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Item Caracterización del sistema solar fotovoltaico conectado a la red eléctrica de la UNJBG utilizando un aplicativo informático, Tacna - 2017(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2018) Cohaila Mayta, Josimar Klever; Polo Bravo, Carlos ArmandoCon el presente trabajo de investigación se ha desarrollado un aplicativo informático para caracterizar el sistema solar fotovoltaico conectado a la red eléctrica de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, a efectos de analizar, cuantificar y graficar los parámetros térmicos, energéticos y eléctricos; del sistema solar fotovoltaico conectado a la red eléctrica. El aplicativo informático fue desarrollado en el software Matlab R2017b, en el entorno Guide, la técnica de programación fue la secuencial. La data se encontraba almacenada en archivos de extensión *.CSV, teniendo un archivo para cada fecha determinada, los archivos se tienen desde el 16 de abril de 2015, hasta el presente, se almacenan de forma diaria y continua en intervalos de 15 segundos. El análisis diario permite visualizar los parámetros térmicos, energéticos y eléctricos vs el tiempo, obtener valores mínimos, máximos y promedios, así como la energía promedio generada en esa fecha, así como la energía acumulada en un día de evaluación, mensualmente y anualmente, finalmente muestra los valores de eficiencia del módulo fotovoltaico, así como la eficiencia del sistema. La eficiencia anual del sistema fotovoltaico es de 14,31 %, y el mes de mayor eficiencia fue el mes abril con 15 %. La energía activa acumulada durante este año 2017 fue de 4 632,22 kwh. Mientras que la energía activa registrada por el inversor fue de 5 149 kwh. Esta diferencia de 516,22 kwh, se debe a que no contó con toda data del año 2017.Item Cuantificación y caracterización de la radiación ultravioleta-b en la ciudad Tacna, periodo: 2012-2014(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2018) Miranda Espinoza, Guadalupe; Polo Bravo, Carlos ArmandoEl presente trabajo de investigación se realizó con el objetivo de cuantificar y caracterizar la radiación ultravioleta B sobre la ciudad de Tacna en relación a los niveles de riesgo de exposición. Se ha utilizado la información básica de radiación ultravioleta B correspondiente al periodo 2012 – 2014, generada en la estación meteorológica agrícola principal MAP-Jorge Basadre Grohmann operada por el SENAMHI, en la que se realizaron las mediciones de IUV. Los índices de radiación ultravioleta B a nivel diaria, mensual y multianual alcanzaron máximos valores de 8 a 10 y 11 a más niveles de riesgo muy alta y extremadamente alta en los meses de enero, febrero, noviembre y diciembre con frecuencias de ocurrencia 67 % y 33 %, mientras que los índices mínimos registrados fueron de 3 a 5 con nivel de riesgo moderada en los horarios de 8:00 h y 17:00 h, con frecuencias del 40 % y 83 % durante los meses de junio y julio respectivamente. Los resultados obtenidos constituyen indicadores importantes de prevención para la población con la finalidad de tomar medidas de prevención frente a la exposición a la radiación ultravioleta UVB y minimizar sus efectos dañinos.Item Diseño, construcción y caracterización de un destilador solar tubular para desalinizar agua de mar(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2012) Mamani Flores, Efracio; Polo Bravo, Carlos ArmandoEl Destilador Solar Tubular (DST) fue diseñado y evaluado en el Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT) de la UNJBG, Tacna, PERÚ. El trabajo se ejecutó a una escala piloto, con el fin de investigar el comportamiento y características del destilador y del agua destilada, respectivamente, bajo condiciones de irradiancia solar global de la ciudad de Tacna. Se empleó agua de mar para evaluar en el DST, se realizaron mediciones del volumen de agua destilada, temperaturas, irradiancia solar global y calidad de agua destilada, antes y después de la evaluación. Los resultados obtenidos experimentalmente indican una buena cantidad aceptable de agua destilada por el método DST, obteniéndose un volumen medio de 2,5 l/ m² ; con un máximo volumen de 3,6 l/m² día y un mínimo de 0,93 l/ m² día. El destilador solar tubular (DST) tiene una eficiencia de 47% en términos de procesamiento de agua destilada.Item Diseño, construcción y evaluación de un Concentrador Cilíndrico Parabólico para generar vapor de agua a alta temperatura(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2012) Sacari Sacari, Elisban Juani; Polo Bravo, Carlos ArmandoEl presente trabajo de tesis desarrolla el diseño, construcción y evaluación de un sistema de concentración solar del tipo Cilíndrico Parabólico, el cual fue realizado en los ambientes del Centro de Energías Renovables de Tacna – CERT de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann. Para el diseño se utilizaron dos software tales como el Microsoft Excel y el AutoCAD. Para la construcción se emplearon materiales que son fácilmente accesibles en el mercado nacional y local, parte de estos incluso son material reciclado, por ejemplo el cobertor de vidrio del tubo absorbente se tomó de tubos rotos de termas solares de tubos al vacío. El factor de concentración del sistema es de 26,44 soles, con esto podemos alcanzar temperaturas superiores a los 100°C en el tubo absorbente en condiciones normales de temperatura y radiación (radiación directa). Al evaluarse el concentrador se encontraron los valores de la eficiencia óptica para el caso de un CCP sin cobertor de vidrio es de 0,35, y la del CCP con cobertor de vidrio es de 0,71, y el coeficiente global de pérdidas para el CCP sin cobertor de vidrio es de 50,97 Wm-2°C-1, y para el CCP con cobertor de vidrio es de 5,10 Wm-2°C-1. Se generó vapor de agua a 128 °C, casi inmediatamente, con un caudal de 0.0083 ls-1. También se encontró que la velocidad de calentamiento del agua en un tanque con 500 litros de agua potable empleando el CCP es de 0,14 °C por minuto.Item Diseño, construcción y evaluación de un microaerogenerador usando materiales reciclables(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2013) Bernabé Coaquera, Rigoberto; Polo Bravo, Carlos ArmandoEste trabajo tiene por objetivo obtener energía eléctrica con un microaerogenerador diseñado y construido con materiales reciclables, evaluando la eficiencia del mismo bajo condiciones controladas en laboratorio y bajo las condiciones de viento de Tacna. El microaerogenerador fue diseñado para ser probado en diferentes configuraciones en cuanto a las características del rotor, en este caso, el diámetro, el número de aspas y el perfil de las aspas. El material predominante es el PVC. En sus diferentes formas, Tés, Reducciones y tubos de 4” y 2”. Así como, placas en desuso de Acrílico, rodajes y tornillos, además de elementos de electrónica básicos. El generador usado es un motor de corriente continua de un Equipo Betamax. Los datos que se obtuvieron demuestran que la configuración óptima, para este micro aerogenerador en especial, es de tres aspas, con un diámetro de 40 cm y obtenidas a partir de tubos PVC de 4”. Se ha logrado generar la electricidad necesaria para la carga de una batería de celular, una lámpara led de emergencia o un equipo mp3, con una eficiencia promedio de 3,45% bajo condiciones de viento de Tacna. Los resultados obtenidos nos indican que sí es posible diseñar y construir un microaerogenerador utilizando materiales reciclables para la generación de energía eléctrica a pequeña escala y para un día con velocidad promedio de 1,69 m/s, la energía generada en promedio es de 1,21 watts hora; la velocidad de arranque es de 1,48 m/s.Item Evaluación comparativa del rendimiento global de módulos fotovoltaicos de tecnologías PERC, HIT, CIGS con la de silicio monocristalino bajo las condiciones climáticas de la ciudad de Tacna(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Coaquira Miranda, Edgar Emmanuel; Polo Bravo, Carlos ArmandoEn este estudio se determina el rendimiento global de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red con tecnologías fotovoltaicas actuales en el mercado del tipo Al-BSF (campo de superficie posterior de aluminio), PERC (célula trasera del emisor pasivado), HIT (heterouniones con capa fina intrínseca) y CIGS (seleniuro de cobre, indio y galio) ubicados en la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann de la ciudad de Tacna, resaltando que la región de Tacna cuenta con un alto potencial energético solar. La investigación se ha realizado desde octubre de 2021 a marzo de 2022, en cuatro sistemas fotovoltaicos interconectados a la red, bajo el registro de datos automatizado por medio de plataforma en LabView, monitoreando los parámetros eléctricos como Potencia, corriente y tensión en AC y DC, también parámetros ambientales como temperatura del módulo, temperatura ambiente e irradiancia solar luego procesada y analizada en lenguaje Phyton. Obteniendo la tecnología Al-BSF un mayor rendimiento global de 85,60 % seguida de la HIT con 85,40 %, CIGS 83,60 % y PERC con 75,10 %, con estos resultados pudimos determinar que las tecnologías HIT y Al-BSF tienen un mejor rendimiento para las condiciones climáticas de la cuidad de Tacna. También se observaron pérdidas por temperatura para cada tecnología, siendo del 6,98% para Al-BSF, 2,18% para PERC, 1,86% para HIT y 2,01% para CIGS, con Al-BSF mostrando la mayor pérdida. La evaluación también reveló que, a pesar de estas pérdidas por temperatura, la tecnología de silicio monocristalino (Al-BSF) logró el mejor rendimiento global con un 85,60%, seguida de cerca por HIT con un 85,10%. Es importante destacar que la eficiencia de HIT se destacó en días con baja irradiación solar, lo que la hace más eficaz en condiciones climáticas similares a la cuidad de Tacna.Item Evaluación de la eficiencia de una terma solar con tubos de vacío bajo condiciones climáticas del Centro Poblado Maure – Kallapuma (42260 msnm), Tarata, Tacna(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Chuquimia López, John Alfredo; Polo Bravo, Carlos ArmandoEn el presente trabajo se evalúa la eficiencia de una terma solar con tubos de vacío mediante el estudio de sus características térmicas en dos estados diferentes, sin consumo y con consumo bajo condiciones climáticas extremas que caracterizan el centro poblado Maure – Kallapuma ubicado en la zona altoandina a 4260 msnm. El estudio se realizó a base de una de las tres termas solares instaladas e inoperativas en el Centro Educativo Horacio Zeballos Gamez de Kallapuma. Fue necesario realizar una serie de mejoras a la terma solar debido a su deficiente instalación original. Se instalaron ocho sensores de temperatura en diferentes puntos de la terma solar con el objetivo de recopilar la mayor información posible sobre el comportamiento térmico durante el proceso de calentamiento de agua para uso doméstico. Los datos se recopilaron durante los meses menos fríos de Kallapuma que corresponden desde diciembre del 2020 hasta marzo del 2021. El estudio ha tenido periodos de evaluación in situ y periodos en las cuales se dejó registrando los sensores de manera automática y bajo la supervisión del personal que labora en el centro educativo. Los resultados obtenidos nos muestran que la eficiencia máxima de la terma solar en un estado sin consumo es de 0,61 y para un estado con consumo es iguala a 0,56 lo que nos permite concluir que las termas solares con tubos de vacío son muy eficientes en Kallapuma para producir agua caliente de uso doméstico.Item Influencia de la temperatura de calcinación en el gap de energía prohibida de las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) dopado con diferentes concentraciones de hierro (Fe)(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Lanchipa Ramos, Wilson Orlando; Polo Bravo, Carlos ArmandoEl presente trabajo tiene como objetivo determinar el efecto de la temperatura de calcinación en ancho de energía prohibida (Band Gap) del dióxido de titanio puro y dopado con hierro al 1, 2 y 3 %, sintetizado por el método sol-gel, calcinado a temperaturas de 400, 600, 800 y 900 °C por un tiempo de 2 horas. La caracterización estructural se realizó por el método de difracción de rayos-X, obteniendo dióxido de titanio cristalino en todas las muestras, principalmente en dos fases: en las calcinadas a 400 y 600°C, se obtuvo principalmente la fase anatasa; mientras que, entre las muestras tratadas a 800 y 900 °C, se obtuvo la fase rutilo. Con espectroscopia Raman, se obtuvieron los modos vibracionales, los cuales confirmaron la presencia de las fases anatasa y rutilo, además de distorsiones en la red. Con la microscopia electrónica de barrido, se determinó la composición elemental y la forma de las nanopartículas. Finalmente, se utilizó la espectroscopia de reflectancia difusa para obtener los espectros de reflexión. Con ello, se pudo determinar un ancho de energía prohibida más bajo de 2,23 eV, con un espectro de absorción corrido del ultravioleta hacia el infrarojo por efecto del hierro. Los resultados son importantes para aplicaciones en descontaminación, purificación de agua y otras aplicaciones.Item Influencia del dopaje en las propiedades estructurales, ópticas y morfológicas de las nanopartículas de titanato de bario dopado con cromo (BaTi(1-x)-CrxO3)(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Huillca Huillca, Julio César; Polo Bravo, Carlos ArmandoEn las últimas décadas la investigación de los nanomateriales para mejorar la eficiencia de nuevas celdas solares y aprovechar la energía ilimitada proveniente del Sol ha tenido un impulso significativo. Uno de ellos es el Titanato de Bario que, por su estructura cristalina que la hacen poseedoras de propiedades ferroeléctricas y ópticas peculiares, la convierten en un material candidato para la mejora de eficiencia de las celdas solares. En este trabajo se sintetizó Titanato de Bario (TB) dopado con Cromo vía Sol-precipitación a una temperatura de calcinación de 700 °C y presión ambiente. Los polvos fueron caracterizados por Difracción de Rayos X (DRX), Análisis térmico simultáneo (TGA-DSC), espectroscopía por UV-Visible, Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), análisis superficial por el método BET (Brunauer-Emmett-Teller) y por Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). La fase cúbica fue confirmada por DRX para el TB sin dopaje, mientras que presenta una distorsión hacia la fase tetragonal en las muestras dopadas con Cromo, la espectroscopia infrarroja también confirma la presencia de enlaces característicos de la estructura del TB. La banda prohibida calculada fue de 3,22 eV para la muestra con una ligera disminución para las muestras con dopajes. El área superficial fue de 2,54 m2/g para la muestra sin dopaje y una máxima de 4,51 m2/g con 0,5% de dopaje con Cromo. La disminución en la reflectancia aumenta el porcentaje de absorción del espectro electromagnético en el rango medido que para una futura aplicación en celdas solares podría indicar un mayor porcentaje de eficiencia en la conversión hacia energía eléctrica.Item Nivel de ecoeficiencia en los estudiantes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann considerando la conciencia ambiental y valores, 2018(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2020) Huisa Cutipa, Hennrry Brady; Polo Bravo, Carlos ArmandoObjetivo: El objetivo de la investigación fue determinar el grado de correlación de la conciencia ambiental, valores y el nivel de ecoeficiencia de los estudiantes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann. Metodología: comprendió 286 estudiantes, se empleó el método de muestreo no probabilística, la técnica por cuotas según estratos e instrumentos para medir las variables. La investigación es básica, diseño no experimental y correlacional. Resultados: un 53,5 % de los estudiantes de la Facultad de Ingeniería, tienen un nivel regular de conciencia ambiental, el 67,9 % un nivel alto en valores y el 72,4 % un nivel regular en ecoeficiencia. La dimensión conativa es predominante en la conciencia ambiental con 26,1 %, la dimensión honestidad es predominante en los valores con 50,8 %, asimismo, la conciencia ambiental no incide en la dimensión energía de la ecoeficiencia en un 5,9 %, con un nivel de significancia (pvalue > 0,05), pero los valores si inciden en la dimensión energía en un 21,1 %, con un nivel de significancia (pvalue < 0,05), ambas variables inciden en la dimensión de residuos sólidos de la ecoeficiencia en 17,3 % y 13,5 %, y con un nivel de significancia (pvalue < 0,05). Conclusión: la conciencia ambiental y valores, inciden en la ecoeficiencia en un 22,6 % y 24,4%, con un nivel de significancia (pvalue < 0,05).Item Optimización y caracterización de una sauna solar seco con acumuladores térmicos(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2012) Acero Laura, Gohnny; Polo Bravo, Carlos ArmandoEl presente trabajo experimental tiene como objetivo principal caracterizar y optimizar térmica y energéticamente una Sauna Solar Seco (SSS) usando tres tipos de acumuladores térmicos; agua, piedras sin pintar, y piedras pintadas de negro mate, considerando el alto potencial solar de la Región Tacna y de nuestro país, y ante la necesidad social de contar con sistemas que usen como fuente energética la energía solar; alternativos a los convencionales, y sobre todo para aplicaciones terapéuticas, que utilice energía limpia, renovable, y de menor impacto ambiental. La caracterización térmica y energética experimental, nos indican que la temperatura máxima alcanzada en el interior de caja metálica es de 77,46ºC y humedad relativa mínima de 1,25 % bajo una radiación solar de 838,1 W/m2 ; con una longitud de onda de la radiación térmica de la caja metálica que oscila entre 9,8 μm a 7,97 μm, concordante con lo establecido por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), y una potencia emisiva que oscila entre 423,91 W/m2 a 991,24 W/m2 durante las 8:00 a las 20:00 horas, este resultado muestra la viabilidad de integración entre la sauna solar seco y la cabina de radiación infra-roja. La eficiencia media diaria de la SSS con acumuladores térmicos de piedra pintada de negro mate, piedra sin pintar, agua contenida en botellas descartables y sin acumulador térmico, corresponde a 40,7 %, 38,1 %, 41,4 % y 38,7 %, respectivamente.Item Potencial energético solar y su impacto ambiental en la Región Tacna(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2013) Polo Bravo, Carlos Armando; Torres Muro, Hugo AlfredoEn el presente trabajo de investigación se ha obtenido que la energía solar global incidente sobre superficie horizontal en promedio anual para la Región Tacna es de (6,04±0,36) kWh/m^2.día, ó 0,510 litros de petróleo por metro cuadrado de superficie por día, por encima del promedio mundial en 13,46 %, con una variación interanual de 5,8%; lo que determina que la Región Tacna es ideal para cualquier aplicación solar, sobre todo en la zona de la "franja solar". Las zonas andinas cuentan con mejor potencial que el de la costa, en verano se tiene la mayor energía incidente, Igualmente se ha cualificado los impactos ambientales causados por los sistemas que abastecen de energía a la región, como ser las CCs. HHs. de Aricota y del sistema interconectado que usan combustibles fósiles y de grandes CC. HH. distribuidas en diferentes regiones del país, determinándose que estos son altamente negativos, con significancia (-), mientras que los de la energía solar son altamente positivos, con significancia (+); su uso conlleva a ahorrar grandes cantidades de combustibles fósiles, y dejar de emitir miles de toneladas de CO2, SO2 y NxO, con estos indicadores es posible planificar el desarrollo sostenible de la región.