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La ingeniería empresarial es una de las ramas interdisciplinarias de la ingeniería que aplica conocimientos científicos, tecnológicos y empresariales se ocupa de la optimización de uso de recursos humanos, técnicos, informativos.
Investigación Uso Eficiente de Energía
Proyectos Línea: Desarrollo Sustentable
Uso Eficiente de Energía
Responsable: Dr. Miguel Ángel Porta-Gándara
Se centra en dos desarrollos tecnológicos: Uso eficiente de agua y secado solar de alimentos.
Uso eficiente de agua
Una de las características que debe tener un sistema de producción de alimentos es el utilizar de manera óptima el agua de riego, que debería ser una práctica generalizada, pero especialmente cuando se enfoca a comunidades marginadas, dónde hay carencia de energía y agua. En este contexto se plantea el desarrollar un sistema de bombeo y control para riego agrícola usando energía solar, que mediante paneles fotovoltaicos se obtiene la electricidad necesaria para el bombeo y la alimentación de circuitos electrónicos que constituyen la Unidad de Recepción Inalámbrica para activar el bombeo y registrar los parámetros de interés que permitan el uso eficiente del agua.
Experiencias previas exitosas han sido empleadas para riego optimizado en la producción de hierbas de alto valor económico, especialmente para el mercado de exportación (Gutiérrez et al. 2014). Para este proyecto se hará una medición de la humedad del suelo de cultivo en la zona radicular de la planta para establecer un umbral de riego con el que se puede optimizar, tanto la cantidad de agua requerida así como la hora de su aplicación.
La humedad del suelo de cultivo proporciona la variable de mayor importancia en el disparo del riego. El Grupo ha desarrollado un nuevo sensor de humedad capacitivo el cual se ha diseñado y construido exprofeso para esta aplicación. El sensor se encapsula en una unidad autónoma, la cual es un Nodo-Sensor del sistema, alimentada con baterías recargables y un mini panel solar para su recarga, que tiene además un sistema de trasmisión inalámbrica y una microcomputadora que procesa la información pertinente. La información se trasmite a través de una red de radiomodems a la Unidad de Recepción Inalámbrica que controla el tiempo de encendido y apagado de las bombas de riego las cuales se energizan con energía eléctrica transformada de energía solar mediante un panel fotovoltaico de 100 W.
Cada sistema de riego puede tener una red con uno o más Nodos-Sensores de humedad del suelo, dependiendo de las condiciones específicas del cultivo así como el tipo de plantas, si es un policultivo se requiere más de un sensor y activar el riego cuándo el umbral de humedad más bajo del cultivo sea detectado.
Adicionalmente, en el proyecto se plantea desarrollar un sistema de medición y registro de temperatura para elaboración de composta, de manera similar de la red de sensores de humedad del suelo, se integra como un nodo más el sistema para medición en composta, que consta de una unidad autónoma con tres sensores de temperatura para la medición a diferentes profundidades en los montículos dónde se elabora la mezcla orgánica para producir composta.
AUTOMATED IRRIGATION SYSTEM USING A WIRELESS SENSOR NETWORK AND GPRS MODULE, J. GUTIÉRREZ, J. F. VILLA-MEDINA, A. NIETO-GARIBAY, AND MIGUEL ÁNGEL PORTA-GÁNDARA. IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, VOL. 63, NO. 1, JANUARY 2014.
Unidad receptora de nodos para activar el riego.
Sistema de riego automatizado, nodos inalámbricos para medición de humedad y temperatura.
Secador solar de alimentos
Existen comunidades en el Estado que debido a su relativa lejanía y aislamiento, no pueden vender todo el producto que producen debido a diversas causas y entonces se genera una pérdida económica considerable. Para poder dar un valor agregado a los pequeños y medianos productores agrícolas de estas zonas marginadas, se plantea el desarrollo de un secador solar rústico que pueda ser construido básicamente con los materiales encontrados in situ y agregando tecnología solar para poder modelar, construir, probar y operar un secador solar de convección forzada, el cual se ensayará en las instalaciones del CIBNOR.
El movimiento del interior del aire húmedo se realizará por medio de un extractor de aire operado con celdas fotovoltaicas, la construcción del secador se plantea que tenga una gran inercia térmica de tal forma que permita un tiempo de operación de unas 5 horas más que la longitud del día solar.
El secador contará con un sistema electrónico para el control de humedad y flujo másico que le permitirá lograr una mayor eficiencia energética, que acortará el tiempo de secado y mejorará la calidad del producto.
- Detalles
- Escrito por Dr. Miguel Ángel Porta Gándara
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