http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/2965 Trabajos de Grado en modalidad DTeI, monografía, Investigación 2026-10-04T12:05:43Z http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/25153 Estimación de la Eficiencia de Sistemas Fotovoltaicos Mediante el uso de Redes Neuronales Artificiales y Sistemas Embebidos Acosta Castellanos, Christian Leonardo; Gutiérrez Rico, Jaiver Eduardo La energía fotovoltaica se ha consolidado como una alternativa fundamental para atender la demanda energética y favorecer prácticas más sostenibles. En este contexto, el proyecto tuvo como objetivo principal desarrollar un sistema capaz de estimar la eficiencia de sistemas fotovoltaicos mediante una red neuronal artificial implementada en un sistema embebido. Para ello, se construyó una miniestación solar equipada con sensores de temperatura, irradiancia y un panel destinado a obtener datos de voltaje y corriente durante varias horas y días, con el fin de recopilar información suficiente para entrenar la red neuronal. La metodología se estructuró en cinco fases: diseño del sistema, construcción de la estación de medición, adquisición de datos, entrenamiento de la red neuronal y validación en un entorno embebido. Posteriormente, los datos obtenidos fueron organizados, procesados y utilizados para entrenar el modelo, que luego se implementó en hardware de bajo consumo para su funcionamiento en tiempo real. El desarrollo permitió integrar adecuadamente sensores, electrónica y algoritmos de inteligencia artificial, logrando un sistema compacto y funcional. Como conclusiones principales, se evidencia la efectividad de las redes neuronales para estimar la eficiencia fotovoltaica, la relevancia de los sistemas embebidos para su aplicación práctica y la necesidad de validación experimental extensa para asegurar resultados confiables. Ingeniería Electrica, Energías Renovables, Control Inteligente http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24723 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 http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24606 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 http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/24085 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