Tecnia

Study of the emissions of greenhouse gases produced by the packages of the hydroelectric power stations of Peru

RESUMEN El proceso de generación hidroeléctrica se compone esencialmente de tres etapas que son la del embalse de agua, la de transformación de energía hidráulica a energía eléctrica y la de entrega de la energía eléctrica para su distribución. En la etapa del embalse se realizó la cuantificación de emisiones de gases de efecto invernadero usando la metodología propuesta por la Organización de las Naciones Unidas, denominada Panel Intergubernamental para el Cambio Climático del 2006 en diez centrales hidroeléctricas peruanas. Se concluyó que, en la primera fase de la generación hidroeléctrica, que es la del embalse, la contaminación significativa total de dióxido de carbono, CO2, llegó a ser 83947 toneladas por año y se contrastó los resultados comparando con datos obtenidos de embalses similares de hidroeléctricas brasileñas.

ABSTRACT The hydroelectric generation process is essentially composed of three stages that are the water reservoir, the transformation of hydraulic energy to electrical energy and the delivery of electrical energy for distribution. In the reservoir stage, the quantification of greenhouse gas emissions was carried out using the methodology proposed by the United Nations Organization, called the 2006 Intergovernmental Panel for Climate Change in ten Peruvian hydroelectric plants. It was concluded that, in the first phase of hydroelectric generation, which is that of the reservoir, the total significant contamination of carbon dioxide, CO2, reached 83947 tons per year and the results were compared by comparing data obtained from Brazilian hydroelectric reservoirs.

Company displacement plans: a proposal to improve the mobility of the construction sector in the metropolitan area of Lima and Callao

RESUMEN El presente documento tiene como objetivo analizar las características y comportamientos de la movilidad al trabajo de un grupo de trabajadores del sector construcción en el Área Metropolitana de Lima y Callao, debido a que en el Perú son limitadas las medidas adoptadas para gestionar la demanda de viajes al trabajo y no existe evidencia certera del impacto de estas. Es por ello que a partir del diagnóstico realizado en este estudio se pretende proponer lineamientos generales para la implementación de los Planes de desplazamiento de empresa (PDE) como política pública para gestionar la demanda de viajes. Para ello, se efectuó un estudio de casos aplicado a 168 trabajadores distribuidos en 31 organizaciones públicas y privadas. Se aplicó encuestas y entrevistas como herramientas para recopilar información cuantitativa y cualitativa de movilidad. El procesamiento de la información permitió caracterizar a la muestra y determinar la tasa de viajes que equivale a 3.6 viajes/día (incluyendo todos los modos de transporte y motivos de viaje), del cual en promedio 1.3 viajes/día son por motivo al trabajo y 1.4 viajes/día se da preferentemente en transporte público. En base a ello y otras características de uso de suelo y transporte de los trabajadores, se planteó un conjunto de estrategias a ser implementadas por las organizaciones para fomentar los desplazamientos sostenibles, como la instalación de duchas y cicloparqueaderos en el trabajo para fomentar el uso de la bicicleta, incentivos monetarios para el uso de transporte público y aplicaciones móviles para practicar el carpooling entre compañeros de trabajo para optimizar los desplazamientos y en parte reducir el número de viajes.

ABSTRACT The objective of this research is to analyze the characteristics and behaviors of the mobility to work of a group of workers in the construction sector in the Metropolitan Area of Lima and Callao, due to the fact that in Peru there are limited measures adopted to manage the demand for travel to work and there is no certain evidence of the impact of these measures. For this reason, based on the diagnosis carried out in this study, the intention is to propose general guidelines for the implementation of Company Displacement Plans (PDE) as a public policy to manage travel demand. For this purpose, a case study was carried out with 168 workers distributed in 31 public and private organizations. Surveys and interviews were used as tools to collect quantitative and qualitative information on mobility. The processing of the information made it possible to characterize the sample and determine the travel rate, which is equivalent to 3.6 trips/day (including all modes of transport and reasons for travel), of which an average of 1.3 trips/day are for work purposes and 1.4 trips/day are preferably by public transport. Based on this and other land use and transportation characteristics of workers, a set of strategies to be implemented by organizations to encourage sustainable travel was proposed, such as the installation of showers and cycle parking at work to encourage the use of bicycles, financial incentives for the use of public transport and mobile applications to practice carpooling among co-workers to optimize travel and in part reduce the number of trips.

Changes in household waste generation and composition during Covid-19 pandemic, case study in 8 districts of Arequipa, Perú

RESUMEN En el Perú la pandemia del COVID-19 conllevó a una cuarentena estricta desde el 15 de marzo, condición que se extendió en la provincia de Arequipa hasta el 17 de setiembre. Esta situación produjo una serie de cambios ambientales entre los que se encuentra las variaciones en la generación y composición de residuos sólidos domiciliarios; información que en América Latina, a diferencia del impacto de la cuarentena en el agua o el aire, no ha sido lo suficientemente recopilada y difundida. En este estudio se presentan los resultados de la caracterización de residuos sólidos domiciliarios realizado por el Equipo Técnico de Residuos Sólidos de la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Ingeniería en ocho distritos de la provincia de Arequipa que contó con la participación de 25 hogares. Se recopilaron datos de hábitos de generación y segregación de residuos sólidos y, luego de recibir la capacitación respectiva, los participantes proporcionaron información sobre la cantidad y composición de sus residuos generados durante siete días (entre el 1 y 7 de setiembre del 2020). La generación per cápita del estudio fue 0.373 kg/hab./día, este valor es menor al provincial de Arequipa (0.49 kg/hab./día) lo que puede explicarse por una disminución en la capacidad de adquisición de las familias durante la cuarentena. En la composición de residuos resalta el alto porcentaje de sobras de comida (15.53%) que puede deberse a un aumento en la frecuencia con la que se cocina, mayor cantidad de alimentos preparados, almacenamiento inadecuado o un exceso en la cantidad de alimentos comprados.

ABSTRACT In Peru the COVID-19 pandemic led to a strict quarantine since March 15th, in the city of Arequipa this situation prevailed until September 17th when measures were slowly loosen up. This state of emergency has produced a series of environmental changes on water and air quality and also changes in waste generation and composition, however in Latina America the latter data has not been equally collected and disseminated. This case study presents the results of waste characterization from 25 households in eight districts in the province of Arequipa. The Technical Team of Solid Waste form the Environmental Engineering Faculty of the National University of Engineering conducted the study. Data from waste generation and segregation habits was gathered and, after receiving the appropriate training, participants provided information about their household waste generation and composition (between the 1st and 7th of September 2020). The generation per capita of the study was 0.373 kg/hab./day, this value is less than the registered for the province of Arequipa (0.49 kg/hab./day) which can be explained by a reduction on the family purchasing power during the quarantine. On the waste composition is important to notice the elevated percentage of food leftovers (15.53%), this can be due to an increase on the cooking frequency, food prepared, inadequate product storage or excess in edibles purchased.

Cultivation of the edible mushrooms Pleurotus Ostreatus and its nutritional composition on Spent Coffee

RESUMEN El cultivo del hongo Pleurotus ostreatus en residuo borra de café fue estudiado, con el propósito de evaluar su potencialidad como método de tratamiento para la valorización de este residuo. Su composición nutricional fue también evaluada como un control de calidad, con la finalidad de verificar que sea un alimento con valor nutritivo y libre de sustancias tóxicas para su consumo. La influencia de la cantidad de semilla micelial en la eficiencia de producción del hongo fue investigada, obteniéndose que la cantidad adecuada de semilla micelial fue entre 10 y 20 % (g semilla/100 g sustrato húmedo) dando una eficiencia biológica de aproximadamente 60 %. El valor proteico de la seta de ostra fue de 47.3% en muestra seca, con un alto contenido de agua (~ 90 %) y bajo contenido en carbohidratos (5.4 %) y grasas (0.2 %) en muestra fresca. Los micronutrientes presentes en la seta de ostra fueron el potasio, como elemento más predominante, seguido de magnesio, calcio y sodio y en trazas tenemos al silicio, hierro, cobre y zinc en muestra seca. El contenido de cafeína fue menor de 60 µg/g en la seta de ostra. Los resultados, por lo tanto, indican que la borra de café es un residuo potencial para el cultivo de setas de ostra (Pleurotus ostreatus), generando un alimento altamente proteico y saludable, el cual podría ser incluido en la dieta diaria, y, así, contribuir a mejorar la salud de las personas, nutrición y controlar algunas enfermedades.

ABSTRACT The Cultivation of the edible mushrooms Pleurotus ostreatus on spent coffee was studied with the purpose of evaluating its potential as a treatment method for the valorization of this coffee waste. Its nutritional composition of macro and micronutrients was also evaluated as a quality control, to verify that the food product (oyster mushrooms) is of high nutritional value and free of toxic substances for human consumption. The influence of the amount of mycelial seed on the efficiency of production of the edible mushrooms was investigated, obtaining an optimal quantity between 10 and 20 % (g seed /100 g wet substrate) with a biological efficiency of roughly 60 %. The protein value was of 47.3 % on dry sample, with a high-water content (~ 90 %) and a low content in carbohydrates (5.4 %) and fats (0.2 %) in fresh sample. The analysis of microelements in the oyster mushrooms shows that potassium is the most predominant element, followed by magnesium, calcium, and sodium and in trace elements have silicon, iron, copper, and zinc in dry sample. The caffeine content was less than 60 µg/g in dry sample. Therefore, the results indicate that spent coffee is a potential waste for the cultivation of oyster mushrooms (Pleurotus ostreatus), generating a highly protein and healthy food, which could be included in the daily diet, and thus contribute to improve the health of people, nutrition and control some diseases.

Electrolytic Codeposition of zinc and nickel, in order to improve Standard Industrial Galvanizing

RESUMEN Se logró un galvanizado mejorado con la codeposición de Zn y Ni, mejorando la dureza a valores de 140-148 HV y una velocidad de corrosión de 4.8-6.4 mpy con un depósito de 9.8% de Ni y 90.2% de zinc, con un baño de sales de sulfato de Ni y Zn a pH 1-3, usando como aditivos tiourea, gluconato de sodio y ácido bórico entre otros, con densidades de corriente diferenciados para cada ánodo, de níquel y el de zinc, corrientes totales de 5-6 A/dm2, los tiempos utilizados fueron los suficientes para provocar un espesor adecuado para ensayos de 10-15 minutos, con una celda electrolítica con agitación, con eficiencia catódicas de 48 a 65%.

ABSTRACT An improved galvanizing with the Zn and Ni co-deposition, achieved an improvement in the hardness at 140-148 HV and a corrosion rate of 4.8-6.4 mpy with a deposit of 9.8% Ni and 90.2% of Zn, with a salt bath of Ni and Zn sulphate at pH 1-3, using as additives thiourea, sodium gluconate and boric acid among others, with differentiated current densities for each anode, nickel with 6 A/dm2 and for zinc 5 A/dm2, the times used were enough to cause an adequate thickness for tests of 10-15 minutes, with an electrolytic cell with agitation, with cathodic efficiency of 48 to 65%.

Path planning using potential field algorithms with optimized parameters through neural networks applied to a 6-dof robotic manipulator

RESUMEN Este trabajo de investigación presenta un nuevo algoritmo orientado a la evasión de obstáculos en un manipulador robótico de 6 grados de libertad basados en algoritmos de campos potenciales. En primer lugar, este manipulador fue desarrollado usando software CAD con el propósito de que este modelo sería nuestro modelo base para el desarrollo del algoritmo propuesto. Luego se desarrolla el modelo de cinemática inversa usando un proceso de control iterativo multivariable. Después se modificó el modelo matemático mediante la adición de un vector de rotación. Este vector se obtuvo a partir de fuerzas repulsivas entre los obstáculos y las seis articulaciones del manipulador robótico. Como consecuencia, el manipulador pudo encontrar múltiples rutas que llegaban al punto final deseado y que evadía todos los posibles obstáculos en su camino. Con el fin de optimizar dichas trayectorias, se construyó una base de datos de diferentes trayectorias. Esta base de datos contiene las trayectorias que dependen en la posición inicial, final y las coordenadas de los obstáculos, con los hiperparámetros de dichas trayectorias optimizadas. Finalmente, las simulaciones han mostrado que el manipulador pudo completar la tarea de llegar a un punto deseado sin atravesar los obstáculos.

ABSTRACT This paper presents a new algorithm for obstacle avoidance tasks applied to a robotic manipulator of 6 degrees of freedom based on potential field algorithms. Firstly, this manipulator was designed using CAD software and it was intended to be used as our base model to develop the proposed algorithm. Then, the inverse kinematics model was developed using a multivariate iterative control process. Afterwards, the mathematical model was modified by adding a rotational vector. This vector was obtained by the repulsive forces between the obstacle and the six joints of the robot manipulator. Therefore, the manipulator was able to find possible routes that reached the final desired coordinate and avoided any possible obstacle along its path. To optimize these trajectories, a database was created of different trajectories. This database contains trajectories that depend on the initial, final and the obstacle coordinates, with the trajectories hyperparameters optimized. Finally, the simulations have shown that the manipulator was able to complete the task of reaching a point without falling in the obstacle points.

Predictive analysis of confirmed Covid-19 cases in Peru based on the Gompertz non-linear Regression Model using fatality cases data

RESUMEN Este estudio tiene como objetivo evaluar el futuro de los casos confirmados de Covid-19 en el Perú, utilizando el modelo de regresión no lineal de Gompertz. Los datos utilizados están basados en los informes oficiales del Ministerio de Salud del Perú (MINSA), tomados desde el 6 de marzo al 20 de junio del año 2020, en otras palabras, a 106 días de haber sido reportado el primer caso de Covid-19 en el Perú. El valor acumulado de casos fatales fue sometido a un análisis interactivo por el método de mínimos cuadrados no lineales para proyectar el modelo. A partir de la derivada de primer orden del modelo predictivo fue obtenido la curva de casos fatales diarios. Usando la tasa de letalidad como proporción entre infectados y casos fatales, además del desfase promedio de días entre ambos, fue posible estimar la curva epidémica. Por el momento, el modelo predictivo sugiere que el Perú estaría en un descenso lento de la curva epidémica, distanciándose del pico de contagios por día. Asimismo, se observó una tendencia de alcanzar unos 550 mil infectados y unos 19 mil fallecidos hasta fines del año 2020. Las predicciones de los modelos matemáticos pueden variar con la actualización periódica de datos, predicciones actualizadas serán publicadas en www.yupay-dynamic.com

ABSTRACT This study aims to evaluate the future of confirmed cases of Covid-19 in Peru, using the Gompertz nonlinear regression model. The data were obtained from official reports of the Peru Ministry of Health (MINSA) taken from March 6 to June 20, 2020, in other words, 106 days after the first case of Covid-19 was reported in Peru. The accumulated value of fatal cases was subjected to iterative analysis by the non-linear least-squares method to achieve a model. Given the first-order derivative of the predictive model was obtained the daily fatal cases curve. Using the fatality rate as the proportion between infected and fatal cases, both of them would also provide days average lag to estimate the epidemic curve. For the moment, the predictive model suggests that Peru would be in a slow descent in the epidemic curve, moving away from the peak of contagions per day. The trend of reaching about 550 thousand infected and 19 thousand deaths until the end of the year 2020. The predictions of the mathematical models may vary according to the periodic updating of data, updated predictions will be published on www.yupay-dynamic .com

Low-voltage networks’ behaviour under the presence of Photovoltaic Generation

RESUMEN El impacto de la generación fotovoltaica en el comportamiento de la red eléctrica depende de la cantidad de potencia inyectada. Así, durante el análisis de la red, todos los factores que pueden influenciar esa potencia deben ser considerados. En este trabajo, una metodología para analizar el comportamiento de la red ante la presencia de generación fotovoltaica es presentada. La metodología propuesta tiene en cuenta la naturaleza estocástica de la inserción fotovoltaica en la red a través del método de simulación de Monte Carlo. A fin de evaluar la influencia de la coincidencia entre la generación fotovoltaica y la demanda, una red de baja tensión trifásica con usuarios residenciales y comerciales es considerada. Las simulaciones son realizadas a lo largo de un día y considerando varios niveles de penetración fotovoltaica. Por lo tanto, la metodología presentada puede ser utilizada en los estudios de planeamiento de la operación realizados por las concesionarias de energía.

ABSTRACT The impact of photovoltaic generation in the electrical network’ behaviour depends on the quantity of injected power. Thus, during the network analysis, all factor that could influence that power must be considered. In this paper, a methodology to analyse the network’ behaviour under the presence of photovoltaic generation is presented. The proposed methodology takes into account the stochastic nature of the photovoltaic insertion in the network via the MonteCarlo simulation method. In order to evaluate the influence of coincidence between PV generation and demand, a three-phase low-voltage network with residential and commercial users is considered. Simulations are performed along a day and considering several levels of photovoltaic penetration. Therefore, the proposed methodology can be used in operation planning studies performed by utilities.

Harmonic control in power plant power transformer by means of a built-in passive filter optimized with bacterial foraging algorithm

RESUMEN La presente busca realizar el estudio y caracterización de un filtro pasivo de distorsión armónica aplicado a la protección de una SS.EE de distribución ubicada al interior de una planta de manufactura. El objetivo es diseñar el filtro según los parámetros internos del transformador, reactancia capacitiva e inductiva, y su optimización mediante el método heurístico tipo enjambre de partículas llamado algoritmo de forraje bacterial. El filtro pasivo se sintoniza en el intervalo de frecuencias predominantes de las corrientes armónicas a partir de la inductancia y capacitancia del transformador y una capacitancia externa. El algoritmo de forraje bacterial permitirá diseñar el filtro de manera que contemple el rango de frecuencias de las corrientes armónicas tomando en cuenta las características no lineales de las cargas en aplicación de la estrategia grupal de alimentación de un enjambre de bacterias escherichia coli. La validación experimental se realizó con el equipo CPC 100Omicrom, que permite obtener las medidas de tangente delta, previa simulación del sistema en el software NEPLAN. Mediante este filtro pasivo rechaza banda se esperan lograr condiciones de trabajo adecuadas y mejoradas atendiendo a las necesidades de proteger tanto el transformador como la maquinaria de planta a la que brinda suministro, especialmente en circunstancias críticas en que los armónicos presentes en la red son altamente agresivos.

ABSTRACT Through this research we seek to carry out the study and characterization of a passive harmonic distortion filter applied to the protection of a distribution SS.EE located inside a manufacturing plant. The objective is to design the filter according to the internal parameters of the transformer, capacitive and inductive reactance, and its optimization using the particle swarm heuristic method called the bacterial forage algorithm. The passive filter is tuned in the prevailing frequency range of harmonic currents from the inductance and capacitance of the transformer and an external capacitance. The bacterial forage algorithm will be able to design the filter in such a way that it takes into account the frequency range of the harmonic currents, according to non-linear loads in application of the group strategy of feeding a swarm of E. coli bacteria. The experimental validation was carried out with the CPC 100Omicrom equipment, which allows obtaining the measurements of tan delta, after simulating the system in the NEPLAN software. Through this passive band reject filter, it is hoped to achieve adequate and improved working conditions, meeting the needs of protecting both the transformer and the plant machinery to which it supplies supply, especially in critical circumstances in which the harmonics present in the network are highly aggressive.

Impact of the interconnection of cross-border electricity markets in the expansion of the generation parks of Peru and Ecuador

RESUMEN En los últimos años a nivel internacional se están llevando a cabo la interconexión de mercados eléctricos, la cual posibilita la optimización del uso de recursos energéticos y mejora la confiabilidad de los sistemas. Este proceso de integración eléctrica genera una redistribución de los beneficios entre los agentes, lo cual también genera nuevos problemas para la coordinación y regulación, por lo cual existe la necesidad de diseñar nuevas políticas de regulación basadas en análisis de los impactos de la interconexión de mercados transfronterizos. El objetivo del presente artículo es mejorar la comprensión de los efectos que tendrá la interconexión en parámetros como: la evolución del parque de generación electricidad en cada sistema eléctrico, la incorporación de centrales hidroeléctricas de gran tamaño especialmente en países que cuenten con complementariedad hídrica y la incorporación de centrales eléctricas a base de recursos energéticos renovables no convencionales. Para ello, se ha estructurado un modelo que hace uso de la teoría de dinámica de sistemas y se analizó el caso de la interconexión Perú - Ecuador, encontrando que las políticas de estado previamente aplicadas en ambos países han originado que los costos marginales de sus sistemas sean relativamente bajos, con lo cual no ingresaría nueva generación en el corto plazo; asimismo, se concluyó que aunque expandir la capacidad hidroeléctrica puede parecer la mejor solución dada la complementariedad hídrica entre ambos países, los bajos costos marginales hacen que las primeras centrales a ser instaladas sean a base de gas natural.

ABSTRACT In the last years at international level the interconnection of electrical markets is being carried out, which makes it possible to optimize the use of energy resources and improve the reliability of the systems. This process of electrical integration generates a redistribution of benefits among agents, which also generates new problems for coordination and regulation, so there is a need to design new regulation policies based on analysis of the impacts of market interconnection. cross-border The objective of this article is to improve the understanding of the effects that interconnection will have on parameters such as: the evolution of the electricity generation park in each electrical system, the incorporation of large hydroelectric power plants especially in countries that have water complementarity and incorporation of power plants based on non-conventional renewable energy resources. To do this, a model has been structured that makes use of the theory of systems dynamics and the case of the Peru-Ecuador interconnection was analyzed, finding that the state policies previously applied in both countries have caused that the marginal costs of their systems they are relatively low, so that new generation would not enter in the short term; It was also concluded that although expanding hydroelectric capacity may seem the best solution given the water complementarity between the two countries, low marginal costs mean that the first plants to be installed are based on natural gas.

Identification of Cadmium and Lead in cocoa crops located in the Satipo - Junin zone

RESUMEN Actualmente existe un grave problema en los cultivos de cacao de las diversas regiones del Perú debido a la presencia de metales pesados en dichos cultivos. Las altas concentraciones de metales pesados en cultivos de cacao prohíben su exportación pues la Comunidad Europea ha establecido normativas alimentarias indicando los niveles máximos permisibles de metales pesados y demás elementos en alimentos. Se consideran que las posibles fuentes de contaminación del Cd en los cultivos de cacao pueden provenir de actividades naturales como actividades volcánicas, procesos de erosión y sedimentación en rocas que contiene minerales con un alto contenido en estos metales pesados. También esta contaminación es debido a las actividades antropogénicas tales como los yacimientos asociados a las minas, la agricultura (uso de fertilizantes), al procesamiento de los minerales y el uso indiscriminado de combustibles fósiles. Debido a que actualmente, no se tiene información de contenidos de metales pesados como Cadmio (Cd) y Plomo (Pb) en una zona de estudio ubicada en Satipo-Junín, en el presente trabajo hacemos un estudio de dicha región, utilizando una metodología para la obtención de las concentraciones de metales de Cd y Pb presentes en el suelo de cultivos de cacao tipo forastero. Como consecuencia de este estudio determinamos y concluimos que las concentraciones obtenidas de Cd y Pb en suelos son menores a los estándares establecidos por el Ministerio de Medio Ambiente (MINAM), además generamos el mapa geoquímico de la zona de estudio con estos metales.

ABSTRACT There is now a serious problem in cocoa crops in various regions of Peru due to the presence of heavy metals in these crops. The high concentrations of heavy metals in cocoa crops prohibit their export because the European Community has established food regulations indicating the maximum permissible levels of heavy metals and other elements in food. It is considered that the possible reasons for the contamination of the Cd in cocoa crops may come from natural activities such as volcanic activities, erosion processes and sedimentation in rocks that contain minerals with a high content of these heavy metals. This contamination is also produced by anthropogenic activities such as mining of associated deposits, agriculture (use of fertilizers), smelting of minerals and burning of fossil fuels. Due to the fact that there is currently no information on the content levels of heavy metals as Cadmium (Cd) and Lead (Pb) in a study area located in Satipo-Junín. In this work, we study this region, using a methodology to obtain the concentrations of Cd and Pb metals present in the soil of foreign-type cocoa crops. As a consequence of this study we determined and concluded that the concentrations obtained of Cd and Pb in soils are inferior to the standards established by the Ministry of Environment (MINAM), in addition we generated the geochemical map of the study zone with these metals.

Thermal performance analysis of a natural convection air solar heater with corrugated absorbent and porous bed

RESUMEN Se analiza el efecto del lecho poroso en un calentador solar de aire con placa absorbente corrugado en V y un diseño que facilita la libre convección, en términos de parámetros de rendimiento y eficiencia térmica. El colector se evaluó, con y sin lecho poroso, en condiciones climáticas similares al montar sobre una pared vertical. Los resultados revelaron que el flujo másico está directamente afectado con la temperatura ambiente. Se observó que el lecho poroso afecta la subcapa laminar de la placa absorbente generando mayor turbulencia que mejora la tasa de transferencia de calor, por tanto, el colector con lecho poroso presenta mayor temperatura en su interior y disminuye ligeramente su eficiencia. Además, el lecho poroso funciona como almacén de calor que reduce inestabilidades lo cual permite una temperatura de salida uniforme y permite aumentar el tiempo de funcionamiento. El colector es de bajo costo, es respetuoso con el medio ambiente y factible para calefacción de ambientes en zonas frígidas.

ABSTRACT The effect of the porous bed in a solar air heater with a V-corrugated absorbent plate and a design that facilitates free convection is analyzed, in terms of performance parameters and thermal efficiency. The collector was evaluated, with and without porous bed, under similar climatic conditions when mounted on a vertical wall. The results revealed that the mass flow is directly affected by the ambient temperature. It was observed that the porous bed affects the laminar sublayer of the absorbent plate generating greater turbulence that improves the rate of heat transfer, therefore, the collector with a porous bed presents a higher temperature inside and slightly decreases its efficiency. In addition, the porous bed works as a heat store that reduces instabilities which allows a uniform outlet temperature and allows to increase the operating time. The collector is inexpensive, respectful with the environment and feasible for space heating in frigid areas.

Box - Behnken design to optimize the performance of a peak photovoltaic solar system

RESUMEN El objetivo de la investigación fue diseñar un sistema Box Behnken para optimizar el rendimiento de un pico sistema solar fotovoltaico en el Valle del Mantaro en condiciones de alta densidad poblacional. Para ello se ubicó el sistema en una zona de moderada densidad urbana de la ciudad de Huancayo, región Junín, en la región central del Perú con coordenadas 12°03'29,0"S 75°13'12,9"W. Las mediciones se realizaron en la temporada de verano regional. Las variables evaluadas para su optimización en el Diseño Box Behnken fueron: orientación, ángulo de inclinación del panel solar y la hora de exposición. Se modeló el comportamiento mediante la superficie de respuesta para variables únicas y combinadas, comparándose la variación en la diferencia de potencial (V). Los resultados mostraron que la variable de mayor significación para la variación de potencial fue el ángulo de inclinación, con un efecto estandarizado de 3,48 y 95% de significancia. Todos los residuos del diagrama factorial se encontraron dentro de +0,8 y -0,8, indicando que el procedimiento experimental aplicando el método Box Behnken no presentó valores atípicos. Se concluyó que es posible maximizar la diferencia de potencial de un sistema de captación solar en el Valle del Mantaro, en una zona de alta densidad urbana, priorizando el ángulo de incidencia de radiación.

ABSTRACT The objective of the research was to design a Box Behnken system to optimize the performance of a peak photovoltaic solar system in the Mantaro Valley under conditions of high population density. For this, the system was located in a zone of moderate urban density in the city of Huancayo, Junín region, in the central region of Peru with coordinates 12 ° 03'29.0 "S 75 ° 13'12.9" W. Measurements were made in the regional summer season. The variables evaluated for optimization in the Behnken Box Design were: orientation, angle of inclination of the solar panel and time of exposure. Behavior was modeled using the response surface for single and combined variables, comparing the variation in the potential difference (V). The results showed that the variable of greatest significance for the potential variation was the angle of inclination, with a standardized effect of 3.48 and 95% significance. All the residuals of the factorial diagram were found within +0.8 and -0.8, indicating that the experimental procedure applying the Box Behnken method did not present outliers. It was concluded that it is possible to maximize the potential difference of a solar collection system in the Mantaro Valley, in an area of high urban density, prioritizing the angle of incidence of radiation.