Proyectos de Investigación

Proyectos de Investigación Trabajos de Grado en modalidad DTeI, monografía, Investigación http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/1123 2026-04-30T10:38:39Z 2026-04-30T10:38:39Z EXENTO - GUTIERREZ RAMIREZ CESAR AUGUSTO Gutierrez, Cesar http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/23512 2026-04-21T15:44:06Z

EXENTO - GUTIERREZ RAMIREZ CESAR AUGUSTO Gutierrez, Cesar

Diseño, Planificación, Implementación y Legalización de Sistema Solar Fotovoltaico de 9.36 kWp en la finca el Mirador en Lebrija-Santander 2025-2026 Ramirez, Edinson http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/23509 2026-04-21T15:32:56Z

Diseño, Planificación, Implementación y Legalización de Sistema Solar Fotovoltaico de 9.36 kWp en la finca el Mirador en Lebrija-Santander 2025-2026 Ramirez, Edinson El presente trabajo documenta el diseño integral, implementación física completa y legalización formal de un sistema solar fotovoltaico de 9.36 kWp (potencia instalada en DC) en la Finca El Mirador, ubicada en la vereda San Nicolás Alto del municipio de Lebrija, departamento de Santander, Colombia. El proyecto responde a la necesidad apremiante de reducir la dependencia energética de fuentes convencionales y disminuir los costos operativos en contextos rurales, aprovechando estratégicamente el potencial solar regional disponible. Se realizó el dimensionamiento técnico completo del sistema considerando rigurosamente condiciones locales de irradiación solar (4.8 kWh/m²/día promedio anual medido en sitio, equivalente a 1,867.3 kWh/m²/año sobre el plano de los módulos según simulación PVsyst), patrones específicos de consumo energético histórico y requisitos normativos colombianos vigentes establecidos por RETIE y resoluciones CREG aplicables. El sistema implementado está compuesto por 16 módulos fotovoltaicos LESSO de 585W con tecnología N-TOPCon bifacial, conectados a un inversor híbrido Huawei SUN2000-10K-LC0 de 10 kW nominal, debido a restricciones de capacidad del transformador de distribución de zona, la Electrificadora de Santander (ESSA) estableció un límite de inyección a red de 7.5 kW, por lo cual el inversor fue configurado para operar con esta restricción. (Esta limitación afecta significativamente la producción energética anual estimada en 13,964 kWh/año), sistemas integrales de protección AC/DC según NTC 2050 y medición bidireccional certificada. Se ejecutó exitosamente el proceso completo de legalización ante ESSA cumpliendo exhaustivamente con certificación RETIE emitida por organismo acreditado ONAC, Resolución CREG 174 de 2021 para autogeneradores a pequeña escala y normativas técnicas NTC 2050 y NTC 5001. La simulación profesional realizada con PVsyst V8.0.19 valida una producción energética anual de 13,964 kWh con un Performance Ratio de 79.89%, superior a los valores estimados mediante cálculo manual simplificado. Esta generación cubre ampliamente el consumo promedio mas bajo de la vivienda de 7,380 kWh/año, generando excedentes significativos para inyección a la red eléctrica de ESSA bajo el esquema de la Resolución CREG 174/2021. A tarifa actual ESSA de $900/kWh para la zona rural, el sistema genera un ahorro anual neto de $8,442,430 COP considerando autoconsumo directo valorado en $4,929,300, créditos por inyección de excedentes de $5,425,830 (90% del valor por cargos de distribución) y costo residual de red de $1,712,700. El análisis económico establece un período de retorno de inversión de 2.4 años (considerando inversión ejecutada de $23,041,195 COP). De esta manera se logra establecer un modelo técnico replicable documentado que contribuye efectivamente a la transición energética regional y demuestra de manera empírica la viabilidad técnica, económica y ambiental de sistemas fotovoltaicos residenciales en zonas rurales del departamento de Santander. ingeniería eléctrica, energías renovables

Diseño e implementación de un sistema de control para la operación de motores trifásicos, utilizando convertidor de frecuencia con funciones de CLP (Controlador Lógico Programable) a través del recurso SoftPLC en el entorno de la automatización industrial Espinel Gamboa, Cristian Camilo; Misatt Carreño, Deiver Fabian; Rodríguez Rodríguez, Andrés Mauricio El enfoque cualitativo del proyecto enmarcado en la descripción de las cualidades de la solución a la problemática que se estudia, para así mismo comprender la importancia a tener en cuenta esta información, empleando técnicas de revisión que se encuentran en los manuales y técnicas de las diferentes formas de trabajo de los convertidores de frecuencia para el control de motores trifásicos, considerando las necesidades técnicas y académicas del laboratorio de accionamientos eléctricos. Se inicia con la configurar y programación, con recurso SoftPLC, desarrollando rutinas de control, seguridad y monitoreo que permitan replicar condiciones reales de la automatización industrial. La Implementación y validación el sistema de control para aplicaciones básicas utilizando arrancador electrónico, y variador de velocidad evaluando su desempeño en diferentes escenarios de operación y elaborando una guía metodológica para su uso en las prácticas académicas. Con el desarrollo de este proyecto se experimentó la operación y programación de equipos de control embebido específicamente el convertidor de frecuencia con alta performance que permite el control de velocidad y torque de motores de inducción trifásicos y de motores de imán permanente; proporcionando al usuario hasta cinco opciones para control del motor: control escalar V/f, control VVW, control vectorial con sensor y sensorless para motores de inducción y control VVW PM para motores de imán permanente.

Diseño de una rueda eléctrica frontal para bicicleta de 26 pulgadas, incorporando un sistema de control electrónico de asistencia al pedaleo y validando su funcionamiento mediante simulación, orientada a la movilidad urbana sostenible. Cerquera Jerez, Daniel Alejandro; Caceres Caceres, Luz Deisy La movilidad sostenible no es una opción exclusiva de países desarrollados; es considerada una necesidad para ciudades como Bucaramanga que en los últimos años han tenido un impacto grave en la salud de sus habitantes debido a la contaminación del aire. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el transporte es una de las principales fuentes de contaminación atmosférica en zonas urbanas, contribuyendo de manera considerable a la emisión de gases de efecto invernadero. Aunque dejar de usar los automóviles y motocicletas no es una alternativa realista, sí es necesario abrir espacio a soluciones que permitan reducir la huella de carbono. Las bicicletas y los vehículos eléctricos son opciones viables, pero no tan accesibles o adaptables a las necesidades de las personas; con esto en mente, el proyecto se centró en diseñar y analizar una rueda eléctrica frontal, pensando en facilitar la adaptabilidad; esta es ajustable a cualquier bicicleta convencional de 26 pulgadas de diámetro. La idea principal se trata de convertir una bicicleta tradicional en una con asistencia eléctrica, con un sistema que integra un motor, la fuente y su controlador; para lograrlo se utilizó un modelado CAD en SolidWorks. El diseño implementado es una estructura de tipo panal de abejas, que por sus formas pentagonales tiene una estructura más sólida, a la cual se le integraron componentes eléctricos, como el motor y la batería. A partir de la selección de los componentes, se establece una base técnica que permitió definir los parámetros necesarios para las simulaciones y el modelado. Se desarrollaron simulaciones del comportamiento mecánico, las cuales permitieron analizar el desempeño del modelo propuesto, evaluando su estabilidad y respuesta transitoria. Mediante las especificaciones del motor BLDC se obtuvo la respuesta dinámica representada mediante simulaciones en MATLAB, lo que permitió evaluar la viabilidad de implementar un controlador PID para la regulación de velocidad. Más allá del diseño técnico, este proyecto busca generar conciencia y aportar una solución práctica: demostrar que es posible transformar lo que ya tenemos en una alternativa más sostenible, sin necesidad de realizar grandes inversiones. Se trata de aplicar la ingeniería no solo para innovar, sino también para contribuir de manera real al medio ambiente y a la mejora de la movilidad urbana. Ingenieria