Ingeniería Eléctrica

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Análisis de una Estrategia Backward – Fordward para el Flujo Armónico de un Sistema Radial Monofásico Utilizando Luminarias Tipo Led.
(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-12) Ortiz Trujillo, Juan José; Rodríguez León, Luis Alejandro; Duarte Gualdrón, César Antonio; Malagón Carvajal, Gabriel Alexis; Ordóñez Plata, Gabriel; Rincon Adarme, David Javier
Este trabajo de grado analiza una estrategia backward-forward implementada en un sistema radial monofásico de baja tensión de 13 barras con luminarias LED de 15 W. Para ello, se modela el sistema utilizando modelos de carga en el dominio de la frecuencia como el de matriz de admitancias armónicamente acopladas (HCAM), y el equivalente de Norton (NEM), y en el dominio del tiempo un modelo circuital equivalente optimizado mediante la estimación de parámetros óptimos (OPE) y posteriormente implementado en MATLAB (Simulink). Para obtener las medidas, se realizan experimentos como el de un armónico a la vez para modelar la carga LED de 15 W. Además, este mismo sistema de 13 barras se implementa en el laboratorio con el fin de tomar medidas y comparar los resultados obtenidos en el dominio del tiempo, la frecuencia y las medidas de laboratorio en diferentes escenarios de carga y tensiones de alimentación. Se parte del estudio de trabajos de grado previos que sirven como base para plantear un marco teórico, metodológico y de resultados, representando las diferencias entre los resultados simulados y medidos. Para ello se propone la estimación de un error medio cuadrático (MSE) que se encuentra entre el 0,583% y el 13,99%. Estos valores de MSE indican que, aunque el modelo presenta una precisión aceptable en la mayoría de los casos, existen escenarios específicos donde la discrepancia entre los resultados simulados y medidos es más significativa.
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.
INGENIERIA BÁSICA DE ESTACIÓN DE CARGA ANALIZANDO LA NORMATIVA Y PROPONIENDO NUEVAS TECNOLOGIAS IMPULSADAS EN EL MERCADO
(Universidad Industrial de Santander, 0012-05-25) Daza Alba, Edison Antonio; Romero Parra, Oscar Camilo; Ortiz Rangel, Manuel José; Ordoñez Plata, Gabriel; Orozco Henao, Cesar Augusto; Cortes Torres, Jose David
El proyecto "Ingeniería Básica de Estación de Carga Analizando la Normativa y Proponiendo Nuevas Tecnologías Impulsadas en el Mercado" tiene como objetivo realizar la ingeniería básica de una estación de carga para vehículos eléctricos e híbridos enchufables en Colombia, asegurando el cumplimiento de normativas vigentes y la incorporación de tecnologías innovadoras. Se realiza un análisis de la movilidad eléctrica en el país, evidenciando la necesidad de expandir la infraestructura de carga. Se identifican y aplican normativas clave como el RETIE 2024, la NTC 2050 y normas del operador de red ESSA. El estudio contempla la selección de una ubicación estratégica en el área metropolitana de Bucaramanga, considerando criterios como accesibilidad, demanda de carga y viabilidad técnica. Asimismo, se comparan distintas tecnologías de celdas de carga, priorizando su compatibilidad, potencia y eficiencia. El diseño de la infraestructura eléctrica se plantea como una solución capaz de soportar el crecimiento de la movilidad eléctrica. Este proyecto no solo busca responder a la demanda actual de vehículos eléctricos, sino que también promueve el uso de tecnologías avanzadas para optimizar la transición energética en el país. La propuesta contribuye al desarrollo de un ecosistema de transporte más sostenible y eficiente, impulsando la movilidad eléctrica en Colombia.
Control Adaptativo de Turbina Eólica Flotante
(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-14) Castellanos Guzman, Juan Camilo; Carreño Zagarra, José Jorge; Villamizar Mejia, Rodolfo; Poveda Rodriguez, Diana Katheryn; Mantilla Villalobos, Maria Alejandra; Castro Jaluba, William Razvan
El control de turbinas eólicas flotantes enfrenta desafíos debido a su comportamiento no lineal y a las perturbaciones externas, lo que limita la efectividad de los sistemas de control estático. El control adaptativo emerge como una solución flexible que mejora la eficiencia energética y protege la estructura de la turbina, haciéndola más competitiva. Este enfoque es crucial para optimizar el rendimiento y la durabilidad de las turbinas, esenciales para el futuro de las energías renovables. Este trabajo de grado propone un control adaptativo que ajusta los parámetros del controlador en tiempo real en función del comportamiento de la turbina ante las variaciones del viento. Los resultados muestran mejoras significativas en el desempeño de la turbina eólica y en la eficiencia energética en comparación con el control convencional del National Renewable Energy Laboratory (NREL). La solución presentada también demuestra robustez ante perturbaciones imprevistas, mejorando la estabilidad estructural y la confiabilidad en entornos marinos cambiantes. Además, contribuye al desarrollo de métodos más efectivos en el diseño de controladores para aplicaciones en energía renovable.
Diseño De Objeto De Aprendizaje Para La Protección Sobrecorriente En Líneas De Distribución
(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-05) Rincon Higuera, Angie Stefany; Serna Suarez, Ivan David; Soto Ríos, Edison Andrés; Orozco Henao, César Augusto
El presente proyecto de grado plantea desarrollar un objeto de aprendizaje para la formación en el análisis para la protección sobrecorriente de líneas de distribución para los estudiantes de la Escuela de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones (E3T) de la UIS. Esto dado que la materia de protecciones eléctricas no posee laboratorios en los cuales los estudiantes puedan ver y analizar el funcionamiento de una protección. Entonces, lo que se busca con este proyecto de grado, es crear un objeto de aprendizaje que le permitan a los y las estudiantes de la E3T un acercamiento más visual y práctico en el cual ellos puedan experimentar haciendo uso del simulador el cual les permitirá analizar bajo diferentes condiciones los elementos a proteger, y así, de primera mano observar las consecuencias a los diferentes cambios realizados. El proceso educativo constantemente está innovando y actualizando las estrategias y los recursos que usan los docentes, esto buscando mejoras sustanciales en el proceso de aprendizaje, en este ámbito se han realizado proyectos en diversas materias los cuales han permitido grandes avances que abren las puertas a la realización de proyectos didácticos que permitan a los estudiantes adquirir nuevos conocimientos sobre las distintas áreas de estudio, con base en esto, este proyecto quiere seguir innovando los procesos de aprendizaje académico brindando un objeto de aprendizaje al área de protecciones eléctricas resaltando que este es el camino correcto para mejorar las experiencias de aprendizaje en el aula, innovando y logrando avances en la mejora de recursos de aprendizaje.
Mejoramiento del desempeño del seguidor solar de dos grados de libertad ubicado piso 5 del Edificio de Ingeniería Eléctrica - Fase 1
(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-13) Ortiz Sepúlveda, Juan Alejandro; Bautista León, Carlos David; Osma Pinto, German Alfonso; Carreño Zarraga, Jose Jorge; Poveda Rodriguez, Diana Katheryn
El seguimiento solar es una tecnología clave para maximizar la captura de energía fotovoltaica, lo que permite una mayor eficiencia en los sistemas solares. Este proyecto mejoró el seguidor solar de dos ejes ubicado en el quinto piso del Edificio de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Industrial de Santander (UIS). El seguidor presentaba problemas que comprometían su funcionamiento, como la avería recurrente del controlador L298N, fallos en la estabilidad y la continuidad del funcionamiento, errores en el sistema de seguimiento y deficiencias en la protección contra fluctuaciones de tensión. Para mejorar su desempeño, se implementaron las siguientes estrategias: actualización de componentes electrónicos, sustitución de los sensores de elevación y azimut por otros de mayor resolución, recableado completo del sistema e instalación de un Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI) que permite proteger el sistema ante cortes de energía y variaciones de tensión asegurando el funcionamiento continuo del sistema. Además, se mejoró el software de control con nuevas protecciones que garantizan el movimiento seguro del sistema. Como resultado, se incrementó la precisión del seguimiento solar, pasando de tres a cuatro niveles de orientación de elevación y de doce a cuarenta niveles de azimut. Estas mejoras propenden por el desempeño del seguidor favoreciendo su uso como herramienta de investigación en energía solar en la E3T.
ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS MODOS DE CONTROL SEGUIDOR DE RED Y FORMADOR DE RED PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS INTEGRADOS A REDES ELÉCTRICAS
(Universidad Industrial de Santander, 2025-04-30) Rodríguez Rodríguez, Fredy Alejandro; Mojica Sepulveda, Ludy Mayde; Petit Suarez, Johann Farith; Mantilla Villalobos, Maria Alejandra; Martinez Peñalosa, Alejandra; Rey Lopez, Juan Manuel
Dada la naturaleza emergente de la tecnología fotovoltaica integrada a redes eléctricas, este trabajo de grado se enfoca en un análisis comparativo entre los modos de control seguidor de red y formador de red. El propósito principal es fundamentar el diseño de estos sistemas mediante un estudio previo y un análisis bibliográfico exhaustivo. En este análisis, se identificarán casos de aplicación, así como las diferencias y similitudes entre ambos modos de control, buscando asegurar la estabilidad de la red.
Identificación de energías peligrosas y diseño de estrategias para el control de riesgo eléctrico en Operadora Avícola Colombia S.A.S
(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-02) Vargas Delgado, Leidy Paola; Carrillo Caicedo, Gilberto; Soto Rios,Edison Andres; Ortiz Rangel, Manuel Jose
La adecuada gestión de riesgos eléctricos y el control de energías peligrosas son esenciales para garantizar entornos laborales seguros y sostenibles en cualquier industria. En este sentido, Operadora Avícola Colombia S.A.S. (OPAV), ubicada en la zona franca de Santander, implementó un programa integral de gestión de riesgos eléctricos con el propósito de mitigar los peligros asociados a las energías peligrosas y asegurar el cumplimiento de normativas clave, como el RETIE, NTC 2050, ISO 45001, Decreto 1500 de 2007 y NFPA 70E. El proyecto incluyó un diagnóstico detallado de las instalaciones eléctricas, la identificación de deficiencias en seguridad, y la implementación de medidas correctivas estratégicas, como la adopción del sistema de bloqueo y etiquetado (LOTO). Paralelamente, se realizaron capacitaciones orientadas a fortalecer las competencias del personal en prácticas seguras, promoviendo una sólida cultura de prevención de riesgos laborales. Entre los principales logros destacan la significativa reducción de riesgos eléctricos, la mejora de las condiciones laborales y el desarrollo de un modelo de gestión que pueda ser replicado, especialmente para otras empresas del sector avícola. Este enfoque no solo garantizó el cumplimiento normativo, sino que también fortaleció la seguridad y eficiencia de los procesos productivos, consolidando a OPAV como un referente en la gestión de riesgos industriales.
DISEÑO DEL SISTEMA DE ALUMBRADO PÚBLICO DE LOS PARQUES EL PROGRESO Y LOS FUNDADORES DEL MUNICIPIO SAN MIGUEL DE SEMA BOYACÁ.
(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-01) Alvarado Peralta, Huber Sneyder; Fonseca Ayala, Ferney Stiven; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Salcedo Duran, Juan Jose; Rincon Saravia, Rolando Andres
El parque "El Progreso" y el parque “Los Fundadores” del municipio de San Miguel de Sema, han desempeñado un papel fundamental como espacio público de encuentro, esparcimiento y recreación para la comunidad local y sus visitantes, donde también se presencia actividades sociales y culturales. No obstante, el sistema de alumbrado público ya existente presenta deficiencias significativas que afectan factores tales como la seguridad, la calidad de vida y el desarrollo urbano, impidiendo el pleno disfrute de quienes frecuentan los parques, la falta de una iluminación adecuada limita las posibilidades de disfrute y aprovechamiento de los parques, disminuyendo su utilidad y valor como puntos de encuentro comunitario. Se diseñó un sistema de alumbrado público para el parque "El Progreso" y para el parque “Los Fundadores” del municipio de San Miguel de Sema - Boyacá, donde estos acapararon los requisitos técnicos mínimos y normativos, establecidos en normativa RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas) y RETILAP (Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público Exterior).
LEVANTAMIENTO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA JUAN CRISTÓBAL MARTINEZ EN EL MUNICIPIO DE GIRÓN SANTANDER
(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-03) Barrera Gonzalez, Jenniffer Smith; Cubides Gomez, Maria Paula; Serna Suarez, Ivan David; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Adarme López, Edinson Fabian; Rincon Adarme, David Javier
Mediante este proyecto se busca realizar el levantamiento de los planos eléctricos de la institución educativa Juan Cristóbal Martínez en el municipio de Girón Santander utilizando Autodesk REVIT como software de diseño inteligente de modelado BIM, ejecutando una inspección obligatoria de toda la instalación eléctrica implementando conceptos aprendidos durante la formación académica. La institución educativa no cuenta con planos eléctricos, en los cuales se pueda validar la ubicación exacta de todos los elementos de los circuitos, de ahí se genera la necesidad de identificar el estado actual de dicha instalación con el fin de evitar cualquier tipo de falla eléctrica que pueda poner en riesgo a la comunidad de la institución en general. Mediante este documento se presenta cada uno de los pasos o procesos desarrollados, iniciando con el levantamiento de planos arquitectónicos hasta el diagnóstico de la red eléctrica de la institución educativa mediante el REVIT , RETIE y la norma NTC 2050
Guía para el diseño de un plan de mantenimiento eléctrico basado en confiabilidad para un sistema de bombeo mecánico en un levantamiento artificial de superficie LAS
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-27) Londoño Pabón, Oscar Julián; Castro Verdooren, Daniel Felipe; Rincón Saravia, Rolando Andrés; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Orozco Henao, Cesar Augusto; Chacón Velasco, Julio Cesar
El proyecto de grado "Guía para el Diseño de un Plan de Mantenimiento Eléctrico Basado en Confiabilidad para un Sistema de Bombeo Mecánico en un Levantamiento Artificial de Superficie (LAS)" tiene como objetivo crear una guía práctica que ayude a diseñar planes de mantenimiento eléctrico utilizando la metodología RCM. En el entorno industrial actual, el mantenimiento eléctrico es fundamental para la competitividad y eficiencia operativa. La Escuela de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones (E3T) de la Universidad Industrial de Santander busca satisfacer las demandas de la industria, especialmente en el diseño de planes de mantenimiento efectivos para sistemas de bombeo mecánico en levantamientos artificiales de superficie. Este proyecto pretende mejorar la formación de los estudiantes, proporcionándoles herramientas y conocimientos prácticos para enfrentar desafíos reales en el mantenimiento eléctrico. Los objetivos específicos incluyen estudiar la metodología RCM, estructurar el contenido de la guía según normas y directrices relevantes (ISO 14224, SAE-JA1011, SAE- JA1012), y diseñar una guía detallada con procedimientos paso a paso para implementar planes de mantenimiento. Al abordar la falta de formación específica en mantenimiento eléctrico, este proyecto contribuye a preparar mejor a los futuros ingenieros y optimizar la operación de sistemas industriales complejos.
ANÁLISIS DEL MODELO ESCO EN COLOMBIA
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-24) Rey Garcia, Jairo Alejandro; Picón Giraldo, Wilson; Ordóñez Plata, Gabriel; Correa Dominguez, William Fernando; Haskpiel Rodriguez, Maria Alejandra
Este trabajo de grado presenta un análisis del modelo de Empresas de Servicios Energéticos (ESCO) como alternativa para impulsar la eficiencia energética en organizaciones colombianas, tanto en el sector productivo como en el terciario. El principal objetivo es evaluar cómo la adopción de contratos de servicios energéticos por desempeño (ESPC), en conjunto con la implementación de la norma ISO 50001, puede superar barreras técnicas, financieras y culturales que habitualmente frenan la inversión en proyectos de optimización del consumo energético. En primera instancia, se define el modelo ESCO, su funcionamiento bajo contratos de desempeño y los beneficios que estos ofrecen. Posteriormente, se describen los componentes fundamentales de la norma ISO 50001, destacando la utilidad del ciclo PHVA (Planificar, Hacer, Verificar, Actuar) y cómo las normas complementarias pueden fortalecerlo para asegurar mejoras continuas en el uso eficiente de la energía. Se resalta la sinergia entre el modelo ESCO y la norma ISO 50001, evidenciando su complementariedad para optimizar la gestión energética. Finalmente, se proponen diversas estrategias para estructurar un modelo energético integrado que abarque auditorías iniciales, diseño de soluciones a la medida, financiamiento a través de contratos de desempeño y verificación de resultados. Los hallazgos muestran que la convergencia entre el modelo ESCO y la ISO 50001 puede estimular la transición hacia esquemas energéticos más eficientes y sostenibles, reduciendo costes operativos y fortaleciendo la competitividad empresarial en el país. Además, se evidencia el potencial de replicabilidad en diferentes sectores económicos, lo que confirma el valor estratégico y medioambiental de adoptar este enfoque de gestión de la energía.
Oligopolio en los mercados de energia electrica: caso Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-21) Gomez Rodriguez, Ivan Dario; Galvis Gonzalez, John Sebastian; Serna Suarez, Ivan David; Ordoñez Plata, Gabriel; Diaz Florez, Guillermo Andres
En los mercados actuales, es común que pocas empresas dominen sectores clave, como el energético, lo que puede afectar la competencia y los precios. Este proyecto tiene como objetivo identificar si el mercado energético colombiano presenta características oligopolistas al aplicar indicadores para medir el poder de mercado. El análisis se alimentó de los datos disponibles a través de la API en Python de Sinergox. La plataforma centralizada de información del mercado mayorista colombiano de energía electica, administrada por XM. Luego, se empleó R para evaluar los recursos energéticos y estudiar las correlaciones cruzadas, buscando patrones que indicaran concentración de mercado. Se utilizaron índices de poder de mercado, como el índice de Herfindahl-Hirschman (HHI) y el índice de Lerner, para medir la capacidad de las empresas de influir en el precio de bolsa y evaluar su control sobre la oferta energética, además se analizó la participación de cada agente en el mercado de energía eléctrica. Los resultados indicaron que el mercado eléctrico colombiano tiende hacia una estructura oligopolista, donde pocas empresas controlan la mayoría de la generación eléctrica. Este control podría estar siendo utilizado para maximizar sus beneficios, lo que plantea preocupaciones sobre el impacto en los precios y la competencia. Este hallazgo resalta la importancia de una regulación más estricta para garantizar un mercado más competitivo y equilibrado.
SUPERVISIÓN DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN EL PROYECTO DE MODERNIZACIÓN DE LA FACULTAD DE SALUD DE LA UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-21) González Jácome, Cristhian Camilo; Rincon Saravia, Rolando Andres; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Ortiz Rangel, Manuel Jose; Adarme Lopez, Edinson Fabian
Se dio inicio al proyecto del edificio de modernización de la Facultad de Salud de la Universidad Industrial de Santander, donde se integraron practicantes en las áreas de Ingeniería Civil y Eléctrica con el objetivo de que adquirieran experiencia profesional y contribuyeran al desarrollo de la nueva torre hospitalaria. La supervisión de los practicantes estuvo a cargo de la División de Planta Física de la universidad. Durante un período de 4 meses, se desempeñó un rol activo en la parte eléctrica, asegurando la actualización constante de los reportes semanales y el control detallado de los planos y las cantidades de material por piso. Este trabajo permitió mantener un avance significativo en la obra. La torre hospitalaria cuenta con 5 pisos, 2 sótanos, un auditorio con capacidad destacada y 53 laboratorios, abarcando una construcción de más de 27 mil metros cuadrados. En el transcurso de estos 4 meses, se desarrolló habilidades técnicas en el manejo de software como AutoCAD, Excel, Microsoft Word, Trimble Connect y Revit, herramientas fundamentales para la revisión de planos, modelos y extracción de cantidades. Estas herramientas facilitaron la generación de reportes precisos sobre el trabajo semanal, permitiendo identificar las correcciones necesarias en la obra cuando las medidas no coincidían exactamente con los planos originales. Revit, en particular, fue clave para visualizar modelos y detectar discrepancias, asegurando que los ajustes fueran efectivos. El uso de estos programas agilizó los cálculos de ingeniería y la presentación de datos precisos en los comités, donde se debatían los avances del proyecto y se evaluaban los tiempos establecidos para cada piso y sus respectivas áreas.
Diseño de un plan de negocios para la ampliación de portafolio de una empresa local enfocada en el área de las telecomunicaciones.
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-21) Isidro Guerrero, Juan Camilo; Vargas Cala, Omar Andres; Ortiz Rangel, Manuel Jose; Ordoñez Plata, Gabriel; Ortega Boada, Homero; Hakspiel Rodriguez, Maria Alejandra
El presente trabajo de grado aborda la necesidad de diversificar los servicios de FUTECS, una empresa santandereana especializada en mantenimiento en infraestructura energética. Este problema es relevante debido a la creciente demanda de soluciones energéticas confiables en sectores como el industrial, comercial y residencial, donde la estabilidad eléctrica es crítica para evitar pérdidas económicas y garantizar operaciones sostenibles. La solución propuesta incluye el diseño de un plan de negocios que integra la adquisición de equipos especializados, personal capacitado y estrategias diferenciadoras basadas en diagnóstico integral, personalización del servicio y soporte continuo. El análisis realizado permitió identificar las necesidades del mercado, evaluar la viabilidad financiera y desarrollar un modelo operativo eficiente alineado con normativas internacionales y locales. Los resultados obtenidos destacan la sostenibilidad financiera del proyecto, con proyecciones positivas de retorno de inversión y consolidar a FUTECS como un actor clave en el sector energético regional. Los posibles impactos incluyen la optimización de recursos energéticos, el fortalecimiento de la competitividad empresarial de sus clientes y la contribución al desarrollo sostenible de la región.
Instalación Eléctrica de una Mina de Explotación de Arena a Cielo Abierto con Soporte de Energía Solar Fotovoltaica.
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-15) Martínez Rodríguez, Juan Diego; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Rincon Saravia, Rolando Andrés; Motta Nieto, Diego Fernando.
Se quiere diseñar instalación eléctrica de una mina de explotación de arena a cielo abierto en el municipio de Tasco-Boyacá que integre diversas fuentes de energía eléctrica como el suministro de la red (SIN) y grupos electrógenos. Esto es crucial para abastecer la demanda del proceso industrial, reducir costos de consumo energético, minimizar pérdidas de energía eléctrica con mejor iluminación y ergonomía, y así, potenciar la producción y el crecimiento empresarial. Como solución se toma en cuenta que el diseño a realizar esté actualizado según las normativas RETIE y NTC 2050, la ubicación especifica de la mina que hace que las cualidades de irradiancia para el sistema fotovoltaico sean detallas, contribuyendo a la mejora de la actual estructura eléctrica de la mina propiedad de CEM minerales.
Caracterización Energética del Corregimiento la Hermosura del Municipio de Bolívar Santander, para una Comunidad Energética.
(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-13) Güiza Forero, Liyibeth; Niño Bonilla, Amanda Catalina; Ordóñez Plata, Gabriel; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Villalobos Ortiz, Diana María; Duarte Gualdron, Cesar Antonio; Cárdenas Rangel, Jorge Luis
La caracterización energética del corregimiento La Hermosura, Bolívar, Santander, se hace con miras en crear una comunidad energética. Esto implica la administración colectiva de generación, consumo y almacenamiento de energía renovable, promoviendo beneficios económicos, sociales y ambientales. Se evaluaron recursos energéticos como solar, hídrico y eólico, mediante herramientas georreferenciadas que analizaron factores climáticos, topográficos y ambientales. Además, se consideraron las actividades agrícolas, pecuarias y educativas predominantes en la región. Este diagnóstico, alineado con políticas nacionales como el Plan de Desarrollo 2022-2026, propone estrategias de transición energética, incluyendo el uso de fuentes renovables y tecnologías limpias. Se busca establecer un modelo energético eficiente y sostenible que mejore la calidad de vida de la comunidad, dinamice su economía y fomente el desarrollo local.
Diseño de las instalaciones eléctricas del Colegio Cristal Bajo sede B del barrio Provenza de la ciudad de Bucaramanga
(Universidad Industrial de Santander, 2025-01-31) Pico Ardila, Camilo Humberto; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Serna Suárez, Iván David; Rincón Saravia, Rolando Andrés
El colegio Cristal Bajo, ubicado en el barrio Provenza de Bucaramanga, enfrenta serios problemas de infraestructura eléctrica debido a su antigüedad y falta de mantenimiento. Las instalaciones actuales, que datan de varias décadas, han generado fallas en el suministro eléctrico y un alto riesgo de accidentes, lo que afecta la seguridad de estudiantes y personal. Ante esta situación, la alcaldía de Bucaramanga ha planificado la renovación y ampliación de la infraestructura eléctrica del colegio, buscando crear un entorno seguro y funcional. El proyecto incluye la modernización de los sistemas eléctricos, la instalación de equipos eficientes y la implementación de medidas de seguridad que cumplan con las normativas vigentes. Los objetivos específicos del proyecto abarcan el dimensionamiento y selección de componentes eléctricos, la elaboración de planos y especificaciones técnicas, así como un presupuesto para su implementación. Se realizarán estudios previos que incluyen reuniones con el personal del colegio, inspecciones del sitio y análisis de carga eléctrica para determinar las necesidades energéticas del establecimiento. El enfoque del proyecto es garantizar un suministro eléctrico seguro y eficiente, adaptándose a las nuevas demandas tecnológicas y pedagógicas, y cumpliendo con los estándares de calidad requeridos para un entorno educativo moderno.
Modelado y simulación de sistemas eléctricos, mecánicos y electromecánicos con la ecuación de Euler-Lagrange
(Universidad Industrial de Santander, 2025-01-20) Victoria Romero, Juan Sebastián; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Vargas Torres, Hermann Raúl; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Díaz Flórez, Guillermo Andrés
Esta tesis de ingeniería desarrollará un código en Matlab utilizando la ecuación de Euler-Lagrange para analizar y resolver problemas de diversos sistemas físicos simples. Este enfoque proporciona una alternativa más eficiente y elegante a los métodos tradicionales, como la formulación newtoniana de la mecánica. El objetivo principal de este trabajo es demostrar cómo la ecuación de Euler-Lagrange puede simplificar el modelado de sistemas físicos, permitiendo una comprensión más profunda de su comportamiento. Este enfoque tiene el potencial de abrir nuevas vías para la investigación y el desarrollo en el campo de la física teórica y la ingeniería. Además, este proyecto no solo se limitará a la implementación del código, sino que también se centrará en su aplicación a problemas reales. Se presentan soluciones detalladas y análisis exhaustivos de los resultados obtenidos. Finalmente, el código desarrollado y las soluciones obtenidas se presentarán en forma de un archivo ejecutable. Esto permitirá que otros investigadores y profesionales puedan utilizar y adaptar el código para sus propios proyectos, promoviendo así la colaboración y el intercambio de conocimientos en la comunidad científica. En resumen, esta tesis se propone demostrar el poder y la versatilidad de la ecuación de Euler-Lagrange en la modelización de sistemas físicos, y cómo su implementación en Matlab puede facilitar y mejorar la investigación en ingeniería y física.
Desarrollo de un Modelo para la Detección Automática de Fallas en Sistemas Solares Fotovoltaicos a Gran Escala Asociados a la Empresa Ingeniería Creativa – ICREA S.A.S.
(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-18) Sierra Torres, César Augusto; Quiroga Quiroga, Óscar Arnulfo; Rincón Saravia, Rolando Andrés; Osma Pinto, German Alfonso; Díaz Barrera, Julián Andrés
La investigación se enfoca en el desarrollo de un modelo automático para la detección de fallas en sistemas solares fotovoltaicos, un componente crucial para optimizar la eficiencia de estos sistemas y minimizar costos asociados a fallos imprevistos. El problema principal radica en la dificultad de detectar y gestionar fallas en plantas solares fotovoltaicas, debido a la influencia de variables eléctricas, meteorológicas y físicas. La solución propuesta consiste en crear un modelo de machine learning que analice datos eléctricos y ambientales para identificar anomalías y prever fallos potenciales antes de que ocurran. Puntualmente este modelo analiza los datos de energía medida en la salida de los inversores y de irradiancia GHI y POA, para crear una relación entre estos dos datos y poder caracterizar los comportamientos inusuales. Este modelo pretende mejorar la eficiencia operativa al reducir tiempos de inactividad y optimizar el mantenimiento. Los resultados obtenidos incluyen la implementación efectiva del modelo en una planta solar activa en Colombia, la identificación y caracterización de tres tipos de fallas importantes como lo son desconexión repentina de los inversores, limitaciones en los inversores y comportamientos anómalos en un grupo de inversores. La solución tiene el potencial de transformar la gestión de sistemas solares en Colombia, promoviendo una transición energética más eficiente y sostenible.

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