Ingeniería Revista Académica de la Facultad de Ingeniería Universidad Autónoma de Yucatán

Nuevo modelo matemático basado en inteligencia artificial y análisis de sensibilidad para el dimensionamiento de colectores solares de placa plana

2025-06-25T12:30:32-06:00

Este estudio presenta el desarrollo de un modelo surrogado basado en redes neuronales artificiales (RNA) y un análisis de sensibilidad para un sistema de colectores solares de placa plana. El modelo fue entrenado utilizando una base de datos generada mediante el método f-chart, considerando siete variables de entrada: mes, número de colectores, irradiación solar, temperatura ambiente, velocidad del viento, temperatura y consumo de agua caliente sanitaria (ACS). La variable de salida objetivo fue la cobertura solar mensual. Los resultados revelaron que el modelo surrogado predijo de manera precisa la cobertura solar, con un coeficiente de determinación de 0.9956, un error cuadrático medio de 0.0188 y un error medio absoluto de 0.0159. El análisis de sensibilidad basado en el algoritmo de Garson reveló que el número de colectores fue la variable más influyente con 44 % de influencia sobre la cobertura solar. Estos resultados destacan la importancia de optimizar los parámetros de entrada para mejorar el rendimiento del sistema, así como el potencial de las redes neuronales artificiales como herramientas útiles y alternativas a los modelos convencionales en sistemas energéticos para la mejor toma de decisiones e identificación de áreas de oportunidad en la mejora de estos sistemas.

Efectos del recocido de películas delgadas de Sb2Se3 en atmósfera Ar+CHClF2: morfología y estequiometría

2025-06-25T12:30:41-06:00

In this paper, the results of annealing of Sb₂Se₃ thin films in an Ar-CHClF₂ atmosphere are presented. As a first step, a low-cost system was designed and builted to perform the thin film annealing and study its changes in morphology and stoichiometry. The Sb₂Se₃ films have been deposited by using Close-Spaced-Sublimation (CSS) technique. The formation of new structures at the grain boundaries and the formation of cubic crystals on the surface were observed. EDS analysis indicates that these new structures are enriched in Se. The Sb₂Se₃ thin films were deposited on glass and, by using the proposed annealing, have potential application in the fabrication of solar cells.

Sistemas de ecuaciones como método de análisis de la corriente generada en instalaciones fotovoltaicas

2025-06-25T12:30:43-06:00

Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de monitoreo para instalaciones fotovoltaicas mediante la implementación de un sistema de adquisición de datos basado en sensores conectados a una tarjeta Arduino. El proyecto se enfoca en la medición de variables clave que influyen en el rendimiento de los paneles solares, tales como la radiación solar, la temperatura ambiente y la corriente generada. Además, se emplea el álgebra lineal para modelar y resolver problemas ingenieriles relacionados con la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos. La metodología incluye el diseño y construcción de un data logger, así como la recopilación de datos durante un periodo de 24 horas. Los resultados obtenidos demuestran la importancia del álgebra lineal en la modelación de estos problemas, permitiendo establecer correlaciones entre las condiciones ambientales y el desempeño del sistema fotovoltaico.

Síntesis por Nebulizado de Superficies Hidrofóbicas, Durables y Antirreflectantes de SiO2/TiO2

2025-06-25T12:30:47-06:00

En este trabajo se realizó el estudio de parámetros de síntesis para obtener superficies antirreflectantes de capas simples y dobles de SiO2/TiO2 mediante la técnica de nebulización, aplicadas sobre vidrio conductor (TEC 15) y vidrio Corning. Para mejorar la hidrofobicidad, las capas de SiO2 fueron funcionalizadas con octadecil-triclorosilano (OTS) y trietoxi-octil-silano (OD8). Las propiedades de las películas fueron caracterizadas utilizando técnicas de UV-VIS, FTIR, difracción de rayos X, Raman y mediciones del ángulo de contacto entre una gota de agua y la superficie. Las mejores condiciones de síntesis se lograron con 20 PSI, 70°C y 4 segundos para las películas de SiO2, y 20 PSI, 400°C y 20 segundos para las capas de TiO2. La funcionalización con silanos, particularmente OD8 y OTS, mejoró significativamente la hidrofobicidad, obteniéndose películas compactas, continuas, con alta transmitancia y buena resistencia al agua. Estos resultados demuestran que la técnica de nebulización es efectiva para el depósito de películas delgadas con potencial para aplicaciones en superficies antirreflejantes e hidrofóbicas.

Abstract

In this work, synthesis parameters were studied to obtain anti-reflective surfaces of single and double layers of SiO₂/TiO₂ through the nebulization technique, applied on conductive glass (TEC 15) and Corning glass. The SiO₂ layers were functionalized with octadecyl-trichlorosilane (OTS) and triethoxy-octyl-silane (OD8) to improve hydrophobicity. The properties of the films were characterized using UV-VIS, FTIR, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and contact angle measurements between a water droplet and the surface. The best synthesis conditions were achieved with 20 PSI, 70°C, and 4 seconds for SiO2 films, and 20 PSI, 400°C, and 20 seconds for TiO2 layers. The silane functionalization, particularly with OD8 and OTS, significantly improved hydrophobicity, resulting in compact, continuous films with high transmittance and good water resistance. These results demonstrate that the nebulization technique effectively deposits thin films with potential applications in anti-reflective and hydrophobic surfaces.

Cristales fotónicos unidimensionales y bisimensionales

2025-06-25T12:30:38-06:00

Este artículo divulgativo pretende dar a conocer algunas características y aplicaciones de las llamadas heteroestructuras fotónicas, estructuras artificiales fabricadas con el propósito de controlar y moldear la propagaci´on de la luz a trav´es de las mismas. Además, se quieren presentar algunos resultados del trabajo de nuestro grupo en el diseño y simulación de propiedades buscadas teniendo en cuenta los materiales usados en estos dispositivos y los fenómenos que se presentan para cada caso, junto con sus posibles aplicaciones en la ingeniería.