Optimización del diseño de un pozo canadiense a través de ambiente MATLAB para la ciudad de Bucaramanga

Cardona Arámbula, Juan Diego

Optimización del diseño de un pozo canadiense a través de ambiente MATLAB para la ciudad de Bucaramanga

dc.contributor.advisor	Pinto Hernández, William
dc.contributor.advisor	Jaramillo Ibarra, Julian Ernesto
dc.contributor.advisor	Quiroga Mendez, Jabid Eduardo
dc.contributor.author	Cardona Arámbula, Juan Diego
dc.contributor.evaluator	Silva Ortiz, Pablo Silva
dc.contributor.evaluator	Chacón Velasco, Jorge Luis
dc.date.accessioned	2024-11-13T23:10:48Z
dc.date.available	2024-11-13T23:10:48Z
dc.date.created	2024-11-13
dc.date.embargoEnd	2026-11-13
dc.date.issued	2024-11-13
dc.description.abstract	Un pozo canadiense es un sistema intercambiador de calor tierra-aire el cual se propone como una alternativa a los sistemas de aire acondicionado convencional ya que aprovecha la estabilidad térmica de la tierra para reducir la temperatura del aire suministro hacia un recinto. El objetivo es diseñar las dimensiones del pozo canadiense de tal manera que alcance una temperatura mínima posible y que a su vez no se sobredimensione parámetros tales como diámetro de tubería, profundidad a la que se pone la tubería, longitud de tubería y número de tuberías en paralelo. Esto con el de establecer un sistema funcional y no se aumenten los costos de implementación con sobredimensionamiento innecesario, y que a su vez el aire entregado cumpla un confort térmico establecido según la norma ASHRAE 55. Se recolecta datos climáticos y terrenales de la ciudad de Bucaramanga entre un periodo de un año entre el 01/09/2023 hasta el 31/08/2024 que alimentan el cálculo del flujo térmico y se busca la solución óptima mediante la implementación de algoritmos genéticos. Dicho código de optimización tiene 2 funciones objetivo (temperatura del aire a la salida del pozo canadiense y costo de implementación) y 4 variables de decisión (diámetro de tubería, longitud de tubería, número de tuberías en paralelo y profundidad de excavación). Las dimensiones óptimas encontradas fueron tubería con diámetro de 2 pulgadas, profundidad=2,5 metros, longitud=11.8 metros, 1 tubería con velocidad del aire de 3.86 m/s obteniendo 22,33 °C de temperatura del aire a la salida y el costo total es de $6’629.840.
dc.description.abstractenglish	A Canadian well is a ground to air heat exchanger system which is proposed as an alternative to conventional air conditioning systems as it takes advantage of the thermal stability of the earth to reduce the temperature of the supply air to an enclosure. The objective is to design the dimensions of the Canadian well in such a way that it reaches a minimum possible temperature and at the same time does not oversize parameters such as pipe diameter, depth at which the pipe is laid, pipe length and number of pipes in parallel. This to establish a system that works and does not increase the costs of implementation with unnecessary oversizing, and that in turn the air delivered meets a thermal comfort established according to ASHRAE 55. Climate and terrestrial data are collected from the city of Bucaramanga between a period of one year between 01/09/2023 to 31/08/2024 that feed the calculation of heat flow and the optimal solution is sought through the implementation of genetic algorithms. This optimization code has 2 objective functions (air temperature at the outlet of the Canadian well and implementation cost) and 4 decision variables (pipe diameter, pipe length, number of pipes in parallel and excavation depth). The optimal dimensions found were pipe diameter of 2 inches, depth=2.5 meters, length=11.8 meters, 1 pipe in parallel with air velocity of 3.86 m/s obtaining 22.33 °C air temperature at the outlet and the total cost is 6’629.840.
dc.description.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001981838
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Mecánico
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0002-8936-3099
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44674
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Pozo canadiense
dc.subject	Algoritmos genéticos multiobjetivo
dc.subject	Estabilidad térmica
dc.subject	Confort térmico
dc.subject	MATLAB
dc.subject	Optimización de costos
dc.subject.keyword	Canadian well
dc.subject.keyword	Multiobjective genetic algorithms
dc.subject.keyword	Thermal stability
dc.subject.keyword	Thermal comfort
dc.subject.keyword	MATLAB
dc.subject.keyword	Cost optimization
dc.title	Optimización del diseño de un pozo canadiense a través de ambiente MATLAB para la ciudad de Bucaramanga
dc.title.english	Optimization of the design of a Canadian well through MATLAB environment for the city of Bucaramanga.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado