Revista de Iniciación Científica

Sistema de riego basado en controlador PID para la adecuación de la humedad del suelo en invernaderos

Edwin Collado, Sallelis Calderón, Miriam Centella, Melanie Samaniego — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

Actualmente el sector agrícola es el mayor consumidor de agua a nivel mundial. Esto se debe a que la mayoría de los agricultores utilizan técnicas de riego tradicionales, logrando así una mala utilización del agua en sus cultivos. Por ello, en los últimos años ha crecido el interés por desarrollar soluciones tecnológicas que permitan controlar el consumo de agua en este sector. El uso de estas soluciones en invernaderos ha mejorado aún más el consumo de agua, ya que estas estructuras permiten controlar mejor variables como la humedad de suelo. En este artículo se propone un sistema de control de riego que toma en cuenta las propiedades del cultivo y la humedad del suelo dentro del invernadero para decidir el momento adecuado del riego. Este diseño cuenta con un controlador proporcional, integral y derivativo (PID), un sistema de aspersores y una red de sensores. Las simulaciones fueron realizadas en LabVIEW, que es un software para la simulación, modelado para el análisis de sistemas que requieren pruebas, mediciones y control. Este software nos permite variar los parámetros del controlador PID para observar el comportamiento de la humedad en el suelo mediante una interfaz gráfica. De acuerdo con nuestros resultados, la implementación de este sistema de control de riego permite disminuir el consumo de agua en el sector agrícola, mientras se logra un buen desarrollo de las plantas en el sistema.

Evaluación del rendimiento térmico y estrategias bioclimáticas de un edificio Universitario en clima tropical húmedo

Mon, 21 Jun 2021 00:00:00 +0000

La característica principal de los climas tropicales es la alta humedad y altas temperaturas, lo cual hace necesario evaluar las alternativas para mejorar el rendimiento térmico y eficiencia energética, usando estrategias bioclimáticas pasivas en las edificaciones. Por esta razón, el trabajo de investigación busca evaluar las estrategias bioclimáticas de un edificio existente en el Campus Víctor Levi Sasso de la Universidad Tecnológica de Panamá y proponer recomendaciones. Se utilizaron herramientas como la carta solar y la rosa de los vientos, que permiten determinar la incidencia solar en las diferentes fachadas del edificio y el comportamiento de los vientos para aprovechar al máximo la ventilación natural. Los resultados llevaron a proponer un nuevo edificio (denominado EO), en donde las estrategias bioclimáticas aplicadas fueron la orientación (orientado alargado en el eje Este-Oeste) y el sombreamiento como la aplicación de vidrio de doble acristalamiento con baja emisividad, aleros y cortinas para el edificio EO. Por último, se realizó la comparación de ambos edificios por medio de su rendimiento térmico, en términos de las temperaturas de aire y superficies interiores y exteriores de los edificios, así como la humedad relativa, el porcentaje predicho de insatisfechos (PPD) y el valor medio previsto (VMP) de Fanger.

Influencia de la temperatura en la soldadura de unión disímil mediante proceso de gas y tungsteno

Tomás Fernández Columbié, Isnel Rodríguez González, Ledemis Suárez Torres — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

En este artículo se hace una caracterización microestructural de las transformaciones que ocurren en una soldadura disímil, mediante el proceso de soldadura de gas y tungsteno, entre la aleación de tantalio B 521 y el acero inoxidable AISI 316. La costura se realizó a tope, en tuberías de 1,3 milímetros de espesor, con electrodo no consumible de tungsteno al 2 % de torio (WT20). Los parámetros del ciclo térmico considerados fueron la velocidad de soldadura, la energía lineal y entrante del proceso. En esta unión, por efecto de la transferencia de calor, se generó estructura del tipo columnas tosca, estructuras dendríticas, así como una estructura de una red de células hexagonales y ferrita-δ. En el barrido de dureza se determinó un incremento en la zona afectada por el calor de 200 HV en el primero (Tantalio) y de 285 HV para el segundo (acero inoxidable), con un valor de 525 HV en la zona fundida.

Estrategias para la implementación efectiva de la cadena de frío en la región de Azuero

Lilibeth Madrid, Humberto Álvarez — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

En esta investigación se realiza un análisis del sistema de cadena de frío, específicamente del Centro de Manejo Post Cosecha El Ejido, ubicado en la provincia de Los Santos, con el objetivo de proponer las estrategias que contribuyan con su implementación. En la primera fase se realizó la caracterización y análisis de cada uno de los componentes del sistema: centro de manejo post cosecha, transporte refrigerado y mercados públicos, que permitió identificar que el centro post cosecha solo tiene una efectividad del 11.9% y que el sistema carece de la totalidad de los equipos necesarios para mantener la cadena de frío. En la segunda fase se analizaron las prácticas post cosecha y de comercialización del productor de la región, así como su nivel de conocimiento sobre el tema estudiado, reflejando que en la región se ubican pequeños productores, con poca capacidad de gestión y planificación, lo que afecta directamente al centro post cosecha. Se identificó que un gran porcentaje de los productores están interesados en conocer los beneficios del sistema e implementarlo.

Evaluación de impacto ambiental en el sector de la construcción de viviendas: Caso estudio viviendas del MIDUVI en el cantón “La Maná”, Cotopaxi, Ecuador

Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

La industria de la construcción es una de las principales causantes de impactos ambientales y daños a la biodiversidad a nivel mundial. El objetivo de este estudio es realizar una evaluación de impacto ambiental en la construcción de viviendas de MIDUVI del sector “La Soledad” en el Cantón La Maná, Ecuador. Se identificó la línea base y se describieron las actividades del proyecto. Para identificar los impactos ambientales que se pueden presentar en los componentes físicos, biótico y socioeconómico-cultural se aplicó la metodología de la matriz modificada de Leopold. Los resultados del estudio revelan que la modificación del hábitat, la remoción de cobertura vegetal y la urbanización son los impactos ambientales más significativos dentro del área de estudio. Además, se puede mencionar que el reciclaje de residuos es una de las actividades positivas dentro de la construcción, por lo tanto, se deberán formular planes de manejo ambiental amigables para dar seguimiento y control en las primeras etapas de construcción.

Estrategias colaborativas de aprendizajes de estudiantes durante la COVID-19. Caso: Curso de Teoría de Control

Ignacio Chang, Eugenio Navarro Zeballos — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

Gracias al amplio desarrollo y popularización de las redes informáticas, el conocimiento se encuentra al alcance de prácticamente de cualquier persona al instante. La educación actual continúa con métodos del siglo XIX y XX. Por esta razón, los métodos de enseñanza en la educación superior deben ser actualizados a la realidad que se vive para tratar de potenciar las capacidades del estudiante. Este documento presenta un caso de estudio donde se busca determinar cualitativamente la influencia de la utilización de métodos de aprendizaje que incentivan el trabajo colaborativo en los estudiantes. Por lo que, se le asignó a cada grupo de estudiantes la tarea de resolver un problema de aplicación sobre el curso dado, y adicional se introdujo un reto extra, en el cual se podía utilizar cualquier herramienta libre. El objetivo principal era explicar de manera didáctica cómo se resolvería el problema, con la finalidad de reforzar los conocimientos previos del curso, así como desarrollar habilidades blandas como el trabajo en equipo y la creatividad. Los resultados obtenidos sugieren que utilizar el método colaborativo estimula el interés de los estudiantes y en participar; facilita organizar su tiempo para la solución; permite coordinar con los demás miembros del grupo y ser autodidacta.

Propuesta de materiales reciclables para la fabricación de placas vehiculares en la República de Panamá

Nacarí Marín, María Serrano, María Serrano, Alexander Jaén — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

Con base al último registro realizado por el Instituto Nacional de Estadística y Censo (INEC) en el año 2018, se registraron 1 847 547 vehículos, los cuales deben tener sus placas en regla para poder circular libremente. En Panamá, la renovación de las placas vehiculares es realizada cada año. Anteriormente, no se tenía un control absoluto sobre las placas de años pasados, con una cantidad exorbitante de aluminio desperdiciado por año. Se le suma la producción de basura con un aproximado de 2.00 toneladas diarias, que en conjunto aumenta la contaminación ambiental. El objetivo principal de este artículo es presentar una propuesta para el aprovechamiento de materiales reciclables en la fabricación de placas vehiculares en la República de Panamá. En este documento se evalúan las propiedades mecánicas de dos materiales: aluminio reciclado y rPET, para llegar a la conclusión que, con la implementación de distintos procesos para su adecuación en láminas, pueden ser fácilmente utilizables para el proceso, reduciendo así la cantidad de desechos que se posee.

Propuesta de proceso para la fabricación de probetas a base de caucho reciclado granulado

Nacarí Marín, Jorge Fadul, Ana Bernal, Javier Batista — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

El caucho es un material utilizado en diferentes aplicaciones debido a sus propiedades mecánicas, particularmente, las elásticas. Los niveles de contaminación a causa del elastómero son altos y van en aumento, de un 10% a un 28% durante la última década. La elaboración de productos a base de caucho reciclado representa una alternativa a la reducción de esta contaminación. Previo a la evaluación del potencial de reutilización del nuevo material a base de caucho, se requiere de la definición de probetas con formas y dimensiones específicas, basadas en normas estandarizadas. En este documento se presenta una propuesta de proceso para la elaboración de probetas cilíndricas y en forma de placas, a base de caucho reciclado granulado CRG y 7 aglomerantes comerciales seleccionados. Como resultado de esta investigación, las probetas obtenidas con sellador elastomérico de poliuretano y con adhesivo de poliuretano mantuvieron la forma al retirar la compresión y el molde. En un trabajo posterior, estas probetas serán sometidas a pruebas mecánicas que permitan determinar las propiedades mecánicas correspondientes.

Fabricación y caracterización de conductividad térmica de materiales aislantes a base de fibras naturales

Nacarí Marín, Rolando Carvajal, Angélica Chung, Abdiel Pérez, José Solís — Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

La eficiencia energética de una edificación puede mejorarse cuando se consideran durante su diseño y construcción materiales con propiedades de aislamiento térmico. En este trabajo se realizó un estudio de fabricación y de caracterización térmica de 3 materiales naturales, aglomerados con almidón de yuca. Las fibras utilizadas son catalogadas como desechos agroindustriales. Los materiales han sido estudiados mediante un prototipo de medidor de conductividad térmica, basado en la norma ASTM-C177 y en la Ley de Fourier de transferencia de calor por conducción.

Evaluación del uso de larvas de Mosca doméstica (Musca domestica L.) como tratamiento biológico de residuos orgánicos municipales

Thu, 24 Jun 2021 00:00:00 +0000

Se determinó la eficacia del tratamiento biológico de residuos orgánicos municipales usando larvas de mosca doméstica (Musca domestica L.). Se colectaron aleatoriamente 48 kg de residuos orgánicos, divididos en 9 unidades experimentales, distribuidas en grupos de 3 unidades; cada uno sometido a tres (3) tratamientos, el T1: residuos de mercado (RM), T2: residuos de restaurante (RR) y T3: residuos domiciliarios (RD); consecutivamente se estimó el índice de reducción y tasas de crecimiento. Por medio del Software SPSS versión 25.0 y Minitab versión 18.1.0 se aplicó un Análisis de varianza (ANOVA), con un diseño completo al azar (DCA). Se reportó índices de reducción (WRI) significativamente diferentes en todos los tratamientos (p<0.05), que son los residuos domiciliarios (RD) los que presentaron un mayor índice de reducción de 1.167%/día. Con respecto a la eficiencia de conversión de alimentos ingeridos (ECI), no se observaron entre tratamientos diferencias significativas (p<0.05). No obstante, con respecto al incremento de longitud y peso de larvas, se observaron diferencias significativas (p<0.05) entre las tasas de crecimiento absoluta (TAC), relativa (TRC) y especifica (TEC) que son en peso y talla significativamente diferentes en todos los tratamientos, con un máximo aumento en residuos domiciliarios (RD) con 0.333 mm/día y 2.254 mg/día respectivamente. Finalmente, se demostró que las larvas de mosca doméstica son eficaces en la degradación de residuos orgánicos, observándose que, a mayor grado de reducción de residuos orgánicos, mayores son las tasas de crecimiento de las larvas (TAC), (TRC) y (TEC), y mayor es el índice de reducción de residuos.