1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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7. Tesis de Maestría en Ingeniería Electrónica

Title:	Modelado y control de temperatura para el electrolito de un electrolizador alcalino
Authors:	Adame Nájera, Arlett%1330087
metadata.dc.subject.other:	Electrolisis alcalina, Electrolizador alcalino, Oxihidrógeno (HHO), gas Brown, Control adaptable, Control PI, Intercambiador de calor, Electrolito, Control de temperatura.
Issue Date:	2026-06-26
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Description:	En el presente trabajo de tesis se abordó el análisis, instrumentación, modelado y control de temperatura de un sistema de electrólisis alcalina para la producción de gas oxihidrógeno (HHO) utilizando hidróxido de potasio (KOH) como electrolito. El desarrollo experimental se centró en estudiar la in_uencia de la temperatura y la concentración del electrolito sobre la producción de HHO, así como en implementar una estrategia de control en cascada para regular la temperatura del sistema adecuadamente ante incertidumbres y perturbaciones exógenas. Inicialmente, se adaptó un intercambiador de calor a un sistema electrolítico con sensores de temperatura y _ujo integrados, utilizando Arduino, myRIO y LabVIEW para adquirir, visualizar y almacenar datos en tiempo real. Posteriormente, se evaluó experimentalmente la producción de HHO en lazo abierto en función de la temperatura, para concentraciones de KOH del 10 %, 15% y 30% en masa. Los resultados mostraron producciones máximas de 1.4311 SLPM, 2.115 SLPM y 1.98 SLPM, respectivamente. Asimismo, se parametrizó un modelo dinámico de un intercambiador de calor de placas, para determinar la temperatura de salida del electrolito y del sistema de enfriamiento. Los resultados de validación mostraron una alta precisión del modelo, obteniéndose errores absolutos medios menores a 0.11 °C para el agua de enfriamiento y 0.0878 °C para la salida de electrolito, y errores cuadráticos medios menores de 0.021 y 0.0138, respectivamente. Finalmente, se implementó una estrategia de control en cascada para la regulación de temperatura del electrolizador. El controlador permitió mantener estable la temperatura del electrolito ante perturbaciones y variaciones paramétricas relacionadas con la concentración y las propiedades del electrolito. La operación en lazo cerrado mostró un aumento en la producción de HHO respecto a la operación en lazo abierto.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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