https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/389 Repositorio de Tesis de Doctorado del TecNM en Celaya Sun, 26 Apr 2026 19:43:22 GMT 2026-04-26T19:43:22Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/2629 Title: Gestión de Potencia Activa de Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red Eléctrica en Condiciones de Alta Penetración Authors: Medina Ríos, Fernando Description: Con la creciente demanda energética y políticas tanto ambientales como económicas las fuentes de energías renovables, en especial los sistemas fotovoltaicos, han tenido un crecimiento notable en las últimas décadas; esto ha llevado a una mayor presencia de estos sistemas en los hogares. Con ventajas como un nulo consumo de recursos fósiles, contaminación nula en la generación de energía y ahorro económico, varias naciones se han dado a la tarea de complementar sus sistemas de generación y distribución con sistemas de energía renovables ya sea de forma industrial o residencial. Actualmente estos sistemas se subdividen en dos: 1. Industrial 2. Residencial En el primero, tanto la iniciativa privada como gubernamental invierten en estos sistemas para la creación de granjas solares dando paso a la cogeneración de energía, disminución de la huella de carbono y ahorros económicos. Esto también es impulsado por el código de red en México. El segundo, el consumidor realiza una instalación en su residencia, esto para reducir el consumo propio de energía y tener ahorros económicos. En ambos casos los sistemas fotovoltaicos están conectados a la red eléctrica, infraestructura ya existente, para poder aportar energía en el punto de conexión. La energía generada por medio de la fuente renovable es inyectada a la red eléctrica, dicha energía es consumida o “almacenada en la red”, esto último ocurre cuando la cantidad de energía inyectada a la red es mayor a la consumida por las cargas locales. Cuando hay exceso de energía existe un contra flujo, provocando que dicha energía pase de las cargas locales hacia el transformador de distribución. Esto puede provocar variaciones en la tensión local, pocos sistemas fotovoltaicos conectados normalmente no ocasionan alteración significativa en el comportamiento de la red; sin embargo, en un escenario donde existen muchos sistemas fotovoltaicos conectados, conocido como alta penetración de estos, puede provocar alteraciones significativas en el comportamiento de la red eléctrica. Dichas alteraciones se agrupan por los efectos en la red eléctrica, tales como: 1. Variaciones en los niveles de tensión en cada una de las cargas locales. 2. Variaciones de frecuencia. 3. Flujo inverso de energía. La variación en los niveles de tensión en la red es, de las alteraciones anteriormente mencionadas, la más importante. Desde la perspectiva del usuario se puede afectar el funcionamiento de equipos o provocar daño en ellos. Existen normas que establecen un rango seguro en el nivel tensión de la red eléctrica, que garantizan un seguro funcionamiento de los equipos electrónicos. Como ejemplo, el perfil propuesto por CBEMA establece un rango entre el 85% y el 106%. En esta tesis doctoral se hace una propuesta para el manejo de la energía proveniente de los sistemas fotovoltaicos que permite garantizar los niveles de tensión en la red dentro de norma. La estrategia se basa en la modificación de la potencia inyectada dependiendo de las condiciones de la tensión local, con lo cual se logra mantener los niveles de tensión en la red, pero tratando de mantener la inyección de energía el mayor tiempo posible. El trabajo se organiza de la siguiente manera. En el capítulo 1, da una introducción al tema, iniciando con los antecedentes sobre la problemática de sistemas fotovoltaicos ante una condición de alta penetración así como sus propuestas de solución ,se explica el fenómeno de alta penetración de sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica, la cogeneración de energía a través de la fuente renovable y los problemas que se presentan cuando existe una mayor cantidad de energía inyectada mayor respecto a la consumida por los usuarios de la red eléctrica. En el capítulo 2, se analiza el marco teórico y el estado del arte dando una clasificación de las propuestas que se han dado para la solución del problema. El Capítulo 3; incluyendo la justificación, la hipótesis y culminando con los alcances y objetivos de la tesis. En el capítulo 4, se presenta la propuesta para la mitigación de las variaciones de tensión por medio de una nueva estrategia para el manejo de energía proveniente de uno de los sistemas fotovoltaicos. En el capítulo 5, se presentan los diseños, simulaciones y programación que sirven como base para la simulación e implementación del prototipo. En el capítulo 6 se presentan los resultados obtenidos en el laboratorio donde se expone la efectividad del sistema propuesto y las capacidades que tiene para mitigar las desviaciones de tensión bajo diferentes escenarios de problemas presentes en la red. Thu, 30 Sep 2021 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/2629 2021-09-30T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/817 Title: ESTUDIO DEL DESEMPEÑO TRIBOLÓGICO-MECÁNICO DE CAPAS DURAS SOBRE ACEROS GRADO HERRAMIENTA Authors: MORENO BELLO, KARLA JUDITH%101758 Description: El presente trabajo se centra en el análisis tribológico-mecánico de capas duras, nitruradas mediante tratamiento termoquímico y recubrimientos de carbonitruro de titanio (TiCN) y nitruro de titanio mediante deposición física de vapor sobre aceros grado herramienta AISI D2, M2, M4 y H13. Estas capas son ampliamente utilizadas para incrementar la vida útil de los herramentales en procesos de formado de metales como forja en caliente y corte fino, ya que dichos herramentales están sometidos a daño mecánico y desgaste constante, tomando en cuenta que el desgaste de herramentales tiene influencia directa en la productividad, eficiencia, confiabilidad y calidad de los productos manufacturados. Este trabajo de investigación fue dividido en tres partes: La primera parte estudió el comportamiento de desgaste y fricción de los aceros D2, M2 y M4 sin recubrir y recubiertos con TiCN, mismos que fueron evaluados mediante una prueba de pin-on-disk en condiciones de lubricación. Con el fin de evaluar la influencia del lubricante en el desempeño del desgaste, también se realizaron pruebas de fricción en seco. Los resultados mostraron que los coeficientes de fricción fueron muy similares para los aceros sin recubrir y recubiertos con TiCN. Bajo condiciones de lubricación, el acero de herramienta D2 sin recubrir exhibió el menor coeficiente de fricción, pero el acero D2 recubierto con TiCN presentó el menor factor de desgaste. La abrasión fue el principal mecanismo de desgaste para todas los tribo-pares. Además, se llevaron a cabo mediciones de microdureza y se encontró una influencia del sustrato de acero en la dureza de los recubrimientos. Además, se llevó a cabo una prueba de adhesión que indicó una buena adhesión, clase 1 según la norma CEN / TS 1071-8, entre los sustratos y los recubrimientos de TiCN. La segunda parte de la investigación se centró en el desempeño tribológico de recubrimientos de TiN y TiCN en un acero grado herramienta AISI H13. Además, se llevaron a cabo pruebas de adhesión y microdureza. La calidad de la adhesión de ambos recubrimientos resultó en la clase 1, de acuerdo con el estándar CEN / TS 1071-8. La microdureza compuesta se investigó mediante el análisis de la indentación relativa (β). Las pruebas de pin-on-disk se realizaron en condiciones secas y lubricadas a 100°C. Se obtuvieron bajos coeficientes de fricción de μk = 0.08 para TiN y μk = 0.03 para TiCN en condiciones lubricadas. Los mecanismos de desgaste se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) observándose el desgaste abrasivo como el principal mecanismo de desgaste en condiciones en seco, mientras que en condiciones de lubricación las marcas de desgaste apenas fueron perceptibles. La última parte de la investigación abordó el comportamiento tribológico de un acero AISI H13 con diferentes calidades superficiales, con rugosidades desde 0.03 μm hasta 0.41 μm bajo condiciones de lubricación encontrándose que el coeficiente de fricción disminuyó conforme se incrementó la rugosidad superficial en el rango desde 0.03 hasta 0.27 μm mientras que el factor de desgaste tuvo el mismo comportamiento pero solo en el rango de 0.03 hasta 0.11 μm ya que a partir de este valor, éste aumentó conforme se incrementó la rugosidad superficial. Fri, 05 Oct 2018 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/817 2018-10-05T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/465 Title: Efecto de los puentes de hidrógeno en el comportamiento reológico de los Líquidos Iónicos Authors: BLANCO DIAZ, EDGAR GUADALUPE Description: Las interacciones no covalentes juegan un papel importante en el comportamiento y propiedades de los Líquidos Iónicos (LIs). Por lo tanto, un entendimiento detallado de estas interacciones puede mejorar la comprensión de esta importante clase de líquidos. En este estudio se han empleado simulaciones en Dinámica Molecular (DM) y simulaciones computacionales que se basan en mecánica cuántica (QM), análisis de descomposición de energía (EDA) y análisis de interacciones no covalentes (NCI) para investigar los puentes de hidrógeno (HBs) que se generan en el LI 1-butil-3- metilimidazolio bis(trifluorometilsulfonil)imida ([bmim][Tf2N]). Las simulaciones en DM en Equilibrio y fuera del Equilibrio se realizaron con el objetivo de profundizar en la comprensión de las interacciones moleculares sobre las propiedades macroscópicas en los LIs. Se llevó acabo un EDA que está basado en SAPT (Symmetry Adapted Perturbation Theory) para dimeros completos, así como fragmentos (FSAPT), para los grupos funcionales. En general, el componente electrostático comprende el 80% de las interacciones intermoleculares entre cationes y aniones. El análisis de FSAPT sugiere que, en la mayoría de los casos, la simple suposición de que una sola interacción no covalente, por ejemplo un HB, entre los grupos funcionales no proporciona una imagen completa de lo complejas que son las interacciones entre los iones. Para obtener el comportamiento reológico de estos sistemas, se resolvieron las ecuaciones de movimiento mediante el algoritmo SLLOD en un ensamble NVT a condiciones ambientales. La curva reológica muestra dos regiones: un plato Newtoniano y despúes un adelgazamiento. Se encontró que los HBs desempeñan un papel importante en el adelgazamiento viscoso para este LI. Los resultados para la viscosidad son consistentes con los reportados experimentalmente. Thu, 26 Oct 2017 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/465 2017-10-26T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/463 Title: METODOS DE DISEÑO DE LA EXTRACCIÓN REACTIVA Authors: OLAN ACOSTA, MARIA DE LOS ANGELES Description: En esta investigación se desarrollaron métodos de diseño fundamentados en conceptos teóricos utilizados en la destilación reactiva y en la extracción líquido-líquido. El diseño de la extracción reactiva se abordó desde los enfoques del diseño conceptual y del equilibrio termodinámico, usando reacciones reversibles hipotéticas y reales. Una de las líneas de investigación de gran relevancia en el diseño conceptual es la visualización del proceso, sobretodo cuando se busca determinar la ventana de operación que permita el acoplamiento de los procesos como es el caso de los procesos híbridos y reactivos, por lo que se generó un método de diseño gráfico basado en proyecciones de Cruickshank el cuál permite determinar: el número de etapas, los límites de la relación D/F, el avance de reacción y el per l de composiciones. El método grafico permitió aplicar conceptos usados en la destilación reactiva (como es el caso de la pseudomezcla inicial, la regla de la palanca reactiva y el punto de diferencia) a la extracción reactiva en los diagramas de proyecciones. La regla de la palanca reactiva representó un concepto de gran interés en este proceso debido a que sólo se ha encontrado referenciada para el proceso de destilación reactiva. El segundo método de diseño corresponde a un método aproximado basado en la adaptación de las correlaciones de las líneas de reparto y curva de solubilidad del equilibrio líquido líquido al equilibrio líquido reactivo mediante el uso de las variables transformadas. Este método tiene las particularidades de permitir evaluar el proceso de la extracción reactiva en forma rápida, fácil y con fiable y si se parten de datos experimentales no requiere del uso de parámetros termodinámicos. Sun, 01 Jun 2014 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/463 2014-06-01T00:00:00Z