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“Diseño de una estación meteorológica inteligente para el monitoreo continuo de variables ambientales utilizando tecnologías de internet de las cosas (IoT)”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) López Medina, Marcelo Bacilio; Paste Zambrano, Jeison Paúl; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La falta de estaciones meteorológicas accesibles limita el almacenamiento de datos climáticos en tiempo real, afectando el análisis ambiental y futuras investigaciones científicas. Para mitigar este problema se diseña una estación meteorológica inteligente con el objetivo de monitorear variables ambientales en tiempo real que garantice la obtención de una base de datos confiable en la nube. Se investigó el decreto No. INAHMI-DRO-2016-001, el cual establece que la recopilación de datos meteorológicos puede ser realizada por agentes externos, siempre que sean seleccionados por inspectores meteorológicos e hidrológicos y aprobados por los directores de observación y meteorología. Asimismo, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Bogotá determina que la precisión en la medición de variables meteorológicas debe mantenerse dentro de un margen de error entre el 3% y el 15%, de acuerdo con el protocolo de monitoreo y seguimiento de la calidad del aire. En la metodología se incluyó la selección de sensores, microcontroladores, plataforma IoT y el diseño de placa y diagramas de conexión, posteriormente se desarrolló la programación en el software Arduino 2560. Para la validación del funcionamiento se comparó los resultados medidos por parte de la estación meteorológica automática UTC 1 con otra estación meteorológica de similares características, obteniendo los siguientes resultados, en la variable de temperatura el porcentaje de error es del 6.18%, en la variable de humedad relativa el porcentaje de error es del 7.42%, en la variable de velocidad del viento el porcentaje de error es del 8.65%,en la variable de radiación solar el porcentaje de error es del 8.30% y en la variable de precipitación el porcentaje de error es del 2.38%.
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“Diseño y construcción de una hidroeléctrica portatil para caudales bajos en sitios remotos”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Pérez Bayas, Jefferson Israel; Luzon Celi, Klever Isaias; Gallardo Molina, Cristian Fabian
El proyecto "Diseño y construcción de una hidroeléctrica portátil para caudales bajos en sitios remotos" busca generar energía renovable en comunidades sin acceso estable a electricidad. Se diseñó una turbina hidrocinética tipo Gorlov, optimizada para operar en un canal de bajo caudal en Manzana Pamba, Latacunga. El canal tiene un ancho de 1 metro, una profundidad de 80 cm y una velocidad del agua de 0.6 m/s. La turbina tiene un diseño helicoidal con dimensiones de 40 cm de alto y 36 cm de ancho, utilizando un perfil aerodinámico NACA 0018. Su objetivo es generar 100 W para alimentar 20 focos LED de 5 W. Para ello, se utilizó un sistema eléctrico compuesto por un motor-generador BLDC, un rectificador, un regulador de voltaje y una batería de 12V 4.5Ah, en las pruebas realizadas, la turbina alcanzó 62.1 RPM a 15 cm de profundidad, 68.3 RPM a 20 cm y 83.1 RPM a 25 cm, logrando en este último caso generar 100 W. Se observó que a mayor profundidad, la velocidad de la turbina aumenta debido a un mejor aprovechamiento del flujo de agua. Con esta generación de energía, se pudo iluminar una vereda comunitaria, mejorando la iluminación de la zona.
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“Cinética de secado del cacao colección castro naranjal 51 para un régimen controlado de temperatura en el rango 40 a 55 °C en el cantón La Maná”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03-20) Arroyo Rovalino, Erick Steve; Villacreses Chusin, David Josue; Albarracín Álvarez,Mauro Darío
El presente trabajo tuvo como objetivo principal analizar los modelos matemáticos de la cinética de secado del cacao Colección Castro Naranjal 51 (CCN51) bajo un régimen controlado de temperatura entre 40 y 55 °C, con el fin de encontrar el modelo más óptimo para cada uno de los regímenes de temperatura en el secado de cacao en el cantón La Maná. El problema radicó en la necesidad de encontrar un modelo de cinética de secado del cacao. Para ello, se realizó una investigación experimental que permitió evaluar las condiciones óptimas de temperatura y tiempo para el secado. El método consistió en la selección de cacao por 3 distintos tamaños, las cuales se realizó un de proceso de secado en un horno. Se registraron los parámetros de pérdida de humedad, tiempo de secado, y se analizó el comportamiento cinético mediante modelos matemáticos de secado. Se emplearon herramientas estadísticas para comparar los modelos más adecuados para cada régimen de temperatura. Este estudio proporciona la validación de modelos matemáticos para describir la cinética de secado que puede ser replicada en diferentes lugares de producción de cacao. Como resultado se obtuvo dos modelos matemáticos que se adaptaron mejor a la cinética de secado de cacao CCN5, que fueron el modelo de “Aproximación a la difusión” siendo más preciso especialmente en 55ºC con un margen de error como mínimo en pequeñas de 0,999709536, medianas de 0,998613234 y como grandes de 0,998909409. El modelo de “Midilli” se adaptó mejor a la temperatura de 45ºC siendo opimo para las 3 temperaturas, errores de 0,998535377 en pequeñas, en medianas 0,999147016 y en grandes de 0,998922321.
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“Diseño y construcción de un sistema de detección y monitoreo para ganado bovino mediante radiofrecuencia E IoT”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Novillo Vélez, Eduardo Luciano; , Romero Rivera, Fricson Jordan; Albán Andrade, Efrén Damián
El proyecto “Diseño y construcción de un sistema de detección y monitoreo para ganado bovino mediante radiofrecuencia e IoT” tiene como objetivo reducir el riesgo de extravíos y robos. Para abordar este desafío, se llevó a cabo una investigación bibliográfica sobre las tecnologías de comunicación disponibles, tanto por cable como inalámbricas, con especial atención a los protocolos, estándares y las ventajas de las soluciones IoT, destacando el uso de LoRa XL1278 para la transmisión de datos a larga distancia y coordenadas GPS para monitoreo. Se diseñó un procedimiento que consideró los aspectos necesarios para el desarrollo del proyecto, desde la planificación para abordar las necesidades a solventar en campo y el desarrollo del proyecto hasta su análisis económico mediante el VAN y el TIR que valida la viabilidad financiera del proyecto. Como resultado, se construyó un collar funcional basado en tecnologías de radiofrecuencia e IoT que envía la ubicación del animal mediante un mensaje en Telegram, lo que facilita su monitoreo en tiempo real. Este collar fue diseñado para enfrentar condiciones de lluvia y polvo, lo que asegura su operatividad en condiciones adversas. El sistema de monitoreo contribuye a una gestión más eficiente y segura del ganado.
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“Análisis de la cinética del secado de cacao Colección Castro Naranjal 51 para un régimen de temperatura controlado en un rango de 60 a 70 °c, en el Cantón La Maná”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Guzmán Cuascota, Gipson Israel; Pillajo Ramirez, Rodney Israel; Albarracín Álvarez, Mauro Darío
El presente estudio, analizó la incidencia de la aplicación de un régimen controlado de temperatura entre 60 y 70 °C para la validación de modelos matemáticos en la cinética de secado del cacao CCN-51, considerándose 3 tamaños de almendra. Con el fin de identificar los modelos matemáticos que mejor ajuste de curva presente, a través del estudio del contenido de humedad final en relación con el tiempo y la temperatura, bajo condiciones de secado controladas. Para ello, se clasificó las almendras de cacao CCN-51 según sus dimensiones (largo, ancho y espesor) y se calculó el diámetro equivalente, agrupándolas en tres categorías: grandes, medianas y pequeñas. Para la obtención de datos se utilizó dos analizadores de humedad (Moisture Russian Analyzer - RSSFY Series), se pesó 40 g de almendras por categoría, asegurando una tolerancia del 2.5 % entre las máquinas para garantizar condiciones iniciales similares antes del proceso de secado. A partir de los datos obtenidos, se construyeron curvas de pérdida de humedad, las cuales fueron ajustadas a 11 modelos matemáticos para determinar el modelo que presente el mejor coeficiente mediante la minimización del error. Los resultados indicaron que el modelo “Midili” Y “Henderson Modificado” presentaron una mejor bondad de ajuste con respecto a la curva experimental.