Trabajos de Grado en modalidad DTeI, monografía, Investigación http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/2965 2026-07-08T01:18:09Z 2026-07-08T01:18:09Z MORENO AYALA, JUAN JOSÉ http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24723 2026-07-07T20:06:44Z

ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO ENERGÉTICO EN UNA TURBINA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA TIPO TORNILLO DE ARQUÍMEDES EN ÁREAS REMOTAS NO INTERCONECTADAS MEDIANTE LA ADQUISICIÓN DE DATOS A TRAVÉS DE SISTEMAS TECNOLÓGICOS IOT. MORENO AYALA, JUAN JOSÉ; Esta tesis de desarrollo tecnológico tuvo como propósito evaluar la eficiencia energética de una turbina tipo tornillo de Arquímedes como alternativa de generación eléctrica en zonas no interconectadas (ZNI). El objetivo principal consiste en analizar su viabilidad técnica y económica, integrando un sistema de monitoreo mediante sensores IoT para el registro remoto de parámetros eléctricos e hidráulicos que permiten validar su desempeño. Los objetivos específicos se enfocaron en diseñar digitalmente la turbina mediante herramientas de modelado, construir un sistema de bajo costo para captar, almacenar y distribuir la energía, realizar pruebas experimentales en afluentes hídricos con monitoreo a través de sensores IoT y evaluar el comportamiento de la turbina mediante la elaboración de curvas características de voltaje, torque y eficiencia frente al caudal. La metodología implementada se estructuró en diferentes fases como: revisión bibliográfica, diseño digital del prototipo, construcción con materiales accesibles, instalación en campo, ejecución de pruebas y monitoreo remoto empleando sensores IoT. Los resultados mostraron que la turbina tiene la capacidad de transformar de manera eficiente la energía del recurso hídrico en energía eléctrica útil generando 500 W de potencia a la salida del inversor, con una tensión de 110 V AC, registrando caudales de 1.3 L/s para su funcionamiento, con el fin de suplir necesidades básicas de comunidades rurales. El sistema de monitoreo IoT permitió registrar en tiempo real las variables del sistema, aportando información clave para la gestión energética y la toma de decisiones. Se concluyó que la turbina tipo TORNILLO DE ARQUÍMEDES es una tecnología prometedora para la generación distribuida en territorios aislados. Su simplicidad constructiva, bajo impacto ambiental, capacidad de operar en caudales reducidos y accesibilidad económica la convierten en una opción viable dentro de los esquemas de electrificación rural y transición energética en Colombia. INGENIERÍA ELÉCTRICA

CORZO ACEVEDO, OSCAR MAURICIO FUENTES BARRERA, MARLON HERNANDO http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24606 2026-07-03T16:18:58Z

INSTRUMENTACIÓN DE UNA CALDERA PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA MEDIANTE BIOMASA PRODUCIDA EN UN HOGAR TIPO CORZO ACEVEDO, OSCAR MAURICIO; FUENTES BARRERA, MARLON HERNANDO La generación de energía a partir de biomasa se ha consolidado en el ámbito global como una estrategia sostenible para diversificar la matriz energética y reducir las emisiones de gases contaminantes. En el contexto nacional y local, particularmente en la ciudad de Bucaramanga, el aprovechamiento de residuos de biomasa doméstica se presenta como una alternativa con potencial, aunque poco explorada y con limitaciones técnicas documentadas. Este vacío de conocimiento se abordó mediante el desarrollo de un proyecto orientado a la instrumentación de una caldera prototipo que permitiera transformar biomasa en vapor de calidad, susceptible de ser aprovechado en la producción de energía eléctrica. La metodología contempló inicialmente la recolección y caracterización de residuos de biomasa de un hogar tipo, los cuales fueron sometidos a ensayos experimentales para determinar propiedades relevantes como humedad y comportamiento en combustión. Debido a las dificultades operativas evidenciadas durante estas pruebas preliminares, se contrastó la información con literatura especializada y se estableció que el biocarbón resultaba ser un combustible más estable y viable para la obtención de vapor, dado su mayor poder calorífico y menor complejidad en el proceso de acondicionamiento. Posteriormente, se evaluaron diferentes alternativas de diseño de caldera, todas basadas en esquemas acuotubulares, priorizando los criterios de constructibilidad, economía y seguridad. El análisis se apoyó en la metodología AHP con escala de Saaty, lo que permitió seleccionar de manera objetiva la opción de instrumentar una olla a presión modificada como hogar de combustión, complementada con el sistema de sensores adecuados para garantizar el control de variables críticas como temperatura y presión. Los resultados obtenidos evidenciaron que, aunque no fue posible emplear directamente la biomasa doméstica cruda, la utilización de biocarbón se constituyó en una solución técnica viable, con valores de poder calorífico compatibles con los requerimientos de generación de vapor. Asimismo, el proceso de selección de alternativas permitió establecer un prototipo de bajo costo, reproducible y funcional, que constituye un aporte práctico al estudio de la generación distribuida con base en energías renovables. En conclusión, el proyecto demostró que la instrumentación adecuada de una caldera prototipo puede garantizar condiciones de operación estables y seguras, abriendo el camino para futuras aplicaciones en el aprovechamiento energético de residuos domésticos en contextos urbanos. Ingeniería Eléctrica

ARCINIEGAS CASTILLO, OSCAR IVÁN HENAO RIBERO, DAVID FELIPE OLARTE SÁNCHEZ, MATEO AUGUSTO http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24085 2026-06-12T20:12:58Z

REDUCCIÓN DE FALLAS EN TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN DE ELECTRIFICADORA DE SANTANDER (ESSA) EN EL DEPARTAMENTO DE SANTANDER: 2022 - 2024 ARCINIEGAS CASTILLO, OSCAR IVÁN; HENAO RIBERO, DAVID FELIPE; OLARTE SÁNCHEZ, MATEO AUGUSTO El proyecto tuvo como objetivo general evaluar las causas y patrones de fallas en los equipos transformadores del departamento de Santander, gestionados por la Electrificadora de Santander (ESSA). A través del análisis de datos históricos, estudios de caso e inspecciones técnicas, se buscó identificar los factores críticos que afectaron la fiabilidad de estos activos, con el propósito de proponer estrategias que permitieran reducir la frecuencia de fallas y fortalecer la continuidad del servicio eléctrico. Inicialmente, se revisó y organizó la documentación técnica suministrada por ESSA, incluyendo manuales de operación, informes de mantenimiento y registros de fallas, con el fin de construir un sistema de clasificación accesible que facilitara la consulta y análisis. Posteriormente, se caracterizaron las causas de las incidencias mediante el análisis estadístico de los datos, segmentándolos por zonas geográficas del departamento para identificar patrones prevalentes y orientar la toma de decisiones correctivas. Finalmente, se implementó una metodología basada en el Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF), que permitió priorizar los riesgos y establecer acciones correctivas y diseñar un plan de mantenimiento. Este enfoque integral contribuiría a mejorar la confiabilidad del sistema de distribución eléctrica de ESSA, reducir los costos asociados a fallas. Ingeniería Eléctrica

GÓMEZ ARENAS, YOSIMAR http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24051 2026-06-11T19:08:13Z

MANUAL NORMATIVO DE FORMACIÓN Y ENTRENAMIENTO PARA PRUEBAS EN EQUIPOS DE ALTA TENSIÓN DE SUBESTACIONES DE 500 KV GÓMEZ ARENAS, YOSIMAR La operación y mantenimiento de equipos de alta y extra alta tensión en subestaciones eléctricas requieren personal técnicamente capacitado y procedimientos estandarizados que garanticen la seguridad operativa, la confiabilidad del sistema y la adecuada ejecución de pruebas eléctricas. Sin embargo, en muchos entornos operativos se presentan dificultades asociadas a la organización, integración y aplicación práctica de la información técnica y normativa disponible, lo que puede generar inconsistencias durante las actividades de diagnóstico, mantenimiento y evaluación de equipos eléctricos. En consecuencia, la presente investigación tuvo como objetivo desarrollar un manual normativo estandarizado para pruebas eléctricas en equipos de alta tensión de subestaciones de 500 kV, orientado a fortalecer la seguridad, eficiencia y confiabilidad de las actividades de operación y mantenimiento. Para ello, se empleó una metodología de enfoque cualitativo y diseño descriptivo, utilizando técnicas de recolección como la observación directa y el análisis documental. Esto permitió recopilar y analizar normativas nacionales e internacionales aplicables, entre ellas RETIE, NTC 2050 y estándares IEC, junto con información técnica correspondiente a los equipos evaluados. Como resultado, se desarrolló un manual técnico que integra lineamientos normativos, caracterización física y técnica de equipos de patio —como interruptores de potencia, seccionadores, transformadores de corriente y potencial, y dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) además de procedimientos de prueba, criterios de evaluación, medidas de seguridad y formatos de inspección y trazabilidad. Finalmente, el documento constituye una herramienta técnica y formativa orientada a apoyar procesos de capacitación, estandarización y ejecución de pruebas eléctricas en subestaciones de extra alta tensión, promoviendo buenas prácticas operativas, reducción de riesgos y fortalecimiento de la confiabilidad del sistema eléctrico. Ingeniería Eléctrica