor constante, y el RH es una variable relacionada con las dimensiones del tajeo. Además, en el desarrollo de la investigación interviene el uso del Modelo Numérico de Elementos Finitos para determinar el esfuerzo de compresión inducida máxima y el factor de seguridad asociado al tajeo N°1 que indica si la labor es estable o no. El valor del ensayo de compresión uniaxial de la roca intacta de la caja techo de la galería SE es 150.3 MPa. Según Gonzales de Vallejo et al. (2002), este valor se encuentra en el rango considerado roca muy dura. La constante “k” para el caso de estudio se obtuvo igual a 1.55 que significa que la mayor ocurrencia de falla en el tajeo podría deberse a los esfuerzos horizontales. La dimensión optima que mantiene estable el tajeo es de 1.25 x 25 x 30 m, donde cada superficie del tajeo fue evaluada mediante el gráfico de estabilidad. Se obtuvo valores de factores de seguridad mayores a 1.3 mediante el modelo numérico, siendo estable. / Mining is considered a high-risk job due to exposure to different hazards, In line with the research work, mention is made of the instability of the stopes that is strictly related to the damage that can be caused to collaborators and, as the MINEM says, between 2015 and 2020, of the total number of mining accidents, 28.7 % relate to accidents related to rock fall, block slip and total landslides. This shows the need for geomechanical assessments at all levels of mining to perform safe work and maintain operational continuity. Therefore, this research paper focuses on determining the optimal geometric dimension of the N°1 stope of Debra Luz Mining Unit, so that the assessment of each stope surface is stable and thus indicate that the stope in general is safe for operation. The research scenario is in narrow veins, a characteristic that raises the level of importance of the contribution because the technique to use has generally been implemented in methods of exploitation of large dimensions. The technique to use will be the Mathews Stability Graph Method that allows to evaluate by two input parameters, Stability Number (N ) and Hydraulic Radius (RH), whether the proposed design is in a stable area or not. N is a factor associated with the rock mass, constant value, and the RH is a variable related to the stope dimensions. In addition, the research involves the use of the Finite Element Numerical Model to determine the maximum induced compression stress and the safety factor associated with the N°1 stope that indicates whether the work is stable or not. The value of the uniaxial compression test of the intact rock of the SE gallery hanging wall is 150.3 MPa. According to Gonzales de Vallejo et al. (2002), this value is in the range considered very hard rock. The constant "k" for the case study was obtained equal to 1.55 which means that the greatest occurrence of failure in the stope could be due to horizontal stresses. The optimal dimension that keeps the stope stable is 1.25 x 25 x 30 m, where each surface of the stope was evaluated using the stability graph. Values of safety factors greater than 1.3 were obtained using the numerical model, being stable. / Tesis

Tesis por compendio / [ES] La tecnología de bombas de calor se ha vuelto estratégica en Europa, está extendiéndose rápidamente y se planea que reemplace las calderas de gas en un futuro cercano. Sin embargo, aún enfrenta desafíos, como encontrar refrige-rantes nuevos viables y altamente eficientes, y mejorar aún más el rendimiento del sistema. Para abordar este último problema, han surgido las bombas de calor de velocidad variable que prometen reducir el consumo anual e incremen-tar el confort adaptando la potencia suministrada a las necesidades cambiantes. Esta tecnología se está implementando ya, pero carece de una metodología estandarizada para diseñar y seleccionar sus componentes. Esta tesis tiene como objetivo establecer pautas de diseño generales para la selección y diseño de componentes de bombas de calor de velocidad variable, y ofrecer información valiosa que se pueda traducir en herramientas para asistir en la simulación, diseño, selección y detección de fallas en estos dispositivos. El contenido del estudio se puede dividir en tres áreas temáticas: En una primera parte, se estudian los compresores de velocidad variable. El compresor es el primer componente que se selecciona en una bomba de calor, modula la capacidad y es el principal consumidor de energía. Sin embargo, no existen metodologías bien establecidas para modelar su comportamiento. En esta parte, se realizan ensayos de caracterización de compresores de velocidad variable y sus inversores para comprender su comportamiento y proporcionar correlaciones compactas para modelar su rendimiento. En la segunda parte, se propone una metodología para dimensionar los intercambiadores de calor en bombas de calor de velocidad variable. Nor-malmente, se diseñan para una potencia fija y temperaturas de trabajo constan-tes, sin embargo, en las bombas de velocidad variable, la capacidad y las tempe-raturas de trabajo fluctúan significativamente con el tiempo. En esta parte, se estudia la evolución del rendimiento de los intercambiadores de calor con la capacidad (velocidad del compresor) y se propone una metodología de selec-ción/dimensionamiento que considera la evolución de la capacidad requerida y de las condiciones climáticas externas a lo largo del año. Por último, se evalúa la circulación del aceite en las bombas de calor de velocidad variable. Gestionar la lubricación en los compresores de velocidad variable es un problema típico ya que, para tener suficiente lubricación a bajas velocidades, el compresor termina bombeando un exceso de aceite a altas velo-cidades. En esta parte se estudia la evolución de las tasas de circulación de acei-te con la velocidad y se analiza teóricamente su efecto en el rendimiento de la bomba de calor. / [CA] La tecnologia de les bombes de calor s'ha tornat estratègica a Europa, s'està estenent ràpidament i es preveu que substituïsca les calderes de gas en un futur pròxim. Tanmateix, encara s'enfronta a desafiaments com trobar refrigerants nous viables i altament eficients, i millorar encara més el rendiment del sistema. Per abordar aquest darrer problema, han sorgit les bombes de calor de velocitat variable que prometen reduir el consum anual i incrementar el confort adaptant la potència subministrada a les necessitats variables. Aquesta tecnologia ja s'es-tà implementant, però manca d'una metodologia estandarditzada per dissenyar i seleccionar els seus components. Aquesta tesi té com a objectiu establir pautes de disseny generals per a la se-lecció i disseny de components de bombes de calor de velocitat variable, i oferir informació valuosa que es pugui traduir en eines per ajudar en la simulació, disseny, selecció i detecció de fallades d'aquests dispositius. El contingut de l'estudi es pot dividir en tres àrees temàtiques: En una primera part, s'estudien els compressors de velocitat variable. El compressor és el primer component seleccionat d'una bomba de calor, modula la capacitat i és el principal consumidor d'energia. Tanmateix, no hi ha metodo-logies ben establides per modelar el seu comportament. En aquesta part, es realitzen assajos de caracterització de compressors de velocitat variable i els seus inversors per comprendre el seu comportament i proporcionar correlaci-ons compactes per modelar el seu rendiment. En la segona part, es proposa una metodologia per dimensionar els inter-canviadors de calor en bombes de calor de velocitat variable. Normalment, es dissenyen per a una potència fixa i temperatures de treball constants, no obs-tant això, en les bombes de velocitat variable, la capacitat i les temperatures de treball fluctuen significativament amb el temps. En aquesta part, s'estudia l'evo-lució del rendiment dels intercanviadors de calor amb la capacitat (velocitat del compressor) i es suggereix una metodologia de selecció/dimensionament que considera l'evolució de les càrregues i de les condicions climàtiques externes al llarg de l'any. Finalment, s'avalua la circulació de l'oli a les bombes de calor de velocitat variable. Gestionar la lubricació als compressors de velocitat variable és un pro-blema típic, ja que per tenir suficient lubricació a baixes velocitats, el compres-sor acaba bombejant un excés d'oli a altes velocitats. En aquesta part s'estudia l'evolució de les taxes de circulació d'oli amb la velocitat i s'analitza teòricament el seu efecte en el rendiment de la bomba de calor. / [EN] Heat pump technology has become strategic in Europe, it is rapidly spread-ing, and it is planned to replace gas boilers in the near future. However, they still have challenges to solve, such as finding new viable and highly efficient refriger-ants and further increasing their system performance. For this latter issue, vari-able-speed heat pumps arise, which claim to decrease annual consumption and increase comfort by adapting the delivered capacity to the changing loads. This technology is being implemented but lacks a standardized methodology to de-sign and select its components. This thesis aims to establish comprehensive design guidelines for selecting and designing variable-speed heat pump components and give insights that can translate into valuable information and tools for engineers to assist them in the pump simulation, design, selection and fault detection. The content of the study can be divided into three thematic areas: In the first part, variable-speed compressors are studied. The compressor is the first selected heat pump component; it modulates the capacity and is the primary energy consumer. However, there are no well-established methodolo-gies to model their behavior. In this part, extensive testing of variable-speed compressors and their inverters was carried out to understand their behavior and to provide compact correlations to model their performance. The second part proposes a methodology to size heat exchangers for variable-speed heat pumps. Typically, they are designed for a fixed capacity and constant working temperatures. However, the capacity and working tempera-tures fluctuate significantly overtime in variable-speed pumps. In this part, the performance evolution of heat exchangers with capacity is studied, and a meth-odological selection/sizing technique is proposed that considers the evolution of external climatic conditions and loads over the year. Lastly, the oil circulation in variable-speed heat pumps is assessed. Man-aging lubrication in variable-speed compressors is a typical issue, as a design valid for sufficient lubrication at low compressor speeds will end up pumping excess oil at high speeds. In this final part, the evolution of oil circulation rates with speed is studied, and its effect on heat pump performance is theoretically analyzed. / I am indebted to the Spanish and European governments for their financial support with the grant PRE2018-083535, which made this research possible. Their commitment to academic excellence and research advancement has been crucial in successfully completing this thesis. / Ossorio Santiago, RJ. (2024). Modelling of Heat Pumps Working with Variable-Speed Compressors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203104 / Compendio