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ÍNDICE RESUMEN AUTOS SOLARES EN EL MUNDO CARRERA SOLAR ATACAMA 2012 HISTORIA DE ERGÓN CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE ERGÓN CARRERA SOLAR ATACAMA EXPERIENCIA DEL PROYECTO. ERGÓN & PRENSA FINANZAS DE ERGÓN CONCLUSIÓN
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C M w
ErgonUSM @ErgonUSM Ergon Auto Solar
www.ergon.cl contacto: rodrigo.alonso.pereira@gmail.com cel: 66325736
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RESUMEN El proyecto Ergón es un proyecto interdisciplinario de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM), que consistió en el diseño y construcción de un automóvil que funcione con energía solar, para participar en la 1era carrera de autos solares que se desarrolló en Latinoamérica. Este proyecto se desarrolló en 2 años de trabajo. Las personas que han trabajado en el equipo han sido 30 de distintas especialidades, entre técnicos e ingenieros. Dentro de los casos destacados se desarrollaron 3 memorias de grado. El desarrollo de este tipo de proyectos es muy llamativo para la sociedad. Diversas presentaciones han sido parte del desarrollo de Ergón. Algunos casos destacados han sido la feria internacional del aire y del espacio FIDAE 2012, con una asistencia promedio de 100.000 personas durante una semana de presentaciones, con participación tanto militar, empresarios y público general. Además, Ergón participó en la presentación de vehículos solares en La Moneda, con asistencia de distintos personajes del gobierno, empresarios y público general. En conjunto, medios de comunicación han logrado generar una gran visibilidad del proyecto, como lo son El Mercurio, LUN, La tercera, PubliMetro, El Mercurio de Valparaíso, La Estrella, CNN Chile, Canal 13, TVN, Chilevisión, Mega, entre otros, además de ser parte de un comercial de la UTFSM y el video que conmemora los 80 años de la UTFSM.
Este proyecto ha sido reconocido por centros especializados en temáticas que influyen en estas tecnologías, como la academia de ciencias aeronáuticas de la UTFSM, LAN Chile y carrera solar atacama. Estos últimos entregaron al equipo el premio al mejor diseño aerodinámico entre los vehículos de la carrera, que consiste en un viaje a visitar el avión solar en Ginebra, Suiza. La tecnología trabajada en el vehículo abarca distintas temáticas, como lo son la Aerodinámica, análisis estructural, ciencia de materiales, electrónica de potencias, sistemas de comunicación remota, mecánica automotriz, entre otros. Estos son los aspectos más relevantes al momento de desarrollar en el proyecto desde un punto de vista técnico. Además de lo anterior, otro aspecto importante a considerar es conformar la estructura interna del equipo, su coordinación y financiamiento. El proyecto requirió una inversión de $67.027.577 pesos chilenos. El 57.26% del costo del proyecto fue aportado por la UTFSM, mientras que el 42.76% restante fue conseguido por el equipo a través de auspicios, becas y fondos concursables. Así, gracias a un gran contingente de estudiantes, docentes, empresas, autoridades civiles como militares que han aportado en este proyecto, Ergón ha llevado a ser un referente en automóviles solares a nivel nacional.
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AUTOS SOLARES EN EL MUNDO Los automóviles solares son una tecnología que lleva más de 30 años realizándose en el mundo. Existe una carrera que reúne a los mejores competidores del mundo en estas especialidades que es la World Solar Challenge, donde las mejores universidades, centros de investigación, empresas privadas, entre otros, van a probar sus prototipos solares..
El motivo de desarrollar esta tecnología, es el principal problema que nos aqueja: cómo lograr reemplazar los combustibles fósiles por otras alternativas con más futuro y menos contaminantes. Un buen camino son los automóviles eléctricos, buscando ser lo más autónomo posible. Es un largo camino que queda hasta ese desarrollo, pero este tipo de proyecto genera los RR.HH. necesarios para un futuro más sustentable, generando líderes que llevarán y conducirán los hilos del futuro tecnológico de la humanidad. Así, esto se transforma en una buena escuela para el futuro, con conciencia ambiental y alto nivel técnico.
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CARRERA SOLAR ATACAMA 2012 Esta carrera de autos solares se realiza en el norte de Chile, organizada por la ONG La Ruta Solar. La ruta de la carrera involucra desplazarse m谩s de 1000 kil贸metros de competencia, subiendo alturas superiores a 3.500 metros sobre el nivel del mar, bajo condiciones hostiles en temperatura, humedad y densidad de aire, con la radiaci贸n solar m谩s imponente de nuestro planeta
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HISTORIA DE ERGÓN Con ya dos años de trabajo, la historia que hay detrás de este proyecto desde los humildes inicios hasta los éxitos logrados, es bastante interesante por cada uno de sus hitos. Por eso la historia de todo lo ocurrido durante estos dos años de trabajo se resumen a continuación. Proyecto iniciado en Diciembre del 2010 y que se consolida en Marzo del 2011 con la formación del equipo de trabajo. Este equipo se conformó con aportes de alumnos de las siguientes carreras: • • • • • • • • • •
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Téc. Universitario en proyectos de Ingeniería. Téc. Universitario en Electricidad. Téc. Universitario en Electrónica. Téc. Universitario en Mecánica Automotriz. Téc. Universitario en Informática. Ing. Mecánica Industrial. Ing. Civil Mecánico. Ing. Civil Electrónico. Ing. en Diseño de Productos. Ing. Civil Matemática.
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El primer éxito que tuvo Ergón fue a principios del año 2011, ganando una beca entregada por la organización de la Carrera Solar Atacama (CSA) para participar en la carrera. Obtuvimos el 2do lugar. El premio consistió en un kit solar, compuesto de celdas solares, un motor de imanes permanentes, baterías de ión litio y un sistema administrador de baterías: todo equivalente a aproximadamente 15 millones de pesos chilenos.
La filosofía de Ergón fue siempre desarrollar innovación con el automóvil. Gracias al aporte de la academia de ciencias aeronáuticas, ACA, de la Universidad Técnica Federico Santa María, se desarrolló un nuevo concepto en automóviles solares, conformado por un perfil doble alar. Su objetivo fue bajar la resistencia aerodinámica del automóvil.
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Desarrollando un vehículo con un diseño altamente aerodinámico y único en el mundo
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Los primeros desarrollos de Ergón en el área mecánica fue desarrollar un carro de pruebas donde se probaron los diseños mecánicos, además de la electrónica de potencia de vehículo.
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Con el apoyo del ACA se realizaron pruebas en túnel de viento para corroborar el trabajo teórico de este nuevo modelo de doble ala
Posterior a la validación del diseño, con el apoyo del Departamento de Arquitectura y de la Empresa Sea Winner y su equipo de trabajo, se empezó a desarrollar el trabajo para la construcción en fibra de carbono de Ergón.
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Una innovación muy importante y trascendental en Ergón fue la incorporación de materiales ultra livianos y resistentes como es la fibra de Carbono. Un desafío importante por la poca experticia que existe en el país en torno a este material, demostrando resultados destacables pese a la compleja forma del vehículo. Todo esto gracias al aporte de personas expertas en esta área.
Hemos tenido visitas ilustres para observar el proyecto, como autoridades de gobierno.
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Posterior al proceso de construcción del carenado y chasis del automóvil con componentes ultra livianos y resistentes, viene el proceso de montaje del automóvil. En éste, las componentes desarrolladas son ancladas, para así lograr la dirección, suspensión, alimentación, tracción y comunicación electrónica del vehículo tanto interna como externa.
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Las pruebas son vitales para cualquier desarrollo de Ingeniería, de forma de validar el diseño frente a diversas condiciones. En el caso de Ergón, para poder tener un desempeño acorde a las exigencias de la carrera, se realizaron varias pruebas donde la más im-
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portante fue desarrollada en la Base Aérea de Quintero, recinto facilitado por la Fuerza Aérea de Chile.
En la historia de Ergón se han realizado en una serie de presentaciones a lo largo del país, siendo una de las más importante su participación en Fidae 2012. La feria internacional del aire y del espacio es una enorme vitrina, con más de 100.000 visitantes en una semana de presentación para la industria, empresarios, fuerzas militares y civiles. También se destaca la feria “Crea, actúa y ahorra” en Viña del Mar, “1er Workshop internacional de Energía Solar”, en Arica, y por último en ferias organizadas por la USM como “Expotec” 2011 y 2012, junto a distintas muestras de promoción universitaria
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Semanas antes de la carrera se realizó el lanzamiento del automóvil que va a competir en la Carrera Solar Atacama 2012 en la casa central de la universidad. A éste asistieron las máximas autoridades universitarias, mostrando a Ergón en el edificio más emblemático de la universidad.
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D铆as antes de la carrera se realiz贸 la presentaci贸n de esta frente al palacio de La Moneda, Santiago. Se presentaron todos los autom贸viles que participaron en La Carrera Solar Atacama 2012
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE ERGÓN • De los dos años de arduo trabajo se llegó a desarrollar un automóvil de alto nivel tecnológico, tanto en materiales como en el diseño del mismo. Las características son las siguientes:
Este fue el resultado de todo el tiempo de trabajo, la logística, gestión y construcción del automóvil que participó en la Carrera Solar Atacama 2012.
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• Dimensiones del automóvil: Alto: 1.3 [mts] Ancho: 1.6 [mts] Largo: 5 [mts] Celdas solares: 6 [mts2] de celdas policristalinas de 14.64% de eficiencia. • Baterías: 3.75 [kWh] de energía en baterías de ión litio. • Motor: trifásico de imanes permanentes, de potencia nominal de 3.75 [kW]. • Chasis y carrocería: monocasco de fibra de carbono, el primero de este tipo en nuestro país. • Diseño: doble alar. • Peso: 300 [kg] con piloto incluido de 80[kg]. • Comunicaciones: sistema de comunicación remota con el automóvil y el piloto para verificar el comportamiento de éste en ruta. • Software: desarrollo de software de monitoreo para medir y registrar datos del automóvil. • Otros datos: Velocidad Máxima: 75 [Km/h]. Velocidad Promedio: 50 [Km/h]. Autonomía solar: 40 [Km/h], bajo buenas condiciones de radiación.
CARRERA SOLAR ATACAMA La Carrera Solar Atacama para el equipo Ergón se inició con el viaje al norte del país con el automóvil. Viaje que se inició con la logística previa para poder tener todo lo necesario para poder vivir 2 semanas en el norte de nuestro país. Luego de 31 horas de conducción, se llego desde la ciudad de Viña del Mar a Iquique.
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3 días previos a la carrera se realizaron las pruebas técnicas, tanto eléctrica como Mecánicas, donde se evalúa el automóvil de forma estática y dinámica para saber si está en condiciones de poder competir, en base a los reglamentos de la carrera. Ergón logró sobrellevar estas pruebas, quedando en condiciones de correr en la CSA 2012.
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El primer d铆a de carrera tuvo su largada en la salitrera de Humbertone, monumento nacional y patrimonio de la humanidad, hasta llegar a la ciudad de Calama, cumpliendo una ruta efectiva de carrera de 150 kil贸metros cronometrados
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El segundo d铆a de carrera tuvo su largada en Calama, subiendo hasta los 3.500 metros de altura, pasando por la ciudad de Toconao y volviendo a San Pedro de Atacama. Una ruta efectiva de carrera de 138,3 kil贸metros cronometrados.
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El tercer d铆a de carrera tuvo su largada en Calama y llegada a Baquedano, cerca de Antofagasta. Una ruta efectiva de carrera de 139 kil贸metros cronometrados.
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El Ăşltimo dĂa de carrera tuvo su largada en la salitrera de Chacabuco hasta la llegada a la salitrera de Humbertone. Una ruta efectiva de 280 kilĂłmetros cronometrados.
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Posterior a haber finalizado la carrera se realizó en Iquique la premiación de ésta. Ergón fue reconocido como el vehículo más aerodinámico, premio dado por LAN CHILE, lo cual nos hizo acreedores de un viaje a Ginebra, Suiza, a conocer el avión solar “Solar Impulse”. Ergón se transformó en un referente de aerodinámica en automóviles eléctricos ultra livianos, dejando así una marca que respalda nuestro trabajo, presente y futuro.
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Experiencia, esfuerzo, responsabilidad e innovaci贸n. J贸venes chilenos marcando un precedente del desarrollo tecnol贸gico de Chile. 28
ERGÓN & PRENSA Al ser un proyecto de financiamiento realizado por donaciones, la visibilidad que se debe tener para poder difundir el proyecto y los auspiciadores que están comprometidos con esta idea, debe ser de alto nivel de impacto, tanto en presentaciones (ferias, seminarios, charlas) como en apariciones de prensa (diarios, televisión, radios, internet)
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Ergón y el Impacto en la Sociedad Fidae 2012 Quilicura Crea, Actúa y Ahorra Villa Alemana Expotec Feria de Autos Solares Moneda Workshop de E. Solar Exposición de Autos Total Apariciones en Prensa El Mercurio LUN La Tercera PubliMetro La Estrella El Mercurio Valparaíso1 CNN1 Canal 132 TVN Chilevisión2 Mega Comercial de la USM Video 80 años USM Total
N° Publico 100.000 1.000 2.000 2.000 1.000 3.000 3.000 200 500 112.200 3P 1P 1 2 5P 1P
2 2 >30 1 1 >55
Lugar
Quilicura Viña del Mar V. Alemana Viña del Mar
Arica Iquique Tipo ortada y plana lana Mención Mención ortada y plana lana Mención Mención Mención Mención Mención Mención Mención y Planas Mención Mención
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EXPERIENCIA DEL PROYECTO. La carrera significó un resultado de todo el trabajo previo de 2 años de proyecto, que se evaluó en 1 semana de carrera. Se debe entender que los resultados no involucran solamente el desempeño del automóvil, también influye el trabajo logístico durante el desarrollo de la ingeniería de Ergón, su gestión y logística antes, durante y después de la carrera. El análisis a continuación es la enumeración de los hitos más trascendentales que influyen en este tipo de proyectos y que definen la base de lo que se hizo y debe mejorarse para un nuevo proyecto Ergón. • Logística y gestión de la Ingeniería Lograr una metodología de comunicación efectiva dentro de cada integrante y áreas del equipo, utilizando herramientas como software, bases de datos, reuniones periódicas, etcétera. Definir, tanto general como en detalle, cada uno de los tópicos a desarrollar en el proyecto, ya sea en áreas técnicas como logísticas y gestión, para su administración. • Finanzas Es vital tener los fondos lo más pronto posible, dentro de los plazos establecidos en la carta Gantt. • Marketing y redes sociales El proyecto Ergón es de alto impacto social y tecnológico. Es por ésto que un buen manejo de redes sociales,
pagina web, y marketing en general es de suma importancia, con el fin de lograr generar redes de contacto. • Ingeniería Técnica Es necesario disponer del tiempo, tanto para definir la ingeniería conceptual, básica y de detalle, como para realizar las pruebas del automóvil. Por lo anterior es necesario disponer de los fondos correspondientes para la compra de las componentes del vehículo y logística para ello. • Recurso humanos La identidad de Ergón es ser un proyecto transversal a todas las sedes y departamentos que tiene la UTFSM, desarrollado por alumnos de diferentes carreras. Esto es un hito en nuestra universidad. Lograr mayor apoyo docente. En base a la historia de Ergón, se logró mantener un apoyo tanto de empresas como de entidades públicas para distintos hitos desarrollados en el proyecto. De esta forma, creemos necesario afianzar aún más la alianza con éstas y nuevas entidades a aportar en el proyecto. De esta forma, en conjunto con la universidad, buscamos generar lazos de trabajo y apoyo mutuo para el desarrollo social y tecnológicos del país.
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FINANZAS DE ERGÓN El auto desarrollado con todas las especificaciones técnicas ya mencionadas tuvo un costo total de $67.027.577 pesos chilenos. Hay que entender que estos proyectos tienen dos modalidades para que funcionen de la forma más óptima, la primera es contar con una buena base de dinero y lo segundo es tener una óptima ingeniería. Lo primero nos faltó, lo segundo lo desarrollamos en forma plena, con los recursos que contábamos. El desglose de todo lo adquirido para el proyecto, a continuación:
Aporte USM Aporte Equipo Ergón Total
$ 38.373.075 $ 28.654.502 $ 67.027.577
Finanzas Ergón
57,26% 42,76%
- Becas
Becas Carrera Solar Atacama $ 6.000.000 Motor Baterías
$ 4.000.000
Celdas Solares
$ 5.000.000
$ 15.000.000
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El auto desarrollado con todas las especificaciones técnicas ya mencionadas tuvo un costo total de $67.027.577 pesos chilenos.
Como parte de la beca ganada por la ONG La Ruta Solar, se detallan los costos de las componentes adquiridas.
RHONA MPPT
$ 10.000.000 $ 2.500.000
Controlador Motor
$ 3.500.000
Servomotor
$ 1.500.000
Fuentes
$ 1.000.000
Shock y Frenos TESLA Ropa Equipo
$ 1.500.000 $ 1.000.000 $ 1.000.000
Olimex Tarjetas electrónicas
Gracias al aporte de RHONA, TESLA y Olimex, se pudieron adquirir una serie de insumos necesarios para el aporte técnico del vehículo. El detalle se muestra a continuación.
$ 654.502 $ 654.502
Finanzas Ergón -A porte USM Gastos Ergón $ 23.000.000 Carenado Fibra $ 9.000.000 Insumos Electrónicos $ 3.000.000 Insumos Mecánicos $ 2.000.000 Herramientas Mec -E lo $ 4.000.000
Gracias al aporte de la UTFSM, se detalla a continuación los ingresos entregados por esta y en que fueron invertidos.
$ 1.000.000
Viajes
$ 2.000.000
Caja Chica $ 2.000.000 Ergón Fidae Viajes $ 1.600.000 Stand -P apelería $ 2.500.000 Ergón -V iaje a la Carrera Solar Atacama Arriendo Camioneta $ 3.000.000 Alojamiento $ 3.000.000 $ 2.000.000 Comidas $ 2.000.000 Insumos Viaje Herramientas Varias $ 3.264.075
$ 4.100.000
$ 13.264.075
Es importante destacar que no se está contabilizando lo aportado por FIDAE y la fuerza aérea de Chile para participar en esta feria, cuyo aporte en metro cuadrado es de $1.000.000, donde Ergón utilizó 20 metros cuadrados. Además de lo anterior, tampoco se contabiliza la valorización en apariciones en distintos medios de prensa, como fue comentado anteriormente.
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CONCLUSIÓN El equipo Ergón logró desarrollar un automóvil solar y participar en la carrera solar atacama 2012, logrando reunir un equipo de alumnos y docentes, contando siempre con el apoyo de la Universidad y distintas empresas privadas. Con el avance de este proyecto, Ergón logró generar lazos con entidades muy importantes como la Fuerza Aérea de Chile y empresas privadas, de los cuales estamos profundamente agradecidos y esperamos haber retribuido enormemente su inversión y confianza en nosotros. Además de lo anterior, se logró posicionar al proyecto como un referente a nivel nacional en automóviles solares, específicamente en la aerodinámica desarrollada del automóvil, haciéndose presente en diferentes eventos sociales y apariciones en prensa. Por último se logró materializar un tremendo proyecto de la UTFSM, levantando los primeros cimientos para un trabajo a futuro en lo que respecta la electro-movilidad y energías renovables.
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