Depósito Sede Viña del Mar

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Control de proceso didáctico mediante comunicación DALI y Protocolo MQTT
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Ponce González , Oscar Andrés; Departamento de Electrotecnia e Informática; García Gutiérrez, Martín José
Este proyecto se enfoca en el desarrollo de un proyecto didáctico diseñado para la carrera de Ingeniería de Ejecución en Control e Instrumentación Industrial. Su objetivo principal es la integración de protocolos de comunicación modernos, como MQTT y DALI, de forma centralizada. Como resultado fundamental de este estudio, se genera un documento que incluye el diseño de dos guías de implementación y una experiencia de laboratorio. Este recurso no solo permitirá a los estudiantes aplicar de manera práctica los conocimientos teóricos, sino también podrán ejercitar el control y la supervisión de dispositivos (como luminarias DALI a través de MQTT) directamente mediante la red. De esta forma, fortalecerán sus competencias en un entorno controlado.
Control de sistema de purga de aceite en compresores de gas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Fierro Oyarzún, Andrés Alberto; Departamento de Electrotecnia e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
Este trabajo propone la automatización del sistema de purga de aceite en los compresores de gas de la “Central Termoeléctrica Colmito”, con el fin de optimizar su operación y mejorar la seguridad del proceso. Actualmente, la purga se realiza de manera manual, lo que resulta ineficiente tanto en términos operativos como de seguridad. La propuesta consiste en diseñar y desarrollar una solución de automatización del proceso, detallando cada etapa de éste. El proyecto comenzará con la identificación de los requerimientos técnicos necesarios, seguida de una evaluación de las opciones de mejora. Finalmente, se desarrollará toda la ingeniería del proyecto, abarcando tanto los aspectos técnicos como los económicos, con el fin de definir un plan de implementación concreto para la mejora propuesta.
Controlador de On/Off a distancia a través de la Raspberry Pi4
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Fellenberg Cárdenas, Javier Ignacio; Departamento de Electrotecnia e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
El presente proyecto describe el diseño de control y funcionamiento de tres elementos tales como electroválvulas, bomba sumergible y portón eléctrico, los cuales constan de un circuito electromecánico el cual es comandado por activación eléctrica. Se procederá a la confección de un sistema tecnológico, adaptándolo al sistema eléctrico o electromecánico, con el fin de obtener mayor seguridad, controlar a distancia en forma inalámbrica, optimización del tiempo y disminuir costos, para así facilitar el uso diario de estos elementos y mantenerlos 100 % conectados a la red y al alcance de un botón en un equipo móvil o dispositivo con conexión a red internet. En el primer capítulo se describen los elementos a controlar, sus principios de funcionamiento, el área en que se desempeñan, ya sea en un contexto a gran escala como lo son las industrias o a menor escala tal como lo es el uso doméstico, además se hace hincapié explicando los componentes de cada elemento, vale decir, actuadores, cargas, corrientes, bobinados, transformadores, voltajes y se mencionan además otras aplicaciones como referencias. Posteriormente, en el segundo capítulo se hace referencia a la metodología a utilizar para la programación del control del sistema eléctrico de cada elemento en forma virtual, se presentan los circuitos a utilizar, se explican los componentes, sus elementos, conexiones, datos técnicos, su configuración y también la forma como trabaja el circuito, además se menciona el software que se utilizará para tener el control inalámbrico sobre el circuito electromecánico. Concluyendo, en este proyecto se desarrolla el proceso de comunicación de la Raspberry pi 4 B con el internet de las cosas, se implementa la construcción y elaboración del sistema inalámbrico de control, plataforma a utilizar, la Home Assistant, datos del registro de la cuenta Git Hub, la metodología de trabajo, como se origina la idea y la puesta en marcha de esta y para finalizar se determina la viabilidad económica de aplicar esta tecnología para el adecuado desarrollo tecnológico actual.
Diseño de ingeniería para automatizar un tablero de control eléctrico para planta de internet y tv cable
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-30) Pino Mujica, Rodrigo Arturo; Departamento de Electrónica e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
En la actualidad las empresas de Internet y tv cable enfrentan desafíos crecientes para mantener la eficiencia y confiabilidad de los sistemas eléctricos que se encargan de energizar sus plantas de distribución. La automatización de los tableros de control eléctrico se ha convertido en un aspecto de primera necesidad para garantizar la continuidad del servicio y reducir costos operativos de importancia. El objetivo del presente trabajo de título se centra en diseñar un tablero de control eléctrico, en el cual se incorpore la automatización de procesos críticos, con el fin de mejorar la eficiencia, reducir costos y aumentar la confiabilidad en el monitoreo y control de dichos procesos. La automatización trae consigo un sin número de beneficios, sin embargo, la implementación de un tablero de control con las características antes mencionadas requiere una cuidadosa planificación y diseño, considerando aspectos cruciales como la selección de tecnologías adecuadas, la integración con sistemas existentes y la capacitación del personal. En el presente trabajo de título se planteará un diseño de ingeniería para automatizar procesos utilizando tecnología como PLC (Controlador Lógico Programable); el objetivo es proporcionar una solución eficiente y confiable para las empresas de Internet y tv cable mejorando su competitividad en el mercado.
Diseño de sistema de seguridad perimetral para granja solar
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Fernández Figueroa, Johan Braulio; Departamento de Electrotecnia e Informática; Cárdenas Schweiger, Víctor Hugo
El presente trabajo de título presenta el diseño de un sistema de seguridad perimetral para granjas solares con la finalidad de poder brindar un entorno más seguro, permitiendo una mayor seguridad de acuerdo con las instalaciones de paneles solares fotovoltaicos. Relacionado al fin que conlleva la designación de dicho tema es poder establecer un método de protección para las plantas fotovoltaicas debido a las grandes instalaciones y costo de mantención de dichas instalaciones, destacando su alto nivel de infraestructura, equipos de protección muy costosos, entre otros implementos que permiten la generación de electricidad. En primer lugar, se identificarán las diferentes problemáticas que tienen las instalaciones solares en su perímetro, con el objetivo de poder proponer una solución que permita abarcar cada espacio de la granja solar. Por consiguiente, se realizará el diseño del sistema de seguridad perimetral para granjas solares, que permita mantener un continuo monitoreo de las instalaciones fotovoltaicas para una mayor seguridad de los dueños. Para finalizar, se determinarán los costos del proyecto a través de un análisis económico como también de mantenimiento, con el fin de poder contemplar todo tipo de gasto que pueda conllevar el diseño de un sistema de seguridad integral para granjas solares.
Diseño de un sistema de monitoreo y comunicación para los inversores en la instalación fotovoltaica de la sede José Miguel Carrera
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Valdivia Villaseca, Felipe Nicolás; Departamento de Electrotecnia e Informática; Yurjevic Perin, Franz Max
Este trabajo de título presenta una propuesta de mejora para la planta fotovoltaica instalada en la Sede José Miguel Carrera de la Universidad Técnica Federico Santa María. El objetivo principal es implementar un sistema de monitoreo que permita visualizar en tiempo real los parámetros eléctricos entregados por los inversores solares Fronius ECO 25.0-3-S, mejorando la supervisión operativa y facilitando acciones de mantenimiento. La solución considera el uso de herramientas provistas por el fabricante, integradas a una estación de monitoreo local o remota, con el fin de centralizar la información generada por la instalación. Esta propuesta busca contribuir a la eficiencia energética de la universidad y fortalecer el uso académico y tecnológico de la infraestructura fotovoltaica.
Estudio de implementación de la metodología del índice de salud de activos para un sistema de bombas de descarga de estanques de GNL y su correlación con la confiabilidad industrial
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Lara Collao, Joaquín Antonio; Departamento de Mecánica; Parra Márquez, Carlos Alberto
La implementación de la metodología del Índice de Salud de Activos (AHI) para bombas criogénicas de baja presión en una planta de regasificación de gas natural licuado (GNL) ha demostrado ser una herramienta efectiva para optimizar estrategias de mantenimiento predictivo y proactivo. Este estudio aplica el marco normativo DNO Common Network, integrando datos operativos y de mantenimiento para calcular el índice dinámico de salud que se correlaciona con la confiabilidad del equipo y el riesgo de fallas. Utilizando parámetros de la distribución de Weibull ajustados por modificadores de condición, la metodología permite un ajuste dinámico de la probabilidad de falla preexistente por modelos estocásticos facilitando la toma de decisiones para reducir paradas no planificadas y costos de mantenimiento. El análisis comparativo de múltiples bombas evidencia una reducción significativa de gastos operativos y de inversión cuando se emplea una reducción significativa de gastos OPEX y CAPEX con un enfoque basado en AHI, en comparación a estrategias tradicionales. Este trabajo confirma que la transición desde mantenimientos correctivos y preventivos hacia modelos predictivos basados en condición mejora la eficiencia operativa y la sostenibilidad económica de activos industriales críticos. Se recomienda extender la aplicación a otros equipos de alta criticidad en la organización.
Estudio de prefactibilidad técnica económica para la creación de una empresa especializada en energías renovables
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Machuca Olivares, Ignacio Alejandro; Departamento de Construcción y Prevención de Riesgos; Howes Herrera, Marco Antonio
La creciente preocupación por los efectos del cambio climático y el agotamiento de los recursos naturales ha incentivado a una gran cantidad de países a implementar políticas para fortalecer el desarrollo de energías renovables y la descarbonización de sus fuentes energéticas. En chile, esta tendencia se materializo a través de una ECLP “Estrategia Climática de Largo Plazo”, por parte del Ministerio de Energía y Medioambiente, cuando anunciaron un acuerdo con el sector privado para incentivar un Plan de Descarbonización de la Matriz Eléctrica, que tiene como objetivo convertir a Chile en el primer país de Latinoamérica en alcanzar la neutralidad de carbono para el año 2050. Esto implica, entre otras acciones, el retiro gradual de las centrales de carbón, comenzando con las ocho más antiguas en los próximos cuatro años, y establece que para el 2040 el país operara casi exclusivamente con energías renovables. Actualmente, el desarrollo de energías limpias en Chile está avanzando a un ritmo superior al exigido por el gobierno. Según datos de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera), en 2025 hasta el 60% de la generación eléctrica del país, provendrá de fuentes renovables, incluyendo solar fotovoltaica, eólica e hidroeléctrica. Este contexto de transformación energética representa oportunidad para el surgimiento de nuevas empresas dedicadas a las energías renovables, las cuales podrán contribuir significativamente a la diversificación de la matriz energética nacional y al cumplimiento de las metas establecidas para la neutralidad de carbono. Este estudio de prefactibilidad técnica y económica tiene como propósito evaluar la viabilidad de crear una empresa en el sector de energías renovables enfocada específicamente en el sector inmobiliario. La empresa buscara integrar soluciones energéticas limpias en sectores residenciales, generando beneficios directos al ahorro energético y económico para los habitantes, al reducir el consumo de energía convencional y mejorar la eficiencia en su consumo energético. A través del análisis de factores técnicos, económicos y regulatorios, este estudio pretende identificar las condiciones necesarias para implementar el proyecto y su contribución al cumplimiento de las metas de la neutralidad de carbono del país.
Estudio de prefactibilidad técnica y económica para la creación de una empresa dedicada a la remodelación y ampliación de viviendas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-23) Saavedra Escobar, Joaquín Vicente; Departamento de Construcción y Prevención; Piazze Rubio, Renzo Mario
Este estudio de prefactibilidad técnica y económica evalúa la creación de una empresa dedicada a la remodelación y ampliación de viviendas en la Provincia de Petorca, región de Valparaíso. La iniciativa nace frente a una alta demanda insatisfecha de servicios formales de mejora habitacional, en un mercado dominado por la informalidad, baja calidad técnica y falta de respaldo normativo. El objetivo principal del proyecto es determinar la viabilidad técnica y económica de establecer una empresa formal que ofrezca soluciones integrales: desde diseño en software especializado (como Revit y AutoCAD) hasta la ejecución de obras con altos estándares de calidad. El análisis FODA muestra fortalezas como el uso de tecnologías 3D y profesionales capacitados, y oportunidades asociadas a la creciente demanda y deficiencias en la oferta actual. El estudio de mercado revela que un porcentaje significativo de viviendas en la zona presenta deterioro y condiciones ideales para remodelación, mientras que los clientes valoran cada vez más la eficiencia energética, calidad y respaldo legal. Técnicamente, se define una estructura organizacional funcional, procesos bien establecidos y requerimientos técnicos ajustados a la normativa chilena. Se propone una planta operativa en Cabildo y se identifican las herramientas, equipos y perfiles profesionales necesarios. Desde el punto de vista económico, el proyecto es rentable bajo distintos escenarios de financiamiento. El análisis de flujo de caja y los indicadores financieros (VAN, TIR y PRI) confirman su viabilidad. La mejor alternativa resulta ser un 75% de financiamiento bancario, con un VAN alto y TIR superior al 18% de la tasa de descuento. Se concluye que la empresa proyectada no solo es sostenible a nivel económico, sino que también tiene un impacto positivo en el desarrollo urbano, generación de empleo y profesionalización del rubro de la construcción menor en la zona.
Estudio técnico y económico del diseño para la automatización de una planta purificadora
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Álvarez Luna, Wilson Rodrigo; Departamento de Electrónica e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
En este trabajo se planteará el desarrollo de la solución efectiva que permitirá satisfacer la necesidad de aumentar la producción y subsanar las deficiencias de algunas etapas de producción de una pequeña y mediana empresa localizada en la región de Atacama. Se realizará un análisis de cada etapa del proceso de producción para visualizar las debilidades existentes y que son necesarios mejorar para evitar pérdidas y aumento de producción, a través de un análisis de requerimientos y factores asociados, que permitirá definir una solución adecuada a la necesidad del problema. Se dará a conocer una solución técnica con el desarrollo de un diagrama de instrumentación con la identificación de los sensores requeridos y actuadores a controlar, mediante un controlador lógico programable, para luego seleccionar la respectiva instrumentación que se requiere para cumplir con la solución efectiva que se planteará durante el desarrollo de este estudio. Finalmente, se desarrollará un análisis económico del proyecto, que permitirá analizar la inversión que se requiere y la resultante de producción de la alternativa planteada y seleccionada.
Evaluación de un plan de adaptación de un taller de mecánica automotriz para la recepción de vehículos eléctricos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Brito Díaz, Felipe Antonio; Departamento de Mecánica; Baldi González, Carlos Andrés
En los últimos años, la llegada de la electromovilidad ha comenzado a transformar silenciosamente el mercado automotriz chileno. Lo que antes parecía una innovación lejana hoy es una realidad concreta: cada vez más vehículos eléctricos circulan por las calles del país, impulsados por políticas públicas, conciencia ambiental y avances tecnológicos. Frente a este escenario, los talleres de mecánica automotriz convencionales se ven obligados a adaptarse, o de lo contrario quedar atrás. El presente trabajo de título se centra en el desarrollo de un plan de adaptación para un taller de mecánica automotriz convencional, con el objetivo de prepararlo para recibir, diagnosticar y mantener vehículos eléctricos, cumpliendo con las exigencias técnicas, normativas y de seguridad que esta nueva tecnología demanda. En el Capítulo 1, se explora el impacto de la electromovilidad en el mercado automotriz chileno, analizando la evolución de la demanda, las políticas de incentivo y los desafíos que representa este cambio para la industria. El Capítulo 2 compara los requerimientos técnicos y de infraestructura entre un taller tradicional y uno especializado en electromovilidad, identificando las principales brechas y proponiendo un plan de implementación dividido en ocho etapas, desde el diagnóstico inicial hasta la mejora continua. En el Capítulo 3, se realiza una estimación detallada de los costos asociados a cada etapa utilizando la metodología bottom-up, alcanzando un presupuesto total de $27.949.058 CLP para la habilitación de un puesto de trabajo especializado en electromovilidad. Este trabajo no solo ofrece una guía práctica y realista para la transformación de un taller de mecánica automotriz en operación, sino que también se plantea como una referencia replicable para establecimientos que busquen ser parte activa del proceso de transición energética en el sector automotriz chileno.
Levantamiento de fuentes de información, procesamiento de datos e implementación de un modelo predictivo de fallas en redes eléctricas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Riquelme Bustamante, Kristhobal Benjamín; Departamento de Electrónica e Informática; Jara Bulnes, Gabriel Alberto
En el presente trabajo se aborda la problemática de las fallas en redes eléctricas, con un enfoque particular en el sector de transmisión, el cual enfrenta riesgos constantes debido a factores como condiciones meteorológicas adversas y la falta de herramientas que permitan anticipar estos eventos. Estas limitaciones derivan en una gestión reactiva de los recursos ante la ocurrencia de fallas. La propuesta se centra en desarrollar una herramienta predictiva basada en un modelo de red neuronal densamente conectada, cuyo objetivo es estimar la probabilidad de fallas eléctricas ocasionadas por condiciones climáticas. El procedimiento incluye la recopilación de fuentes de información, el procesamiento y limpieza de datos, y la posterior implementación del modelo predictivo. Los resultados obtenidos muestran métricas prometedoras: una precisión que varía entre el 80 % y el 85 %, una pérdida que, aunque fluctúa, no desciende del 60 %, y un recall que oscila entre el 52 % y el 60 % en algunas iteraciones. Estos resultados destacan el potencial del modelo para contribuir a una gestión más eficiente y proactiva de los recursos en el sector eléctrico.
Modelado y simulación del control de velocidad de una correa transportadora utilizando una máquina eléctrica
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Soto Olivares, Horacio Andrés; Departamento de Electrotecnia e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
El presente trabajo se centra en el estudio y análisis del sistema de correa transportadora, cuyo objetivo principal es modelar y simular el comportamiento dinámico de este sistema, el cual juega un papel importante en la automatización industrial. Para llevar a cabo este modelado y simulación, se empleará el software de simulación MATLAB, específicamente con la herramienta Simulink la cual permitirá crear un modelo integrado del sistema de correa transportadora y con sus componentes asociados. En el desarrollo del proyecto se describirán detalladamente los diferentes elementos que componen el sistema, tales como el motor eléctrico que impulsa la correa, el sistema de control de velocidad, los componentes mecánicos involucrados, como los rodillos y los mecanismos de transmisión y las características del propio material transportado. Se abordará también el análisis de los parámetros eléctricos y mecanismos que influyen en el rendimiento del sistema, tales como la velocidad de la correa, la potencia, las tensiones y corrientes en el motor, así como los valores de eficiencia y las pérdidas energéticas asociadas.
Optimización de consumo de aire en máquinas sopladoras con metodología TPM
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-05-13) Bustos Ortega, Alejandro Ignacio; Departamento de Mecánica; Cuadra Urbina, Cristian Enrique
Este proyecto propone la implementación de la metodología Total Productive Maintenance (TPM) para optimizar el proceso de soplado de envases en CCU, abordando ineficiencias energéticas y operativas identificadas en el diagnóstico. La estrategia integra los ocho pilares del TPM, desde mantenimiento autónomo hasta gestión administrativa, con enfoque en: 1. Estandarización de parámetros (presión, temperatura, tiempos de ciclo) mediante paneles visuales y tecnología IoT para monitoreo en tiempo real. 2. Reducción de pérdidas energéticas (fugas, descalibraciones) con sensores predictivos y protocolos de mantenimiento planificado. 3. Capacitación certificada para operadores en eficiencia energética y manejo de herramientas digitales. Los beneficios proyectados incluyen: A) Ahorros energéticos del 15-22% en aire comprimido y electricidad. B) Mejora de calidad (40% menos defectos) y productividad (OEE objetivo: 82%). C) Sostenibilidad ambiental, alineado con ISO 50001 y ODS 7 y 12. Con una inversión estimada de USD 120.000, el ROI esperado es de 1.8x en 18 meses. El modelo, escalable a otras áreas, posicionaría a CCU como referente en manufactura sostenible mediante TPM e Industria 4.0.
Pauta de mantenimiento a subsistema de lavador de gases para pilas de lixiviación de cobre
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Durán Balladares, Iván Nicolás; Departamento de Mecánica; Duque Ramírez, Pablo Andrés
El presente trabajo de título tiene como objetivo desarrollar pautas de mantenimiento para equipos de una planta piloto en construcción, perteneciente a un proyecto minero en Chile. La finalidad de este proyecto es realizar pruebas a escala industrial para la obtención de cobre mediante proceso productivo de biolixiviación, que utiliza microorganismos como bacterias y una solución lixiviante. La elaboración de estas pautas responde a una solicitud de una reconocida empresa minera, que ha encargado a una consultora de ingeniería el desarrollo de pautas de mantenimiento para todos los equipos de la planta. Para ello, se lleva a cabo un proceso de jerarquización de la totalidad de los sistemas involucrados, estableciendo su nivel de criticidad y elaborando plan de mantenimiento con actividades y frecuencias recomendadas según la información del fabricante. Posteriormente, se desarrolla Masterplan de mantenimiento, que contempla la organización, planificación y programación de las actividades definidas en las pautas. El objetivo es asegurar la disponibilidad operativa de los activos durante el período de 1 año de operación, empleando únicamente estrategias de mantenimiento preventivo para garantizar su correcto desempeño dentro del plazo establecido.
Propuesta de optimización a plan de mantenimiento de compresor Sabroe mediante técnica de mantenimiento centrado en confiabilidad
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Vega Reveco, Nicolás Andrés; Departamento de Mecánica; Duque Ramírez, Pablo Andrés
El presente trabajo consta de tres capítulos, donde se utilizan herramientas relacionadas al mantenimiento basado en confiabilidad (RCM), con la finalidad de tomar acciones en las actividades de mantenimiento, para que el activo analizado continúe con su operatividad, y con ello, alargar su vida útil. En primera instancia, se utiliza la herramienta matriz de criticidad, con el propósito de categorizar los equipos que componen el sistema de unidad de frío, planta de la empresa GASMAR. Esta herramienta es fundamental para identificar cuál es el equipo más crítico, que conlleva una mayor consecuencia al sistema, obteniendo como resultado de la matriz, que el equipo con el mayor índice de criticidad, es el compresor. Mediante un análisis de modos de fallas, efecto y criticidad realizado al equipo más crítico, se identifican las funciones primarias, secundarias, fallas funcionales, modos de fallas, entre otros. Dado lo anterior, se realiza mediante las decisiones de RCM, un diagrama para evaluar cada falla, con esto facilita determinar las actividades de mantenimiento adecuadas para el equipo. Al realizar el análisis técnico – económico, queda plasmado la comparación entre el plan de mantenimiento vigente y el plan propuesto con RCM, mostrando el valor económico del plan actual de $ 45.487.995 y el plan propuesto de $ 27.355.013 CLP, lo que conlleva a un beneficio para la empresa de $ 18.132.982 CLP, con 9 fallas esperadas en un año, en comparación a las 20 fallas existentes.
Propuesta de plan de mantenimiento centrado en confiabilidad a sistema de control de turbogenerador
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Catalán Orellana, Juan Luis; Departamento de Mecánica; Duque Ramírez, Pablo Andrés
Realiza propuesta de plan de mantenimiento Utilizando herramientas de ingeniería de confiabilidad. El trabajo inicia presentando el contexto operacional del activo junto a las exigencias. Evidencia fallas cíclicas y de alto impacto al presupuesto de la unidad de negocio. Elección de un sistema critico y posterior estudio de fallas. Propuesta de actividad para cada modo de falla. Cuantificación de costos y evidencias de mejoras propuestas.
Proyecto de automatización de planta frigorífica en la comuna de Pudahuel
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Ruedi Oyarzún, Juan Pablo; García Gutiérrez, Martín José; Departamento de Electrotecnia e Informática; Yurjevic Perin, Franz Max
El proyecto aborda la obsolescencia del control electromecánico de la planta frigorífica de MegaFrío Pudahuel, causante de inestabilidad térmica y fallos. La solución es una modernización integral del control implementando un PLC, VDFs para los compresores y una HMI centralizada, reutilizando la maquinaria principal existente. Primero se identifica el problema: un control obsoleto impide mantener los -20°C±3°C requeridos. Un análisis causa-efecto (Ishikawa) revela que la falla se origina en una operación en lazo abierto, sin retroalimentación de temperatura, con control descentralizado y sin monitoreo de compuertas. Tras evaluar tres alternativas, se decide diseñar un nuevo sistema de control centralizado (PLC, VDF, HMI) que reutiliza los componentes mecánicos costosos (compresores y motores eléctricos). Segundo, se detalla el proyecto de ingeniería. La arquitectura se basa en un PLC Siemens S7-1200 que recibe señales de sensores (RTD, presión, nivel) y comanda actuadores (válvulas de expansión, VDFs, contactores). La lógica de control, programada en TIA Portal V18, se divide en tres programas paralelos: control de nivel de refrigerante, control de temperatura y gestión de alarmas. Se usan bloques PID para modular la velocidad de los VDF (control de nivel) y la apertura de las válvulas (control de temperatura). Una HMI permitirá la supervisión centralizada. Tercero, se realiza la evaluación económica, estimando una inversión total de \$97.550 USD. Este costo incluye materiales (\$45.332), ingeniería, instalación, puesta en marcha, 10\% de imprevistos y 19\% de IVA. Los beneficios provienen de un ahorro del 20\% en energía (por VDF), 35\% en mantenimiento y la eliminación de multas anuales. El flujo de caja base (100\% ahorro en multas) resulta en un VAN de \$28.113, una TIR del 15\% y un retorno en 4 años. El análisis de sensibilidad demuestra que el proyecto sigue rentable (VAN \$3.263, TIR 6\%) incluso si sólo se ahorra el 5\% de las multas.
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.
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(...)