| dc.contributor | Elio Eduardo Yañez Duarte | |
| dc.contributor | Aic Rotoplas Spa | |
| dc.date | 2016-11-28 | |
| dc.date | 2021-07-26T06:58:38Z | |
| dc.date.accessioned | 2022-12-21T22:14:45Z | |
| dc.date.available | 2022-12-21T22:14:45Z | |
| dc.identifier | 17COTE-72557 | |
| dc.identifier | 2017-72557-INNOVA_PRODUCCION | |
| dc.identifier | http://repositoriodigital.corfo.cl:80/xmlui/handle/11373/312750 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/5518363 | |
| dc.description | Cumplir Requerimientos de Estabilidad en la Generación de Plasma:para Cumplir con los Requerimientos se Desarrollará un Inversor Tipo Puente H Conectado a un Filtro Lc. Dicho Inversor Seá Utilizado como un Convertidor Resonante para Poder Alcanzar los Altos Voltajes y Frecuencias Requeridos. este Sistema Será Controlado a Lazo Cerrado por Medio de una Fpga la cual Será la Ejecutora de un Algoritmo de Control para Mantener la Generación de Plasma Estable bajo las Diferentes Condiciones de Temperatura y Conductividad del Agua. se Toman en Cuenta Variables Cuantificables como Voltaje Corriente y Frecuencia para Medir el Comportamiento de la Fuente ante Variaciones en la Carga (plasma). Es Importante que Pueda Reaccionar (o Ajustarse) ante Variaciones Externas y que Pueda Trabajar con un Alto Rango de Operación. | |
| dc.description | Diseño de Nuevo Convertidor de Potencia para Sistema Plasma Water Sanitation System Pwss. el Nuevo Diseño Tiene como Finalidad Poder Contar con un Sistema Versátil Robusto y sin Mantenimiento que se Adapte a Diferentes Condiciones de Temperatura y Conductividad de Agua. Adicionalmente el Equipo Debe Operar en Forma Segura y con Alta Eficiencia Considerando las Diferentes Temperaturas Ambiente donde el Equipo Será Instalado. Para ello se Deben Utilizar Dispositivos que Puedan Trabajar de Forma Confiable bajo Altas Temperaturas Ambiente para Evitar Fallas en Lugares Desérticos (por Ejemplo Dispositivos de Tecnología Silicon Carbide (sic) ). | |
| dc.description | Escalabilidad y Facilidad Operativa y de Mantención del Convertidor Electrónico Generador de Plasma. El Sistema a Desarrollar Debe Poder Asegurar su Continuidad a lo Largo del Tiempo Incluyendo la Posible Aplicación en Proyectos de Mayor Envergadura para lo cual se Requiere que Esté Compuesto por Componentes que Sean de Fácil Acceso en el Mercado y que Sea una Tecnología Pionera para Asegurar la Vigencia del Equipo por un Par de Años. Además Deben Ser Componentes y Materiales que Sean Económicamente Atractivos para que el Precio del Equipo No Sea Excesivo. Debido a que el Pwss Fue Concebido para Ser Instalado en Lugares Remotos es Imprescindible que la Fuente Esté Compuesta por Módulos que Sean Reemplazables que Estén Empaquetados de Manera que Permitan el Fácil Acceso para Reparaciones y que Además Permita la Detección de Fallas de Manera Autónoma. Con esto se Desea la Mínima Intervención y Mantenimiento del Equipo por Parte de los Lugareños donde Será Instalado. | |
| dc.description | Levantamiento de Información y Estudio del Estado del Arte:previo a Comenzar con el Diseño e Implementación del Equipo Definitivo es Importante Realizar un Modelamiento de la Impedancia Eléctrica del Plasma y Cómo Esta Varía bajo las Diferentes Condiciones de Temperatura y Conductividad del Agua. Esto Permitirá Dimensionar la Potencia Tensiones y Corrientes Nominales del Equipo que Será Diseñado Finalmente. También se Podrá Establecer Limites de Operación del Equipo Tomando en Cuanta la Máxima/mínima Temperatura y Conductividad Permisible en el Agua. En la Actualidad el Equipo Opera sin Tener Certeza de este Dato. Una Vez Obtenido los Valores Nominales que Debe Tener la Fuente Eléctrica. Se Realizará una Revisión Bibliográfica para Corroborar que la Solución Propuesta es Efectivamente la Más Adecuada para Generar los Valores de Tensión y Potencia Requeridos. Es Importante Destacar que Luego de Largas Discusiones entre la Institución I+d y Aic Dada la Experiencia Previa de Aic en el Desarrollo de la Solución y la Experiencia Técnica del Académico de la Usach Dr. -ing. Félix Rojas la Solución Propuesta en este Informe No Debiese Verse Modificada de Forma Significativa Después de este Estudio. No Obstante es Prudente Realizar este Estudio Formal. | |
| dc.description | Mejorar la Eficiencia y Compatibilidad de la Fuente: es Importante Considerar que el Equipo de Potabilización de Agua Será Principalmente Instalado en Zonas Rurales o Remotas donde las Instalaciones Eléctricas Son Muchas Veces Precarias o Incluso Inexistentes. Es por esto que el Equipo Debe Tener una Alta Eficiencia para que Pueda Ser Instalado sin Problema en Estas Condiciones. O que Incluso Pueda Ser Energizado por Medio de Baterías o Paneles Solares a un bajo Costo. para Cumplir con este Propósito se Opimizará el Diseño de los Materiales Magnéticos como Transformadores y Bobinas con Nucleos de Iron Powded. Los Cuales Permitirán Disminuir las Pérdidas Magnéticas. Adicionalmente los Dispositivos Semiconductores Serán Reemplazados por Dispositivos de Tecnología Silicon Carbide (sic) para Diminuir Tanto las Pérdidas por Conmutación y Conducción de la Fuente. | |
| dc.description | Pwss (plasma Water Sanitation System) es un Equipo que ha Sido Desarrollado por Aic y Probado Tanto de Forma Experimental en nuestros Laboratorios Así como en Terreno en Diferentes Instalaciones Piloto a lo Largo de Chile. Se ha Probado su Eficacia en la Eliminación de un 100% de Virus y Bacterias Presentes en el Agua lo que ha Permitido Beneficiar a un Gran Número de Personas a lo Largo del País [1]-[3]. El Proceso para la Potabilización del Agua Consiste en Dos Simples Pasos. En Primer Lugar el Agua Contaminada Pasa por una Bomba de Alta Presión la cual Inyecta el Agua a Presión Dentro de un Tubo Transparente Denominado Recamara de Plasma. Esta Recamara de Plasma Posee un Aspersor en su Entrada por lo que Dada la Alta Presión con la que Viene el Agua Esta se Transforma en Algo Similar a un Rocío de Agua (estado Bifasial del Agua) Dentro de la Recamara. el Segundo Paso Consiste en Aplicar un Alto Voltaje (mayor Que10kv) de una Muy Alta Frecuencia (mayor que 45khz) en la Recamara de Plasma lo que Da Origen a la Ionización de este Rocío de Agua Produciéndose una Luz Ultravioleta y la Eliminación de un 100% de Virus y Bacterias. A este Estado del Agua Ionizada se le Denomina Plasma [3]. A Pesar de que la Efectividad de este Producto ya ha Sido Validada como Prototipo en Instalaciones Piloto Aún Falta Desarrollo e Investigación para que Pueda Llegar a Ser un Producto Comercial. Dada su Complejidad Técnica la Principal Limitación del Producto Reside en el Nivel de Desarrollo Tecnológico de la Fuente de Poder Eléctrica para Generar el Plasma. Con el Fin de Eliminar Efectivamente los Virus y Bacterias Presentes en el Agua la Fuente Eléctrica para la Generación de Plasma Debe Generar un Alto Voltaje (mayor que 10kv) a Muy Alta Frecuencia (mayor que 45khz). La Generación de Estas Extremas Condiciones Eléctricas Requieren un Alto Grado de Expertise ya que los Mecanismos para Generarla Son Complejos y su Manipulación es Peligrosa Pudiendo Incluso Causar la Muerte. Actualmente los Desarrollos de Aic Han Logrado Generar Dichas Condiciones Eléctricas. Sin Embargo en su Actual Estado su Funcionamiento es Inestable Frente a Diversos Escenarios de Temperatura del Agua Conductividad del Agua Y/o Temperatura Ambiente. Por lo cual la Sofisticación de este Equipo para que Pueda Operar de Manera Confiable bajo Diferentes Condiciones Ambientales Tales Como: Presión Atmosférica y Temperatura Ambiente y Diferentes Condiciones del Agua Tales Como: Temperatura y Conductividad se ha Transformado en un Factor Clave para que el Producto Pueda Ser Comercializable Tanto en Chile como en el Mundo. Para este Efecto Necesitamos el Apoyo de Profesionales del Más Alto Grado de Especialización en la Materia Quienes Nos Han Apoyado en la Preparación de Esta Propuesta. Con el Fin de Lograr una Fuente de Poder que se Adapte Automáticamente a las Condiciones Climáticas y Condiciones del Agua en Cualquier Región del Mundo se Desarrollará la Siguiente Solución:1)en Primer Lugar Utilizando el Actual Desarrollo de la Fuente se Realizarán Mediciones de Voltaje y Corriente en el Plasma con Diferentes Tipos de Conductividad y Temperatura del Agua. Con esto se Caracterizará la Carga de la Fuente de Plasma. Esto Permitirá Establecer el Rango de Operación de Voltaje Frecuencia y Potencia de la Fuente. 2)la Fuente de Poder Constará de una Primera Etapa de Rectificación la cual Rectificará la Tensión Ac de Entrada (de Cualquier País) y la Regulará a un Valor Dc Constante. Que Será la Entrada de la Siguiente Etapa. 3)posteriormente se Utilizará un Convertidor Dc/ac Resonante para la Generación de una Tensión de Frecuencia Fundamental Cercana a las 50khz y Amplitud Cerca de los 5kv. Esta Magnitud y Frecuencia Serán Controladas a Lazo Cerrado. Para ello se Utilizarán Mediciones de Voltaje y Corriente que Llegarán a una Fpga la cual Ejecutará un Algoritmo de Control a Lazo Cerrado Manteniendo el Plasma Estable bajo Diferentes Condiciones de Temperatura y Conductividad del Agua. 4)luego se Eleva la Tensión a 10kv-20kv por Medio de un Transformador de Aislación de Alta Frecuencia que Entrega la Potencia Requerida por la Recamara de Plasma. 5)para Poder Lograr Altas Frecuencias de Conmutación a Altas Temperaturas Ambiente se Utilizarán Dispositivos de Tecnología Silicon Carbide (sic). Lo cual Reducirá Pérdidas y Permitirá Reducir el Volumen de los Elementos Pasivos. 7) Finalmente se Generará una Fuente de Tensión Empaquetada que como Entrada Tome la Tensión de Entrada Ac Disponible en la Red y Genere la Tensión y Corriente Necesaria para la Generación de Plasma y Potabilización de Agua. Esto Eliminará el Mantenimiento y Operación Técnica de la Fuente. [1] Http://www. Lanacion. Cl/noticias/videos/tecnologia/chileno-inventa-revolucionario-purificador-de-agua/2014-05-15/113910. Html[2] Http://www. Scidev. Net/america-latina/agua/noticias/chile-prueban-tecnologia-que-purifica-agua-contaminada. Html [3] Https://www. Youtube. Com/watch?v=b638xr1dqqm | |
| dc.description | Corporación de Fomento de la Producción | |
| dc.title | Desarrollo de una Fuente Eléctrica de Generación de Plasma de Alta Eficiencia para la Sanitización de Agua en Lugares Remotos | |
| dc.type | proyecto | |
