Desarrollo de un controlador inteligente para un bastidor de osmosis inversa de una planta desalinizadora de agua de mar
En la actualidad, la desalinización de agua constituye una respuesta prometedora a la escasez de agua mundial. Por este motivo, es necesario presentar alternativas de solución y uso eficiente de nuevas tecnologías que permitan desalinizar agua de mar para hacer frente a la escasez que vendrá en l...
| Autor Principal: | Ugarte Díaz, Diego Paúl |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6954 |
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| Sumario: |
En la actualidad, la desalinización de agua constituye una respuesta prometedora a la
escasez de agua mundial. Por este motivo, es necesario presentar alternativas de solución
y uso eficiente de nuevas tecnologías que permitan desalinizar agua de mar para hacer
frente a la escasez que vendrá en los próximos años.
En el proceso de desalinización de agua de mar se utilizan varias técnicas como son la
destilación flash multietapa, destilación por múltiple efecto, destilación por compresión de
vapor y la osmosis inversa, siendo esta última la que ha ganado mayor terreno en la
industria de la desalinización ya que opera rechazando normalmente el 99% de las sales
del agua de alimentación.
Por otro lado, a pesar de que la osmosis inversa es la técnica que menos energía consume,
en muchos casos no se ha trabajado con una estrategia de control adecuada, generando
un funcionamiento deficiente de la planta. Esto tiene como consecuencia que el grado de
pureza del agua desalinizada no cumpla con los estándares establecidos para consumo
humano.
El Perú, a pesar de sus cuantiosos recursos hídricos, presenta problemas de escasez de
agua debido a la mala distribución de dichos recursos y a la geografía adversa. Según la
Organización Internacional del Agua, en el 2025 el Perú será uno de los países más
afectados en Latinoamérica ya que sufrirá de estrés hídrico permanente.
Por tal motivo, se hace imprescindible una política que permita implementar plantas
desalinizadoras a nivel de toda la costa y de otros lugares que lo requieran en el país. Para
ello, es necesario desarrollar una técnica de control que permita manipular el proceso de
desalinización de manera eficiente y que considere el comportamiento dinámico complejo
de este sistema multivariable que no puede ser manipulado de forma correcta mediante
técnicas tradicionales de control.
Por otro lado, se necesita hallar un modelo adecuado que represente la dinámica del
sistema, siendo muchas veces difícil de obtenerlo de manera precisa. En este sentido, las
técnicas de control inteligente resultarían adecuadas ya que tienen la capacidad para actuar
de forma apropiada sobre un entorno incierto de manera eficiente y flexible, ofrecen
eficiencia computacional y dotan al control de “cierta inteligencia” para evitar
comportamientos del sistema provocados por sus características no lineales. Dentro de las
técnicas inteligentes se tienen las redes neuronales, lógica difusa y algoritmos genéticos.
Es por ello que, mediante el uso de técnicas de control avanzado se buscará desarrollar,
en este trabajo, un sistema de control inteligente para una unidad de osmosis inversa
eligiendo un modelo matemático que describa adecuadamente la dinámica del proceso.
Asimismo, se presenta una comparativa entre el desempeño del controlador propuesto y
controladores clásicos para justificar el uso del control avanzado. Posteriormente, se realiza
una propuesta de implementación basada en una aplicación en PLC ControlLogix5000 de
Allen Bradley. |
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