Depósito Sede Viña del Mar

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Diseño de sistema de regadío y monitoreo para plantación de duraznos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Álvarez Caroca, Felipe Antonio; Departamento de Electrotecnia e Informática; Yurjevic Perín, Franz Max
El presente trabajo de título desarrolla el diseño de un sistema de riego automatizado por goteo para la plantación de duraznos ubicada en el Fundo Agrícola El Carmen de Naicura. El objetivo principal es optimizar la eficiencia hídrica y mejorar la distribución del agua, reemplazando el sistema de riego californiano actualmente en uso, el cual presenta desgaste. Para abordar esta problemática, se propone un sistema de riego por goteo automatizado, controlado por un PLC, que regula el flujo de agua según las condiciones ambientales medidas por sensores meteorológicos (temperatura, humedad, radiación solar, presión atmosférica y velocidad del viento). El diseño del sistema incluye líneas de riego, válvulas eléctricas para controlar el caudal en cada sector y una bomba centrífuga adecuada a las necesidades de presión y caudal. El sistema automatizado se estructura en estrategias de control, que gestionan el tiempo de riego y en lazos de seguridad que protegen los equipos de posibles fallas, como niveles bajos de agua o sobrepresiones. La programación se realiza en el entorno TIA Portal, lo que permite integrar el PLC con una interfaz HMI para facilitar la supervisión y el ajuste de parámetros en tiempo real.
Diseño de un sistema de telemetría y control de regadío de paltas utilizando Raspberry Pi y Zigbee
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) López Caneo, Claudio Andrés; Departamento de Electrotecnia e Informática; Marín Carcey, Loreto Elisa
El presente trabajo se enfoca en la automatización del sistema de riego en una parcela agrícola de 2 hectáreas ubicada en la comuna de Quillota, dedicada al cultivo de paltas. La problemática identificada radica en la ineficiencia del riego tradicional, el cual opera de manera manual, generando un uso inadecuado de los recursos hídricos, mayor esfuerzo físico por parte de los trabajadores, y baja precisión en el suministro de agua según las necesidades reales del cultivo. Con el fin de dar solución a este escenario, se planteó como objetivo principal optimizar el riego mediante la implementación de un sistema automatizado y monitoreado de forma remota, capaz de responder de manera eficiente a las condiciones del suelo y del entorno. La propuesta técnica consistió en la integración de una unidad de control basada en Raspberry Pi, que se comunica de manera inalámbrica con sensores de humedad de suelo y sensores de nivel de agua. Además, se incorporaron electroválvulas y una bomba de agua, que son activadas en función de los datos recolectados. Todos estos elementos se interconectan por medio de una red Zigbee, lo que permite una arquitectura flexible, escalable y de bajo consumo energético. Desde el punto de vista operativo, el sistema permite el monitoreo en tiempo real y el control remoto a través de una aplicación web o móvil, ofreciendo a los encargados una plataforma amigable para la toma de decisiones. El sistema también incluye almacenamiento de datos históricos, lo cual permite analizar el comportamiento del riego y realizar ajustes estratégicos en función del análisis de desempeño. En cuanto a la evaluación económica, se realizó una cotización de componentes, justificando la inversión en base a los beneficios de largo plazo, tales como el ahorro de agua, disminución de costos operativos y mayor sustentabilidad del cultivo. Se comparó la alternativa basada en Raspberry Pi con opciones que utilizan PLC o Arduino, concluyendo que la solución seleccionada representa el mejor equilibrio entre tecnología, flexibilidad y costo. Finalmente, se abordaron aspectos técnicos como el análisis de suelo y la capacidad de campo, selección de sensores, características de la bomba y electroválvulas, y las consideraciones para la instalación y mantención del sistema. Esto permitió garantizar una implementación robusta, alineada con los objetivos definidos y adaptable a las condiciones específicas del predio.
Estudio de prefactibilidad técnica y económica de empresa de venta de agua purificada
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Bugueno Estay, Rodrigo René; Departamento de Electrotecnia e Informática; Jara Bulnes, Gabriel Alberto
En este estudio se revisará la factibilidad técnica y económica de crear una empresa purificadora de agua, ubicada en la región de Valparaíso, comuna de Quilpué. El horizonte del proyecto es a cinco años. En el capítulo N°1 “Diagnóstico y metodología de evaluación”; se da a conocer el proyecto, los objetivos propuestos, las cualidades del agua purificada y el porqué de llevar este proyecto. En el capítulo N°2 “Análisis de prefactibilidad de mercado”; se presenta el método utilizado para realizar las proyecciones de demanda actual y futura, que nos entrega un resultado de 49.515 hogares posibles para el consumo de agua purificada en el primer año. En el capítulo N°3 “Análisis de prefactibilidad técnica”; debido a los costos de producción, gastos fijos y activos necesarios para la operación se llega a la conclusión de que para iniciar este proyecto se necesita una inversión inicial de 851,6 UF. En el capítulo N°4 “análisis de prefactibilidad administrativa, legal, societaria, tributaria financiera y ambiental”; en este ítem se logra visualizar todos los procesos que son necesarios para crear una empresa de venta de agua purificada. En el capítulo N°5 “Evaluación económica”; en este ítem se revisan las opciones de financiamiento y se concluye la mejor opción para realizar el proyecto es un 25% con dinero del inversionista y un 75% con financiamiento externo.
Estudio de prefactibilidad técnica y económico para empresas dedicadas a la certificación e inspección de obras sanitarias
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-19) Vera Baeza, Alfredo Antonio; Departamento de ConstrucciÑn y PrevenciÑn de Riesgos; Piazze Rubio, Renzo Mario
La motivación principal de este proyecto es evaluar la prefactibilidad técnica y económica para la creación de una empresa certificadora de instalaciones sanitarias en la Región de Valparaíso. Esta iniciativa surge como respuesta a una necesidad concreta del sector: contar con servicios especializados que sseguren la calidad, seguridad y cumplimiento normativo en obras de agua potable y alcantarillado. Para llevar adelante esta propuesta, se desarrollaron tres estudios fundamentales que permiten analizar la viabilidad del proyecto desde distintas perspectivas. En primer lugar, el estudio técnico aborda los aspectos operativos y estructurales del servicio de certificación. Aquí se describe en detalle cómo se llevará a cabo la inspección, qué recursos serán necesarios y cuál será la capacidad operativa de la empresa. Este análisis permite dimensionar adecuadamente el proyecto y reducir los riesgos asociados a su implementación. Luego, el estudio de mercado permite entender el entorno en el que se insertará la empresa. Se analizan la oferta y demanda actual y futura de servicios de certificación, así como las variables que influyen en ellas. También se define el perfil del cliente, la localización estratégica, los precios de referencia y las estrategias de comercialización más adecuadas para posicionarse en el rubro. Finalmente, el estudio económico reúne todos los antecedentes anteriores para proyectar los costos, ingresos, inversiones y fuentes de financiamiento. A través de herramientas como el flujo de caja, el VAN, la TIR y el PRI, se evalúa la rentabilidad del proyecto y se identifican los escenarios más convenientes para su ejecución. Este trabajo busca no solo demostrar la viabilidad de la empresa, sino también sentar las bases para su implementación formal, con una propuesta sólida, realista y alineada con las necesidades del sector sanitario actual.
Implementación de sistema de ventilación localizada aplicado al equipo electrospinning para la gestión de emisiones de solventes en el laboratorio de biomateriales
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Santander Espinoza, Macarena Alejandra; Departamento de Construcción y Prevención de Riesgos; Domínguez Carmona, Rodrigo
Este proyecto abordó la implementación de un sistema de ventilación localizada para controlar las emisiones de solventes orgánicos generados durante el proceso de electrospinning en el laboratorio de biomateriales de la USM. La técnica de electrospinning, clave para producir nanofibras con aplicaciones biomédicas, utiliza solventes como acetona, dimetilformamida (DMF), cloroformo, tolueno, n-hexano, diclorometano y éter dietílico, los cuales representan riesgos para la salud de los investigadores y el medio ambiente debido a su toxicidad y alta volatilidad. Antes de la implementación del proyecto, el laboratorio carecía de un sistema adecuado para gestionar estas emisiones, lo que limito tanto la seguridad como el avance de las investigaciones. El trabajo se desarrolló en tres etapas principales: caracterización de solventes: se evaluaron propiedades fisicoquímicas de siete solventes orgánicos (toxicidad, inflamabilidad, presión de vapor) con base en SDS y normativas (ACGIH, OSHA, DS 594, Decreto 57 alineado con el SGA). Se identificaron los solventes DMF, cloroformo, diclorometano como críticos mediante el Índice de Exposición, lo que evidenció la necesidad de controles inmediatos. Implementación del sistema de ventilación: Como parte del diseño se estimó el caudal por extraer de 32.18 m³/h., a partir de las velocidades propuestas por AGCIH de 0.6 m/s de la campana y 0.5 m/s del electrospinning, se seleccionó extractor centrífugo, ducto de PVC resistente, y filtro de carbón activado, con lo que se pudo implementar satisfactoriamente el sistema. Evaluación económica: La inversión estimada es de $4,320,000 CLP y los costos anuales de operación $2.258.400 CLP. Los indicadores de rentabilidad del proyecto (TIR=18%; VAN=981,793 CLP) se estimaron basados en ahorros de enfermedades profesionales por ausencia de sistema de ventilación. Pese al costo, los beneficios en seguridad laboral, cumplimiento normativo y sostenibilidad justifican la implementación. El proyecto no solo entrega una solución técnica fundamentada, sino que también humaniza la ingeniería al priorizar la protección de los investigadores y la sostenibilidad ambiental. La implementación del sistema permitirá operar en condiciones seguras, cumplir con normativas y ampliar las capacidades del laboratorio para trabajar con solventes de alto rendimiento. Además, se destacan las implicaciones prácticas del diseño, como la reducción de riesgos laborales y la facilitación de futuras investigaciones en biomateriales.
Propuesta de diseño de un modelo de mitigación de polvo y mejora en el filtrado de agua de chancado primario sulfuro
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Vilches Briones, Franco Andrés; Departamento de Mecánica; Rojas Vidal, Marcelo Eduardo
El presente trabajo tiene como objetivo proponer una solución integral para mejorar la calidad del aire en la planta chancado primario sulfuro, en la empresa minera Mantos Blancos, ubicada a 56 kilómetros de distancia de la ciudad de Antofagasta, en el norte de Chile. Para alcanzar este objetivo, se abordarán dos aspectos claves. En primer lugar, se contextualiza el proceso y la importancia de los equipos de supresión en el proceso, se detalla técnicamente las capacidades de los equipos de supresión y como apoyan a tener un aire limpio, sin embargo, tras una revisión visual y la revisión de registros operativos, se concluye que el sistema actual no cumple con los estándares indicados por Sernageomin Chile, en su reglamento de seguridad minera, decreto n° 132 señalando que “los equipos de supresión de polvo en la minería chilena no solo deben ser funcionales, sino que su diseño, operación y mantenimiento deben estar alineados con las exigencias del DS 594 y el DS 132, así como con las recomendaciones de las guías técnicas, con el objetivo primordial de proteger la salud de los trabajadores y el medio ambiente”. En segundo lugar, se aborda que la calidad del agua utilizada en el sistema de supresión no es óptima, lo que afecta el rendimiento de los equipos y, por ende, su eficiencia. Es necesario implementar un proceso de filtrado adecuado, para garantizar que los sistemas de supresión de polvo operen a su máxima capacidad. A partir de los hallazgos de los dos primeros capítulos, se plantea una propuesta de mejora enfocada en optimizar el rendimiento del sistema de supresión de polvo y, al mismo tiempo, como consecuencia, mejorar la calidad del aire en la planta. Se identificarán los principales puntos críticos, tales como el diseño del sistema, la calidad del agua, el estado de las cañerías (que cuentan con más de 50 años de servicio), y otros factores que afectan el desempeño del sistema. Finalmente, se presentará un presupuesto detallado, que reflejará la inversión necesaria para implementar las mejoras propuestas, destacando que algunas de estas soluciones, pueden ser implementadas utilizando los recursos ya disponibles en la planta.
Proyecto de automatización planta de bombeo Aguas Andinas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Ayala Godoy , Julio Andrés; Departamento de Electrotecnia e Informática; Yurjevic Perin, Franz Max
El presente proyecto tiene como objetivo la automatización de la planta de bombeo que abastece los sectores de Huinganal y Parque del Sol, en la comuna de Lo Barnechea, operada por la empresa sanitaria Aguas Andinas. Actualmente, el sistema presenta deficiencias asociadas a su control manual a distancia, lo que provoca tiempos de respuesta lentos ante variaciones de presión, aumentando el riesgo de sanciones por parte de la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS) y generando un elevado consumo energético. La solución propuesta considera la implementación de sensores de presión y transmisores de nivel, todos controlados mediante un PLC Siemens S7-1200, y el uso de variadores de frecuencia (VDF) que permiten un control escalonado y eficiente de tres bombas centrífugas. A través del diseño de una lógica de control automatizada, respaldada por un sistema SCADA, se logra una operación más precisa, con ahorro energético estimado en un 20 % y una reducción significativa de costos operacionales (OPEX). La evaluación económica demuestra un Valor Actual Neto (VAN) positivo y una Tasa Interna de Retorno (TIR) favorable, consolidando la viabilidad técnica y financiera del proyecto.
Proyecto de control y monitoreo de PH en planta de tratamiento de aguas servidas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Leiva Villanueva, Sebastián Ignacio; Yurjevic Perin, Franz Max; Departamento de Electrotecnia e Informática; García Gutiérrez, Martín José
El presente trabajo de título aborda esta problemática fundamental. Su objetivo general es diseñar un sistema de control y monitoreo de pH para el agua cruda de ingreso de una PTAS, optimizando la neutralización, protegiendo la infraestructura y asegurando la calidad del agua para las etapas de tratamiento posteriores. Para lograrlo, la tesis se estructura en la descripción de la situación actual, el diseño de una propuesta de ingeniería robusta y una evaluación económica exhaustiva de la solución. Tras un análisis comparativo de diversas alternativas, se ha seleccionado el Sistema de Monitoreo Continuo, Alarma y Dosificación Automática del Producto Neutralizante (Solución A). Esta elección se justifica por su capacidad de respuesta inmediata y autónoma, su alta innovación tecnológica, la optimización del proceso biológico, su precisión en la dosificación y una seguridad operacional superior. Este documento detalla la implementación de esta solución avanzada, desde su arquitectura y componentes clave hasta la lógica de control, culminando en una profunda evaluación financiera que demuestra su viabilidad y rentabilidad.
Sistema de recolección de agua en plantas fotovoltaicas para el riego de cortinas arbóreas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Niño de Zepeda Fallard, Celeste; Departamento de Electrotecnia e Informática; Montenegro Zamora, Piero Flavio
El objetivo del presente trabajo consiste en la elaboración de un estudio que permita evaluar la prefactibilidad de implementar una empresa que fabrique sistemas de recolección de agua en plantas fotovoltaicas para el riego de cortinas arbóreas. Este sistema aprovechará tanto el agua de lluvia como el agua utilizada en el lavado de los paneles solares, con el fin de mitigar el impacto ambiental y reducir los costos asociados a la compra de agua en la empresa. Capítulo 1: "Diagnóstico y metodología de evaluación". En este capítulo se examinarán los antecedentes tanto generales como particulares vinculados al proyecto, junto con los objetivos establecidos. Se ofrecerá un marco contextual completo que sustente el desarrollo del sistema de captación de agua. Asimismo, se detallará la metodología utilizada, planteando un escenario comparativo con y sin la implementación del sistema propuesto. Se explicarán los métodos empleados para calcular los beneficios y costos, y se establecerán los criterios que servirán como base para la evaluación. Capítulo 2: "Análisis de prefactibilidad de mercado". Se estudiará el estado actual del mercado mediante un análisis de la demanda presente y futura, considerando las variables que la influyen y el comportamiento del mercado. Asimismo, se examinará la oferta actual y futura a través de la revisión de datos históricos. Este capítulo también incluye un análisis de localización macro y micro para determinar la ubicación más adecuada del proyecto. Capítulo 3: "Análisis de prefactibilidad técnica". En este apartado se abordará el proyecto desde una perspectiva técnica, evaluando la selección de materiales adecuados para las canaletas y los sistemas de almacenamiento de agua. Se describirán los procesos involucrados en la captación, conducción y distribución del recurso hídrico. Además, se analizarán los niveles de eficiencia esperados, los estándares de calidad que se deben cumplir y las condiciones necesarias para garantizar el funcionamiento óptimo del sistema propuesto(...)
Uso sustentable del recurso hídrico en planta faenadora Sopraval
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Ramírez Vásquez, Jeniffer Alejandra; Departamento de Construcción y Prevención de Riesgos; Cabello Arellano, Leonor
En el estudio se empleó una primera fase de recaudación de información a través del análisis de los procesos productivos de cada área de una planta faenadora de aves (pavos) Sopraval, como también recaudación de datos de volumen del agua para conocer el consumo hídrico de la empresa. En base al análisis de cada proceso dentro de la planta, se obtuvo que el agua utilizada corresponde a 89.000 metros cúbicos al mes aproximadamente, datos extraídos desde dos pozos para abastecer el proceso. De los resultados obtenidos del análisis y en base al plan estratégico se planteó la reutilización del agua tratada para ser nuevamente utilizada en diferentes áreas antes de ser enviados al efluente final. Gestiones dentro de las diferentes áreas en base a reducir los niveles de consumo, cambios en sistemas mecánicos y por último el trabajo en conjunto de los encargados de cada área para evaluar los niveles de consumo del recurso. Medidas en beneficio de la empresa y sostenibilidad del recurso hídrico. El costo total estimado de la implementación de las medidas propuestas dentro de la planta es de 51.380.100 pesos chilenos, considerando los métodos de reutilización del agua un proyecto a largo plazo por los costos de implementación.