Disposiciones de diseño para la implementación de estructuras enterradas en el suelo como soporte de seguidores solares en proyectos fotovoltaicos : análisis utilizando metodologías analíticas y numéricas para describir el comportamiento de pilotes individuales
| dc.contributor.advisor | Núñez Acuña, Tomás | |
| dc.contributor.author | Zenteno Maturana, Sebastián Guillermo | |
| dc.contributor.editor | Facultad de Ingeniería | |
| dc.contributor.editor | Escuela de Obras Civiles | |
| dc.date.accessioned | 2022-11-30T13:17:19Z | |
| dc.date.available | 2022-11-30T13:17:19Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description | Tesis (Ingeniero Civil) | es |
| dc.description.abstract | En Chile, la incorporación de proyectos ERNC ha sido cada vez mayor, debido a las nuevas políticas públicas, que van de la mano con diversificar la matriz eléctrica del país. En este sentido, a diciembre de 2018, la participación llegó a 20,7%, de acuerdo con estadísticas elaboradas por Acera en base a datos de la Comisión Nacional de Energía, el Coordinador Eléctrico Nacional y el Servicio de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA). Este porcentaje, proyectado para el 2025, confirma la explosiva incorporación de este tipo de generación eléctrica en Chile. Dentro de este contexto, el desarrollo de proyectos fotovoltaicos ha sido fundamental en el aporte a la matriz enérgica actual, siendo una alternativa altamente competitiva respecto a otro tipo de generación. En este sentido, tanto la planificación, el diseño y la construcción de estos proyectos presentan un desafío mayor a la hora de transformarse en un proyecto competitivo en términos de costos y operación. Si bien la materialización de parques fotovoltaicos tiene un proceso constructivo que es repetitivo, existen ciertas consideraciones específicas a tomar en cuenta, principalmente en lo que respecta a las fundaciones asociadas a los seguidores solares. En este contexto, la gran mayoría de estos seguidores solares son fundados mediante proceso de hincado directo o pre-perforado y posterior hincado. Lo anterior mejora considerablemente los tiempos y costos constructivos, comparado, por ejemplo, con fundaciones tradicionales de hormigón. Respecto a la realidad local, Chile no cuenta actualmente con una normativa que dé cuenta de lineamientos para el diseño o entregue parámetros característicos que permitan un correcto desempeño de los seguidores y sus fundaciones. En este sentido, esta memoria contribuye a generar un mayor entendimiento de esta práctica, proponiendo parámetros característicos de diseño y una herramienta de trabajo; por medio de ensayos Pull Out, validaciones y aplicación en un problema práctico. De acuerdo con lo anterior, se exploran herramientas y metodologías de trabajo que permitan automatizar el diseño de la estructura, por medio de la observación de variables de desempeño tales como: deflexión en la punta, plastificación del suelo, resistencia admisible del perfil, y arrancamiento de la columna. Se desarrolló bajo los mismos antecedentes de un ensayo Pull Out, modelos de cálculo provenientes de métodos analíticos, numéricos, y de softwares tales como SAP2000 y LPILE, obteniéndose la visualización de las principales desventajas y ventajas de cada herramienta empleada. Posteriormente, se confeccionó una herramienta de trabajo en MATLAB que valida su análisis estructural con SAP2000, y a su vez, la no linealidad del suelo con LPILE, generando la posibilidad de unificar el cómputo con las disposiciones y parámetros de diseño. Finalmente, se aplicó la herramienta y metodología de trabajo propuesta en el estudio de un caso práctico, quedando en evidencia beneficios tales como seguridad en el cálculo de la interacción suelo-estructura, disminución de la longitud de diseño, y automatización del trabajo con respecto a las prácticas chilenas tradicionales. Finalmente, este tipo de desarrollo representa una propuesta valida en términos técnicos para ser incorporada dentro del capítulo 14 de la actualización de la norma chilena NCh2369, donde las ERNC ya son parte de su actualización y que actualmente se encuentra en revisión. | es |
| dc.description.abstract | In Chile, the incorporation of ERNC projects has been increasing due to new public policies, which go hand in hand with attempts to diversify the energy matrix in the country. In this respect, as of December 2018, the participation reached 20.7%, according to the statistics issued by Acera based on data from the National Energy Commission, the National Electric Coordinator and the Environmental Impact Assessment Service (EIA). This percentage, projected for 2025, confirms the successful integration of this type of electrical generation in Chile. In this context, the development of photovoltaic projects has been paramount to the contribution of the current energy matrix, being one of the highly competitive, alternative options in relation to other types of power generations. In this sense, the planning, design, and development of these projects represent a greater challenge when seeking to become a competing plan in terms of both expenses and operation. Albeit the realization of photovoltaic solar parks embodies a constructive, repetitive process, there are certain specific considerations that must be taken into account. These are concerned mostly to the foundations connected to solar trackers. In this regard, the vast majority of these solar trackers are built through direct pile driving or pre-drilling and subsequent driving. This option substantially improves the speed of the process and construction costs compared to, for example, conventional foundations such as concreting. Regarding current local circumstances, Chile lacks the regulations to give account of design guidelines or parameters which allow the proper execution and performance of the trackers and foundations. Consequently, this dissertation contributes to the better understanding of this practice by suggesting distinctive design parameters as well as a working tool; by means of Pull Out tests, confirmation and practical implementation. Therefore, tools and working methodologies are examined in order to automate the design of the structure, by means of observation of performance variables such as: tip deflection, soil plasticity, permissible values of earth resistance, and pillar pull-out. This was developed under the same premise of the Pull-Out test, a calculation model stemming from analytical and numerical methods as well as software programs such as SAP2000 and LPILE, displaying the main disadvantages and advantages of each employed tool. Subsequently, a working tool was put together on MATLAB, validating both the structural analysis through SAP2000 and soil nonlinearity on LPILE, enabling the option to unify the calculation with the provisions and design parameters. Finally, the aforementioned tool and working methodology were applied in a case study, which displayed the expected benefits such as assurance when computing soil structure interaction, reduction of design length, and process automation concerning traditional practices deployed in Chile. Lastly, this development constitutes a valid proposal to be incorporated in the chapter 14 of the updating Chilean standard NCh2369, where ERNC projects have been accounted and are currently under review. | en |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.unab.cl/xmlui/handle/ria/25024 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad Andrés Bello | es |
| dc.subject | Pilotes (Ingeniería Civil) | es |
| dc.subject | Pruebas | es |
| dc.subject | Industria de la Construcción | es |
| dc.subject | Innovaciones Tecnológicas | es |
| dc.subject | Sistemas Fotovoltaicos | es |
| dc.title | Disposiciones de diseño para la implementación de estructuras enterradas en el suelo como soporte de seguidores solares en proyectos fotovoltaicos : análisis utilizando metodologías analíticas y numéricas para describir el comportamiento de pilotes individuales | es |
| dc.type | Tesis | es |
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