Browsing by Author "Lara Castells, David Domingo"

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    Development of a direct-coupled wind pumping system driven by a power converter
    (Universidad de Concepción, 2014) Lara Castells, David Domingo; Merino Coria, Gabriel Guillermo
    The combined efficiency of the components determines overall system performance in electric wind pumping systems. We evaluated a system composed of a 3 kW wind generator feeding a battery bank of 48 V / 880 Ah by means of a non-controlled 6-pulse rectifier. Connected to this battery bank was a 1.5 kW inverter that generated 220 V at 50 Hz, which powers a 1.1 kW single-phase electric pump. At the University of Concepcion, Chile, energy losses in each electrical component was determined using a data collection system configured to measure electrical variables in real time. The electrical power generated by the wind generator for different wind speeds averaged 38% lower than the power curve provided by the manufacturer. Electromechanical tests performed in a lab showed the operation efficiency of the electric generator of the wind turbine averaged 80%. This information, along with the electrical power output, and the wind velocity measured during field operation allowed us to determine the rotor’s power coefficient Cp, which had a maximum value of 35%. For the stored energy components measured data indicated that the rectifier, the battery bank, and the inverter operated with average efficiencies of 95%, 78% and 86% respectively. The combined component efficiencies showed a maximum of 17% of the wind energy would be available for water pumping. Since a large amount of wind energy was dissipated during the energy conversion process, new configurations should be analyzed that could avoid such losses in wind pumping systems.
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    Efecto de la temperatura intermedia en la demanda de potencia de una cámara de refrigeración móvil alimentada con energía fotovoltaica.
    (Universidad de Concepción, 2022) Labrín Villegas, Esteban Rubén; Lara Castells, David Domingo
    El uso de la energía solar se ha incrementado en los últimos años, cubriendo demandas energéticas en distintas áreas donde el acceso al sistema interconectado se ve dificultado. La coincidencia de la demanda de producción de frío y la alta disponibilidad de radiación solar en verano hace a la energía solar particularmente atractiva para sistemas de refrigeración, es por esto que estudiaremos la eficiencia energética de una cámara de frío solar autónoma, adaptada para llegar a lugares de difícil acceso para ser utilizada en la conservación y almacenamiento de productos, dando la posibilidad de cumplir con una la cadena de frío después de su recolección. Para esto fue necesario crear un sistema de adquisición de datos a través de sensores que pudieran procesar, medir y almacenar datos de temperatura y potencia en la cámara, para luego recolectarla e interpretar los datos medidos y evaluar el desempeño energético de la cámara en condiciones ambientales locales. Los resultados obtenidos nos permitieron evaluar los límites de operación de la cámara.
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    Evaluación de la eficiencia eléctrica en electro bombas de baja potencia por medio de un sensor de torque rotacional
    (Universidad de Concepción, 2018) Paredes Muñoz, Pilar Constanza; Lara Castells, David Domingo
    La energía fotovoltaica se está utilizando cada vez más en la industria agrícola ya sea para abaratar costos, para sistemas fotovoltaicos de acumulación de agua o accionando sistemas de riego tecnificado. Los sistemas de impulsión fotovoltaica consisten en una bomba alimentada directamente por paneles fotovoltaicos, los que van conectados a un inversor de corriente. Los inversores actualmente pueden funcionar con bombas solares o con bombas convencionales. Sin embargo, las bombas eléctricas convencionales no cuentan con la información de la potencia absorbida y por ende no se puede determinar la potencia peak del arreglo fotovoltaico ni obtener sus eficiencias. El presente trabajo evalúa la eficiencia de electrobombas de baja potencia utilizadas en sistemas de bombeo impulsados con energía fotovoltaica a distintas velocidades de rotación y a diferentes alturas de trabajo (30 y 40 m). Para esto se diseñó un sistema de medición, que consiste de un sensor de torque para obtener la potencia en el eje, un variador de frecuencia para ir cambiando las velocidades de rotación, un analizador de potencia para la obtención de la potencia absorbida de dos electrobombas (una periférica y otra centrífuga), un flujómetro digital y un sistema de tuberías, el cual contiene una llave de paso y un manómetro digital. Se obtuvieron eficiencias del motor del 80% en la periférica y del 90% en la centrífuga, en las eficiencias de las bombas se tuvo 28% en la periférica y 40% en la centrífuga. Luego se evaluaron dos sistemas de bombeo fotovoltaico, una con bomba solar y otra con la bomba periférica convencional, para ser comparadas en el ámbito económico y de rendimiento. El sistema con la bomba solar es una mejor inversión económica, ya que necesita un arreglo fotovoltaico de menor tamaño y entregó una mayor cantidad de agua diaria.
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