Classical and quantum approaches to the interaction of light and matter at the nanoscale

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Integración de dispositivos electrónicos inteligentes en Smart Grid

El sector eléctrico está experimentando cambios importantes tanto a nivel de gestión como a nivel de mercado. Una de las claves que están acelerando este cambio es la penetración cada vez mayor de los Sistemas de Generación Distribuida (DER), que están dando un mayor protagonismo al usuario a la hora de plantear la gestión del sistema eléctrico. La complejidad del escenario que se prevé en un futuro próximo, exige que los equipos de la red tenga la capacidad de interactuar en un sistema mucho más dinámico que en el presente, donde la interfaz de conexión deberá estar dotada de la inteligencia necesaria y capacidad de comunicación para que todo el sistema pueda ser gestionado en su conjunto de manera eficaz. En la actualidad estamos siendo testigos de la transición desde el modelo de sistema eléctrico tradicional hacia un nuevo sistema, activo e inteligente, que se conoce como Smart Grid. En esta tesis se presenta el estudio de un Dispositivo Electrónico Inteligente (IED) orientado a aportar soluciones para las necesidades que la evolución del sistema eléctrico requiere, que sea capaz de integrase en el equipamiento actual y futuro de la red, aportando funcionalidades y por tanto valor añadido a estos sistemas. Para situar las necesidades de estos IED se ha llevado a cabo un amplio estudio de antecedentes, comenzando por analizar la evolución histórica de estos sistemas, las características de la interconexión eléctrica que han de controlar, las diversas funciones y soluciones que deben aportar, llegando finalmente a una revisión del estado del arte actual. Dentro de estos antecedentes, también se lleva a cabo una revisión normativa, a nivel internacional y nacional, necesaria para situarse desde el punto de vista de los distintos requerimientos que deben cumplir estos dispositivos. A continuación se exponen las especificaciones y consideraciones necesarias para su diseño, así como su arquitectura multifuncional. En este punto del trabajo, se proponen algunos enfoques originales en el diseño, relacionados con la arquitectura del IED y cómo deben sincronizarse los datos, dependiendo de la naturaleza de los eventos y las distintas funcionalidades. El desarrollo del sistema continua con el diseño de los diferentes subsistemas que lo componen, donde se presentan algunos algoritmos novedosos, como el enfoque del sistema anti-islanding con detección múltiple ponderada. Diseñada la arquitectura y funciones del IED, se expone el desarrollo de un prototipo basado en una plataforma hardware. Para ello se analizan los requisitos necesarios que debe tener, y se justifica la elección de una plataforma embebida de altas prestaciones que incluye un procesador y una FPGA. El prototipo desarrollado se somete a un protocolo de pruebas de Clase A, según las normas IEC 61000-4-30 e IEC 62586-2, para comprobar la monitorización de parámetros. También se presentan diversas pruebas en las que se han estimado los retardos implicados en los algoritmos relacionados con las protecciones. Finalmente se comenta un escenario de prueba real, dentro del contexto de un proyecto del Plan Nacional de Investigación, donde este prototipo ha sido integrado en un inversor dotándole de la inteligencia necesaria para un futuro contexto Smart Grid.

Síntesis, caracterización, propiedades eléctricas y electroquímicas de Na₃V₂-xAlx(PO₄)2F₃ (x=0,0.02, 0.05, 0.1) como cátodos para su aplicación en baterías de ion-litio

Propósito y Método del Estudio: La demanda de baterías recargables ha aumentado de manera significativa cada año durante la última década impulsada por las necesidades vinculadas con el desarrollo tecnológico (portabilidad, alto desempeño de dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos). La batería ión-litio es el dispositivo de mayor consumo, está diseñado para el almacenamiento y conversión de energía eléctrica basado en electrodos de intercalación. En la actualidad los esfuerzos están dirigidos a la mejora y/o remplazo de los componentes actuales de las baterías: ánodo, cátodo (LiCoO2) y electrolito, por materiales que tengan más altos rendimientos en términos de energía, potencia, costo, confiabilidad, tiempo de vida y seguridad. En este trabajo de investigación se prepararon y caracterizaron cuatro compuestos Na3V2-xAlx(PO4)2F3 (x= 0, 0.02, 0.05, 0.1) como materiales catódicos para baterías ión-litio. Estos materiales se obtuvieron mediante el método Pechini. La caracterización morfológica y microestructural se llevó a cabo por Microscopia Electrónica de Barrido de Emisión de Campo (FESEM), el análisis textural por Fisisorción de N2 por la técnica BET; la composición química y cristalográfica se determinó por Espectroscopia de Emisión de Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-OES), Espectroscopia de Energía Dispersiva de Rayos X (EDXS) y Difracción de Rayos X (XRD), mientras que por Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) se realizó la caracterización eléctrica; por último la aplicación de los materiales como cátodos en baterías ión-litio se evaluó mediante pruebas Galvanostáticas de carga/descarga. Contribuciones y Conclusiones: Se establecieron las condiciones de síntesis para los materiales Na3V2-xAlx(PO4)2F3 x= 0, 0.02, 0.05 y 0.1 vía método Pechini. El dopaje de la fase Na3V2-xAlx(PO4)2F3 se llevó a cabo con éxito hasta x=0.1 moles de aluminio, dado que se conservó la estructura cristalina tetragonal del Na3V2(PO4)2F3 (JCPDS 01-089-8485). Los materiales obtenidos tienen una microestructura formada por partículas de forma granular de tamaño nanométrico (40-100nm), esto se atribuye al efecto del carbono residual en la muestra (en promedio 8% en peso) ya que inhibe el crecimiento de partícula, además que permite mejorar el contacto entre las partículas lo que beneficia a la conductividad electrónica del material. Los materiales obtenidos tienen en promedio un tamaño de poro de 20 nm, con un área superficial del orden 30 m2/g. La fase con 0.05 moles de aluminio presentó el mejor resultado bajo las condiciones de estudio. Conjuga dos de las características básicas de una batería, presenta una alta capacidad de carga/descarga (123/101 mAh/g a un voltaje de celda de 4.4 V vs Li) y una buena capacidad de retención (82%), en comparación al material sin dopar (128/63 mAh/g y 49% de retención). Por lo anterior, el dopaje de la fase Na3V2(PO4)2F3 con Al, logró la estabilización de la estructura frente a los procesos de ciclado. Por lo cual es un material prometedor para su aplicación como cátodos en baterías ión-litio o ión-sodio.

Fluctuaciones de tensión eléctrica en redes industriales debidas a la operación de cargas de gran tamaño

La operación de un sistema eléctrico debe cumplir con aspectos de economía, y de seguridad. Un aspecto importante, es la propensión que tienen los circuitos utilizados por las compañías eléctricas a las fluctuaciones en la tensión eléctrica cuando alimentan cargas de gran tamaño. Estas fluctuaciones momentáneas en la magnitud de la tensión suministrada son probablemente los problemas de calidad de la energía más importantes. Sin embargo, los usuarios industriales con servicio de suministro eléctrico exclusivo son más bien la excepción que la regla. En consecuencia, los niveles crecientes de las fluctuaciones de tensión producidos por la operación de cargas cíclicas de tamaños considerables utilizadas por algunos usuarios, se proyectan como una fuente progresiva de deterioro de la calidad de la energía no solo en las instalaciones de los usuarios que las producen sino también en instalaciones vecinas alimentadas por la misma línea. En este documento se propone una metodología para caracterizar los fenómenos electromagnéticos que se presentan en sistemas eléctricos industriales débiles, para establecer un criterio para diagnosticar incompatibilidades entre el sistema eléctrico de suministro y la carga.

Influencia de la inserción de nano-óxidos cerámicos sobre la microestructura y propiedades de una porcelana triaxial.

La nanociencia y nanotecnología han revolucionado las investigaciones en ciencia de los materiales, permitiendo el desarrollo de nuevos productos con desempeño superior a los convencionales. Conceptos nanotecnológicos como la adición de partículas en tamaños nanométricos para incrementar las propiedades finales han sido demostrados en cerámicos, sin embargo esta alternativa prácticamente no ha sido investigada en sistemas porcelánicos, específicamente en porcelanas triaxiales con aplicaciones eléctricas. Este trabajo de investigación presenta el desarrollo de una formulación de porcelana triaxial silicosa, de grado eléctrico, con características mecánicas y dieléctricas mejoradas mediante la incorporación de nanopartículas cerámicas. Se estudió la influencia de la adición de dos tipos de óxidos cerámicos en tamaño nanométrico, α- alúmina (α-Al2O3) y circonia (ZrO2), en las propiedades y microestructura de la porcelana triaxial, al variar la concentración de las nanopartículas en la composición inicial. En la primera parte de la experimentación, se elaboraron probetas experimentales siguiendo un proceso a nivel laboratorio haciendo uso de un conformado por presión uniaxial. Posteriormente, se elaboraron pastas porcelánicas a nivel planta-prototipo mediante un proceso de conformado por extrusión plástica. Las probetas sinterizadas fueron caracterizadas mediante evaluaciones físicas tales como densidad, porosidad, absorción de humedad y contracción lineal; así mismo se llevaron a cabo análisis microestructurales y de fases a través de las técnicas de DR-X, MEB y DSC-TGA. Por último, se realizaron evaluaciones mecánicas por medio de ensayos de resistencia a la compresión y módulo de ruptura (por tres puntos), así como la evaluación de la capacidad aislante con pruebas de resistencia dieléctrica. Los resultados obtenidos demuestran que la inserción de nanopartículas de alúmina y circonia, ayudan en el reforzamiento mecánico del sistema porcelánico triaxial estudiado, además de mejorar sus características dieléctricas, lo que representa una alternativa tecnológicamente factible para mejorar el desempeño de productos de porcelana, como es el caso de aisladores eléctricos

Análise de conversores de frequência óptica baseados em amplificadores ópticos semicondutores

Dissertação de mest. em Engenharia de Sistemas e Computação, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2002

Study of new physiological characteristics as protein receptors (RP55) of light, color, heat, motion, smell, electric, vibration and position located in head, body and abdominal, found in mosquito larvae.

The main objective of the research is to demonstrate new physiological characteristics receptors in the presence of mosquito larvae. 100 larvae of different species were collected and studied for a week in periods of 8-24 hrs. Larvae stages I, II, III and IV have photo-thermo receptors of light and heat housed in the body is divided into head, thorax and abdomen, perceive hot or cold environments, and have fibers in chest or hairs lining your body or abdomen, and a pair of antennae on the head. Stages II and III are more developed than the initial stages. They are attracted by the dark green at the bottom, a pair of eyes that perceive light and color. Have receptors proteins (RP55) that capture motion at a speed the slightest movement of waves in the water. Its nose is not well developed but have chemoreceptors. They adapt to changes in pH in alkaline media, are sensitive to chemical, thermal and mechanical changes nociceptors have electroreceptors or galvanoreceptores sensitive to electrical stimuli, have mechanoreceptors that are sensitive to touch, pain, pressure, gravity, sound. They have a GPS position that seems the guides. It is precisely in the fibers, mushrooms or bristles are recipients along with the micro villi in head, thorax and abdomen.
RESUMEN El objetivo principal de la investigación es demostrar nuevas características fisiológicas como la presencia de receptores en las larvas de mosquitos. Se recolectaron 100 larvas de diferentes especies y se estudiaron por una semana en periodos de 8 a 24 hrs. Las larvas de los estadios I,II,III y IV tienen foto-termo receptores de luz y calor alojados en el cuerpo que se divide en cabeza, tórax y abdomen, perciben ambientes fríos o calientes, así como tienen fibras en tórax o pelos que recubren su cuerpo, y un par de antenas en la cabeza. Los estadios II y III son más desarrollados que las etapas iniciales. Tienen receptores proteicos RP55. Les atrae el color verde oscuro en el fondo, un par de ojos que perciben la luz y color con fotoreceptores. Tienen receptores RP55 de movimiento que captan a una velocidad el más mínimo movimiento de ondas en el agua. Su olfato no está muy desarrollado pero tienen quimioreceptores. Se adaptan a cambios de pH en medios alcalinos, tienen nociceptores sensibles a cambios químicos, térmicos y mecánicos, tienen galvanoreceptores o electroreceptores sensibles a estímulos eléctricos, tienen mecanoreceptores que son sensibles al tacto, dolor, presión gravedad, sonido. Tienen un GPS de posición que pareciera las orienta.

Análisis del impacto de ampliar la cobertura de la oferta de energía prepago en Antioquia

El presente documento muestra un análisis sobre las decisiones, ventajas y desventajas asociadas con la ampliación de la cobertura de la oferta de energía prepago que tiene el Grupo EPM -- Todo esto evidenciado desde un punto de vista financiero y social que permitan conocer en detalle las implicaciones de esta decisión -- El Grupo EPM tiene en su propósito, la construcción de territorios sostenibles en todos los lugares donde tenga presencia -- Antioquia representa su mercado natural de origen, donde tiene el mayor porcentaje de usuarios y en sus objetivos siempre ha estado presente realizar intervenciones que permitan mejorar las condiciones de vida a través de soluciones de acceso y comprabilidad -- El Grupo siempre está en una constante búsqueda de generar valor agregado a los usuarios y desarrollar ofertas que permitan el disfrute de los servicios públicos domiciliarios, entendiendo las diferentes realidades y circunstancias que se viven en los territorios -- Una de las alternativas más exitosas desarrolladas por la empresa y en la cual ha sido líder en el mercado, es el esquema de energía prepago implementado desde el 2006 -- La energía prepago fue estructurada como una oferta que generaría beneficio para el Grupo representado en unos menores costos en los servicios de reconexión, suspensiones, cortes y unas mejoras en los índices de recaudo, para los usuarios les daba un mayor control sobre sus consumos y poder tener una forma de pago que se ajustara a la forma como reciben los ingresos -- La iniciativa ha dejado unos resultados positivos, sin embargo en las diferentes investigaciones y encuestas de satisfacción se identifica una oportunidad de mejora, debido a que algunos usuarios manifestaban el deseo y necesidad de hacer parte de esta oferta pero se les negaba el acceso debido a que no cumplían con las condiciones de entrada, razón por la cual se decidió realizar un análisis de estas condiciones de entrada y revisar la posibilidad de implementar algunos cambios -- El objetivo de esta investigación será hacer un análisis de la oferta de energía prepago actual de EPM para inferir algunos impactos económicos, sociales y regulatorios que tendría para el Grupo aumentar la cobertura de su mercado objetivo, contribuyendo así a mejorar la situación de comprabilidad de las comunidades vulnerables del Departamento de Antioquia -- Para ello se realiza un análisis de factibilidad de ampliar el esquema de energía prepago a partir de un modelo financiero y los resultados de talleres e investigaciones de percepción de los usuarios atendidos bajo esta modalidad

Propuesta del esquema documental para el desarrollo del sistema de gestión de la calidad bajo la norma ISO 9001 para la Empresa Safer Ingeniería S.A.S

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La economía informal: difícil búsqueda en los hogares ante la necesidad tangible de servicios eventuales

Según la Organización Mundial del Trabajo (OIT, 2013), en la informalidad laboral abundan el emprendimiento, la iniciativa, el ingenio, el sacrificio y el esfuerzo -- No obstante, al mismo tiempo es sinónimo de empleos con bajos ingresos, sin protección social ni derechos, sin estabilidad y con escasas perspectivas de futuro -- Al tener en cuenta lo anterior se evidencian tanto la oportunidad como la necesidad de generar nuevas ideas que aprovechen la vinculación en el entorno digital de todo lo referente a la búsqueda y la oferta de servicios no convencionales de manera escalable en el tiempo, dado el crecimiento exponencial del uso de internet en los últimos años, lo que se traduce en ofrecer una forma de mezclar el talento que cada persona desarrolla en labores informales con un medio en el que las puede difundir y promocionar -- Al tomar lo anterior en consideración se plantea un modelo de plataforma digital que busca conectar oferta y demanda para generar soluciones a necesidades eventuales que surgen para el mantenimiento del hogar, como reparación de tuberías, daños eléctricos, carpintería o mejoras locativas en muros, pisos o techos o la consecución de una empleada del servicio con buena calificación, etc -- En este estudio se buscó información mediante entrevistas con las que se pueden generar mecanismos digitales orientados a conectar los oferentes con los demandantes de servicios no convencionales por medio de un canal de contacto directo

Estudio sobre la viabilidad del vehículo eléctrico

En este trabajo se va a realizar un estudio sobre la viabilidad del vehículo eléctrico, un sector que se encuentra en pleno y constante desarrollo. Se explicará, para ello, el funcionamiento del vehículo eléctrico así como las diferentes ofertas de carga que existen en el mercado. Posteriormente se mostrarán cuáles han sido los coches eléctricos más vendidos durante el 2015 para pasar después a realizar una comparativa entre el coste que supone recorrer100.000 km con los cuatro modelos que han conseguido las mayores ventas y otros modelos convencionales de prestaciones similares.

INST-D 2014. 401 Usos del torno cerámico

Video 2.06', formato 640 x 480 ancho. mp4.

Optimal control of non-linear systems through hybrid cell-mapping/artificial-neural-networks techniques

In this paper, a real-time optimal control technique for non-linear plants is proposed. The control system makes use of the cell-mapping (CM) techniques, widely used for the global analysis of highly non-linear systems. The CM framework is employed for designing approximate optimal controllers via a control variable discretization. Furthermore, CM-based designs can be improved by the use of supervised feedforward artificial neural networks (ANNs), which have proved to be universal and efficient tools for function approximation, providing also very fast responses. The quantitative nature of the approximate CM solutions fits very well with ANNs characteristics. Here, we propose several control architectures which combine, in a different manner, supervised neural networks and CM control algorithms. On the one hand, different CM control laws computed for various target objectives can be employed for training a neural network, explicitly including the target information in the input vectors. This way, tracking problems, in addition to regulation ones, can be addressed in a fast and unified manner, obtaining smooth, averaged and global feedback control laws. On the other hand, adjoining CM and ANNs are also combined into a hybrid architecture to address problems where accuracy and real-time response are critical. Finally, some optimal control problems are solved with the proposed CM, neural and hybrid techniques, illustrating their good performance.

Evaluación técnica y económica para analizar la viabilidad del montacargas eléctrico en el sector productivo

Esta tesis pretende demostrar y describir las diferentes características de los montacargas que existen en el mercado, teniendo en cuenta sus ventajas y desventajas, logrando como objetivo analizar la viabilidad de la implementación de los montacargas eléctricos en la industria colombiana a partir de la información brindada sobre las características esenciales de los montacargas eléctricos que hay en el mercado. Así mismo, se quiere mostrar que los montacargas eléctricos generan un ahorro sustancial en comparación con los montacargas convencionales que hay hoy en día en el mercado, logrando así que la industria colombiana reduzca sus gastos en un porcentaje mediante la implementación de las nuevas referencias de montacargas eléctricos los cuales serian una alternativa para las compañías colombianas. Mediante una detallada revisión conceptual, se mostrara la viabilidad de los montacargas eléctricos frente a los otros tipos de montacargas, teniendo como premisa el conocimiento de lo que hoy en día requieren las industrias colombianas, y cumpliendo así con una detallada comparación en donde se enfatice la diferenciación de los montacargas eléctricos con otros tipos que existen y se logre brindar una clara percepción de estos junto con las ventajas de estos vehículos para lograr así brindar mayor información a la industria colombiana sobre las ventajas de la implementación de los montacargas eléctricos en la industria colombiana.