Ingeniería Eléctrica

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Diseño de una solución fotovoltaica para suministro de energía eléctrica para viviendas en la vereda El Rosario del municipio de San Pablo Sur de Bolívar
(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-27) Camacho Jiménez, Jorman Andrés; Tincaja Salgado, Leyder Andrés; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Botero Londoño, Monica Andrea; Martínez Peñaloza, Alejandra
El presente trabajo de grado se enfoca en el diseño e implementación de una solución fotovoltaica que permita suministrar energía eléctrica a las viviendas ubicadas en la vereda El Rosario, en el municipio de San Pablo, Sur de Bolívar. La comunidad enfrenta dificultades en el acceso a la energía debido a su ubicación geográfica y la falta de infraestructura eléctrica convencional. Para abordar este problema, se evaluaron múltiples alternativas técnicas y económicas con el objetivo de proporcionar un suministro energético sostenible y fiable. Las alternativas seleccionadas después de un análisis exhaustivo incluyen sistemas híbridos offgrid con almacenamiento de energía, sistemas ongrid y microredes con almacenamiento, todos diseñados de manera individual para cada vivienda de la vereda. Estas opciones no solo permiten cubrir la demanda energética actual de la comunidad, sino que también ofrecen flexibilidad y escalabilidad para futuras necesidades. La implementación de cualquiera de estas alternativas contribuirá a mejorar significativamente la calidad de vida de los habitantes, al proporcionar una fuente de energía limpia, constante y adaptada a las particularidades de la región.
Estimación de factores de sombreado en un pequeño generador fotovoltaico operando en condiciones no homogéneas
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-09) Arguello Hernández, Daniel José; Calderón Franco, Juan Diego; Arenas Flórez, Michael; Serna Suárez, Ivan David; Botero Londoño, Monica Andrea; Martínez Peñaloza, Alejandra
El proyecto de grado tiene como objetivo principal establecer una metodología para la medición experimental de factores de sombreado que influyen en un generador fotovoltaico. Este enfoque se basa en la medición de diferentes condiciones de sombreado, teniendo en cuenta variables como la temperatura ambiente e irradiancia. El propósito fundamental de este proyecto es contribuir significativamente al dimensionamiento, diseño futuro y estudio del modelado de sistemas de generación fotovoltaica, así como proporcionar pronósticos más precisos sobre la eficiencia y la vida útil de los componentes del sistema de generación. El sombreado parcial representa un desafío importante en la eficiencia y modelado de los paneles solares y consecuentemente en el dimensionamiento y durabilidad del sistema. La solución que se propone en este proyecto implica el desarrollo de una metodología para estimar los factores de sombreado y la validación experimental de un modelo matemático preciso. Este modelo permitirá predecir el rendimiento de los paneles solares en situaciones de sombreado parcial. Finalmente, esta investigación proporcionará información valiosa para la toma de decisiones en la planificación, modelado y diseño de sistemas solares, lo que se traducirá en una mayor producción de energía y una inversión más rentable en energía solar.
Evaluación de alternativas para el suministro energético del corregimiento Llano de Palmas, Santander, empleando fuentes no convencionales de energía renovable
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-23) Serna Sanchez, Cristian Fabian; Díaz Cadena, Franklin Duvan; Carreño, Diego Fernando; Ordóñez Plata, Gabriel; Morales Rey, Wilman; Petit Suárez, Johann Farith; Botero Londoño, Monica Andrea; Bautista Porras, Mauricio
En la actualidad, según la Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME), se estima que el 81% de la energía proviene de los combustibles fósiles y el 19% de fuentes renovables, ahora bien, en base a la significativa repercusión ambiental de emplear fuentes fósiles en la generación de energía, la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático estableció “agenda 2030 para el desarrollo sostenible”. En esta los estados signatarios se comprometieron a reducir las emisiones de dióxido de carbono equivalente como parte de los esfuerzos globales para abordar el cambio climático. En respuesta a estos compromisos, el estado colombiano ha implementado directrices a través de los Consejos de Política Económica y Social (CONPES), enfatizando en la Ley 2099 del 2021, conocida como la "Ley de Transición Energética". Esta ley establece pautas políticas y económicas para impulsar el uso de fuentes de energía no convencionales, buscando no solo mitigar el impacto ambiental sino también estimular la recuperación económica del país. En este contexto, este trabajo de grado se enfoca en la caracterización energética del corregimiento Llano de Palmas, para identificar alternativas de fuentes energéticas que provean de energía eléctrica a la población, priorizando la viabilidad de proyectos que involucren fuentes no convencionales y renovables, como la energía eólica, solar, biomasa y pequeñas centrales hidráulica. Este trabajo de grado se presenta como un paso hacia una transición energética más sostenible y alineada con los compromisos ambientales globales y locales, destacando la importancia de diversificar la matriz energética para reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
Gestión de activos en los laboratorios de docencia de la E3T: propuesta metodológica basada en las normas NTC-ISO 55000, 55001 y 55002
(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-04) Suárez Cortés, Sergio David; Petit Suarez, Johann Farith; Serna Suárez, Ivan David; Botero Londoño, Monica Andrea
Este trabajo de grado tiene como objetivo diseñar una metodología para la gestión de activos en los laboratorios de docencia de la E3T, inicialmente, se realizó un estudio de las normas relativas a la gestión de activos, las cuales corresponden a la NTC-ISO 55000,55001 y 55002, posteriormente se procedió a diseñar la metodología que indicara que camino seguir para el cumplimiento de las directrices de las normas. A continuación, se realizó la implementación en uno de los laboratorios de docencia de la E3T como caso base, la metodología indico unos pasos en los cuales se ve descrito la situación actual del laboratorio de docencia de la E3T con respecto a la gestión de activos, diseñando y aplicando una autoevaluación basada en los requisitos de la NTC-ISO 55000,55001 y 55002 para encontrar el valor de su escala de madurez (indicador de nivel de gestión de activos), posteriormente se desarrolló un plan estratégico con base en indicaciones de la norma logrando así estrategias de mejora, análisis de los activos y evaluación de los mismos, con el objetivo de obtener un soporte técnico con el cual se logre un avance en la gestión de activos del laboratorio de docencia de la E3T.
Ingeniería Básica de un Parque Solar en Cúcuta, Norte de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-08) Caicedo Becerra, Camilo Antonio; Rojas Rojas, Omar Ronaldo; Ortiz Rangel, Manuel Jose; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Rincon Saravia, Rolando Andres; Botero Londoño, Monica Andrea
El presente proyecto desarrolla la ingeniería básica de un parque solar fotovoltaico con una capacidad instalada de 10 MW, ubicado en el municipio de Cúcuta, Norte de Santander, específicamente en el sector de Tonchalá, en una zona caracterizada por su clima cálido, con una temperatura promedio de 35°C y una altitud de aproximadamente 200 m sobre el nivel del mar. Esta ubicación presenta condiciones ideales para la instalación de sistemas fotovoltaicos debido a su alta radiación solar y su cercanía con la frontera, lo que facilita la integración en los mercados de energía de la región. El proyecto abarca desde la disposición física de los componentes de un sistema solar fotovoltaico (SSFV), incluyendo cálculos de ángulos de inclinación, hasta la elaboración de la memoria de cálculos, conforme a los lineamientos del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE). El inversionista de este proyecto es Centrales Eléctricas de Norte de Santander (CENS), operador de red que presta el servicio público de distribución y comercialización de energía eléctrica en los departamentos de Norte de Santander, Cesar y Bolívar. Actualmente, CENS atiende a más de 628.521 usuarios (Centrales Eléctricas de Norte de Santander, s.f.), contribuyendo al desarrollo energético y a la mejora de la calidad de vida en la región. Este proyecto responde a la necesidad de avanzar en la transición energética y fomentar el uso de fuentes renovables, promoviendo un modelo energético más sostenible y eficiente. Su implementación no solo permitirá satisfacer la demanda energética de manera limpia, sino que también impulsará el desarrollo económico del sector eléctrico y fortalecerá la seguridad energética en la región.
Plan de repotenciación de dos módulos de entrenamiento de sistemas fotovoltaicos aislados
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-25) Fuentes González, Yasmín Sofía; Moya Molina, Karen Tatiana; Osma Pinto, German Alfonso; Botero Londoño, Monica Andrea; Petit Suárez, Johann Farith
Esta tesis se enfoca en el diseño de un plan de repotenciación para dos módulos de entrenamiento fotovoltaico aislado en el Laboratorio AT205. El plan se basa en una revisión exhaustiva de la infraestructura existente y en la identificación de las necesidades docentes. Se realizaron evaluaciones detalladas de los requisitos técnicos necesarios para el correcto funcionamiento de los módulos y se diseñó la instalación eléctrica correspondiente. Además, se diseñó una aplicación web para simular y modelar el sistema. Para complementar el plan, se desarrolló un manual de prácticas dirigido a los estudiantes. Se determinó de la ubicación óptima de los paneles solares y se implementaron mejoras físicas en los módulos con el objetivo de mejorar su rendimiento, lo que permite a los estudiantes aprovechar al máximo los módulos en sus asignaturas de sistemas fotovoltaicos. El plan de repotenciación propuesto en esta tesis ofrece un enfoque integral para mejorar los módulos, asegurando un funcionamiento eficiente y mejorando la calidad de la experiencia de aprendizaje de los estudiantes. Los hallazgos y recomendaciones obtenidos en este estudio pueden ser una guía valiosa para proyectos similares en instituciones educativas o instalaciones de capacitación en sistemas fotovoltaicos.

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