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Item Análisis comparativo del ahorro energético en la operación de sistemas de aire acondicionado convencionales respecto a sistemas a volumen de refrigerante variable (VRV) - Caso de estudio: Tercer piso de la Universidad USAT, Chiclayo - Lambayeque, Perú(Universidad de Piura, 2025-03) Estela Lora, Cesar Heinor; Risco Ramos, RedyLa tesis realiza un análisis comparativo del ahorro energético en la operación de sistemas de aire acondicionado convencionales respecto a sistemas a volumen de refrigerante variable (VRV), teniendo como objetivo evaluar y cuantificar las diferencias en el consumo energético entre ambos tipos de sistemas bajo diversas condiciones operativas. Se espera que los hallazgos proporcionen información valiosa para la toma de decisiones en la selección de sistemas de aire acondicionado en función de su eficiencia energética y su impacto ambiental. Para tal motivo se inicia realizando un análisis paralelo de cálculos de consumo eléctrico de cada sistema, iniciamos sumando todas las cargas eléctricas de consumo por cada equipo, tanto unidades interiores como unidades exteriores. Para cuantificar la carga en watts consumida al año, se extrae información del proyecto inicial con el cual se instalaron equipos convencionales. En dicho proyecto se manifiestan las horas diarias de funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado, que son 15 horas al día, teniendo en cuenta que son aulas de una universidad y brindan clases hasta el turno de la noche, durante 22 días al mes, sumando 4,224 horas anuales de funcionamiento. Otro dato importante es el costo en US$ del Kw.h, teniendo como referencia el costo de la energía eléctrica con la opción tarifaria MT3 del pliego de la ciudad de Chiclayo del mes de noviembre del 2024. Teniendo en cuenta el ciclo de vida del activo, a este costo de consumo de energía le adicionamos los gastos por mantenimiento anual, costo de adquisición del equipo y costo de instalación. Con estos datos es posible armar unos cuadros comparativos y llegar a obtener el valor presente de un valor anualizado traído al presente con una tasa de interés “i” desde un horizonte “t”, donde “i” será 0.15 y “t” 5 años. Una vez desarrollado estos cuadros, podremos darnos cuenta que los equipos VRV tienen un considerable ahorro energético comparado con los equipos convencionales. Al poseer un gran ahorro de energía en las edificaciones, conlleva al ahorro en las acometidas eléctricas, en capacidades de llaves térmicas y calibres de los conductores eléctricos.Item Aprovechamiento de la energía solar para el diseño de una estación de bombeo de aguas pluviales(Universidad de Piura, 2025-03) Cohara Potenciano, Fernando Rossi; Lizana Bobadilla, VíctorLa tesis tiene como objetivo diseñar y proponer un sistema electromecánico, basado en el aprovechamiento de la energía solar para la evacuación, por medio de bombeo, de aguas pluviales en un tramo de la avenida Guillermo Irazola en Castilla (Piura), con la finalidad de contribuir a la mitigación de todos los daños y perjuicios generados por el Fenómeno del Niño en el área de estudio. Con este fin se hizo uso de los conceptos adquiridos a lo largo de la formación como profesional, en los cuales destacan la teoría enfocada al aprovechamiento y empleo de la energía solar, eléctrica e hidráulica. Dichos conocimientos teóricos permitieron encontrar los parámetros físicos fundamentales para la correcta selección de equipos y accesorios a implementar, tales como: la electrobomba, diámetros de las tuberías y los equipos eléctricos. Además, se hace posible discernir al evaluar la normativa dispuesta por las entidades del estado, destacando el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (MTC), el Ministerio de Energía y Minas (MEM) y el Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería (OSINERGMIN). Los principales problemas que se logran mitigar en el aspecto social son: evitar la generación de enfermedades por acumulación de aguas residuales pluviales; también, se logra garantizar el tránsito vehicular y el acceso continuo a las diversas propiedades y empresas situadas en este tramo de la avenida Guillermo Irazola, dentro de estas edificaciones destaca el Hospital Regional José Cayetano Heredia, el cual es el centro de salud con mayor capacidad y fluencia de pacientes en nuestra región. En el aspecto económico se previene solicitar el servicio constante para evacuar el agua acumulada que, en la mayoría de los casos, no es de manera inmediata. También, se atenúa el deterioro de la infraestructura existente: pavimento, vereda y cimentaciones de edificaciones colindantes al área de estudio, otorgándoles un mayor período de vida útil y en consecuencia un beneficio económico.Item Diseño energéticamente eficiente de un prototipo de incinerador de residuos sólidos hospitalarios para mitigar el impacto ambiental en la región de Piura(Universidad de Piura, 2024-12) García Cardoza, Guillermo Florentino; Marcelo Aldana, Mario DanielLa tesis tiene como objetivo presentar el diseño de un incinerador de residuos sólidos hospitalarios con capacidad para 500 kg, desarrollado para la ciudad de Piura, Perú. Debido al impacto negativo que una gestión inadecuada de estos residuos puede tener sobre la salud pública y el medio ambiente, particularmente en áreas donde la gestión de residuos es deficiente, se propone el diseño de un sistema de incineración por aire controlado. Este sistema opera con dos cámaras: una cámara de ignición, en la que los residuos se descomponen a temperaturas que varían entre 540 °C y 980 °C, y una cámara de combustión, que trabaja a temperaturas superiores a los 1200 °C, garantizando la oxidación completa de los desechos. El diseño incluye un análisis detallado del poder calorífico de los residuos, con un valor promedio de 13 403.29 kJ/kg, lo que asegura una combustión eficiente y controlada. Para la incineración, se selecciona gas licuado de petróleo (GLP) como combustible principal, debido a su alta disponibilidad en la región y su menor impacto ambiental en comparación con otros combustibles fósiles. Los cálculos energéticos indican que el proceso genera un total de 6.7 GJ de energía, de los cuales 6.49 GJ pueden ser aprovechados para la generación de vapor. Esto mejora significativamente la eficiencia energética del sistema, permitiendo el aprovechamiento del calor residual en procesos adicionales, como la calefacción o la generación de vapor en otras aplicaciones hospitalarias. Asimismo, el diseño contempla un sistema de limpieza de gases para garantizar que las emisiones de partículas y gases tóxicos, como los óxidos de azufre y compuestos clorados, cumplan con las normativas ambientales vigentes. Este sistema incluye el uso de lavadores de gases tipo Venturi y filtros textiles, lo que contribuye a reducir las emisiones contaminantes. El incinerador propuesto es capaz de disminuir el volumen de los residuos hospitalarios en un 90%, transformándolos en cenizas inertes, lo que asegura un manejo seguro y eficiente de los desechos peligrosos generados en entornos hospitalarios.Item Optimización de la producción de NGL enfocado en el desarrollo de una parada de planta – Planta de Procesamiento de Gas – Aguaytía Energy(Universidad de Piura, 2024-11) Saldaña Meléndez, Paul Berly; Saavedra García Zabaleta, RafaelLa nueva estrategia de mantenimiento montada para los activos de Duke Energy en las plantas de Gas en Pucallpa se basa en la gestión de activos, en el sentido de propiedad y de urgencia de las cosas, esto viene alineado con el análisis de criticidad de los activos, que permite tener un enfoque más claro de la ruta crítica del proceso. La parada de planta realizada obedece a una Parada Programada, por tiempo de uso de algunos componentes de los activos, que se encuentran bastante deteriorados y que no se encuentran cumpliendo su función en el contexto operativo que se necesita, ejemplo (tamiz molecular: sirve para contener las moléculas de agua que puedan venir en la mezcla bifásica Gas – Agua, las cuales perjudican nuestro proceso criogénico, etc.) Es preciso tener en cuenta que, la parada de planta es un proyecto grande de mantenimiento (Trabajo compuesto por múltiples tareas que tienen unos requisitos de tiempo, costo, rendimiento y ámbito y, que se realiza solamente una vez), planteada de forma que la SEGURIDAD, sea la base de la ejecución de las actividades. Esta parada de planta, busca devolver la confiabilidad a los activos en cada contexto operacional y que las fallas ya sean: ocultas, parciales o totales, sean revisadas a detalle, para que no generen perdida de producción en un futuro. Para esta investigación se han explorado metodologías actuales, estudios de caso y mejores prácticas en la industria, con el fin de ofrecer recomendaciones prácticas que contribuyan a mejorar la eficiencia de las paradas de planta. A través de este trabajo, se busca no solo entender los desafíos asociados con las paradas, sino también ofrecer soluciones que puedan ser implementadas en diversas industrias. Esta ejecución contribuirá a un mejor entendimiento de las paradas de planta y su impacto en el rendimiento general de las operaciones industriales, así como a la formulación de estrategias que aseguren una gestión más eficiente y efectiva de estos procesos críticos.Item Análisis energético de un secador solar de convección forzada tipo invernadero(Universidad de Piura, 2024-07) Torres Campos, Sergio Renatto; La Madrid Olivares, RaúlEl objetivo de la tesis es abordar el análisis térmico y de masa de un secador solar de convección forzada tipo invernadero, basado en un modelo implementado en la Universidad de Piura. Tiene 7 metros de largo y 6 metros de ancho, y con él se deben tener valores aceptables de temperaturas y tiempos de secado, permitiendo determinar las temperaturas de operación, el tiempo de secado y la eficiencia energética del proceso. Para lograr el objetivo, se formularon ecuaciones de balance de energía y masa, considerando las propiedades del aire, el café y las condiciones operativas del secador. Estas ecuaciones implementadas en Python se resolvieron numéricamente utilizando la herramienta “fsolve”. Se evaluaron diferentes configuraciones de diseño y condiciones operativas para identificar los parámetros que maximicen la eficiencia energética y minimicen el tiempo de secado, proporcionando recomendaciones para la mejora del diseño del secador. El secador solar de convección forzada se demostró altamente eficiente, logrando reducir la humedad del café desde un 55% inicial hasta un 11% final en un tiempo de 1.98 días. Las temperaturas alcanzadas dentro del secador fueron adecuadas para un proceso de secado rápido y eficiente, sin comprometer la calidad del producto. Las temperaturas obtenidas fueron de 37.57 °C en la cubierta, 47.31 °C en el aire desecante, 57.80 °C en el producto y 35.45 °C en el suelo. Una de las principales ventajas del código desarrollado es su capacidad para funcionar bajo condiciones estándar de radiación solar promedio, velocidad del viento y análisis en estado estacionario. Esto lo hace particularmente útil en situaciones donde no se dispone de datos específicos de estos parámetros. El código utiliza la geometría del secador y valores promedio de radiación solar y velocidad del viento, permitiendo una predicción precisa y fiable del proceso de secado sin la necesidad de tener una base de datos tomados en el tiempo. El código desarrollado y el análisis energético realizado son herramientas valiosas para quienes estén considerando la construcción de un secador solar del modelo planteado. Proveen una base sólida para el diseño y desarrollo de secadores solares de convección forzada, facilitando la evaluación y optimización del secador. Esto ayuda a determinar las condiciones óptimas de operación para maximizar la eficiencia y minimizar el tiempo de secado, adaptándose a diferentes tamaños de secadores y cantidades de café.Item Análisis de las condiciones operativas de bombas centrífugas de la Planta de Fraccionamiento de Líquidos de Gas Natural – Pisco y su impacto en su tiempo de vida útil(Universidad de Piura, 2024-07) Castañeda Valdivieso, Renato Edgardo; Soto Bohórquez, Juan CarlosLa tesis tiene como objetivo evaluar las condiciones operativas actuales de las bombas centrífugas de la planta de fraccionamiento de líquidos de gas natural en Pisco, departamento de Ica, mediante la medición de la desviación de estas respecto al punto de máxima eficiencia de cada bomba, determinar el impacto de estas desviaciones en el tiempo de vida y modos de falla de las bombas, y proponer mejoras basadas en esta evaluación. Para la evaluación de la operación de las bombas se recopilaron los puntos de diseño de la documentación de los fabricantes y los datos de caudalímetros de la planta; posteriormente se compilaron los datos de mantenimiento correctivo de las bombas y se enfatizaron aquellas con mayores ocurrencias de fallos. Se realizó una evaluación conjunta de caudal y fallas para determinar la influencia de una variable sobre la otra, encontrándose que no había una correlación significativa. En su lugar, se encontraron otros modos de falla sobre un grupo selecto de bombas, al comparar estas con bombas de condiciones similares se pudieron obtener propuestas de mejora para optimizar su operación. La etapa final de este trabajo detalla estas mejoras y analiza su viabilidad económica.Item Metodología basada en el PMI para implementar proyectos de construcción de tanques de almacenamiento de combustible Jet A1 para aeronaves(Universidad de Piura, 2024-07) Zapata Martínez, Jaime; Manrique Silupú, José JoséLa tesis tiene como objetivo mostrar el análisis y la implementación de los lineamientos recomendados por el Project Management Institute (PMI) para asumir la dirección de proyectos de construcción de tanques de combustible aplicable al sector aeronáutico. En el primer capítulo se describe los conceptos clave de la dirección de proyectos, haciendo un repaso en su desarrollo a lo largo de la historia, así como en los conceptos clave para la construcción de tanques de combustible. Por otro lado, en el segundo capítulo se procede con la implementación de las metodologías del PMI para cada uno de los procesos a llevar a cabo para el desarrollo del proyecto en cuestión, dando como resultado el desarrollo del Acta de constitución del proyecto y el Plan de dirección de proyecto. Finalmente se describen cada una de las conclusiones resultantes del análisis de resultados, así como recomendaciones para la dirección de proyectos de construcción de tanques de combustible en el sector aeronáutico.Item Diseño de un sistema de calentamiento de agua mediante colectores solares para utilización en una clínica de Chiclayo(Universidad de Piura, 2024-02) Guarniz Reyna, Leonardo David; Ruidías Vásquez, Jefferson Gabriel; Lizana Bobadilla, VíctorLa tesis presenta el diseño e implementación de una instalación de energía solar para generar agua caliente sanitaria en una clínica mediante la utilización de colectores solares. Se busca disminuir la dependencia de fuentes convencionales de energía de considerable impacto ambiental y reducir costos de operación y funcionamiento. La metodología se basa en calcular la energía necesaria para el calentamiento de agua, a una determinada temperatura de referencia, así como la disponibilidad de energía solar para satisfacer dicho requerimiento. En este contexto, es necesario señalar que la energía solar disponible se determinó según los datos climatológicos y que la materialización de la instalación solar depende de la incorporación de componentes específicos, que se seleccionan adecuadamente para garantizar la llegada del agua caliente sanitaria a la red hidráulica con las condiciones estipuladas. Según los datos de radiación y temperatura de la ciudad de Chiclayo, se requieren 24 colectores Wolf TopSon F3-1, debido a su alta eficiencia. Dado el espacio limitado disponible, se optó por dividirlo en tres conjuntos situados en ubicaciones distintas. Dos de estos conjuntos se encuentran en una de las áreas, mientras que el tercero se ubica en otro espacio. Cada grupo está compuesto por dos baterías conectadas en serie. En cada batería, se han dispuesto cuatro colectores que operan en paralelo. En los meses de abril y setiembre se taparán 2 colectores para evitar excesos de energía. Después de los colectores y en base a estos se dimensionó el resto de los elementos del circuito hidráulico, tales como el acumulador, el intercambiador, las tuberías, las bombas, los vasos de expansión y el sistema auxiliar. El sistema auxiliar es una caldera instantánea de GLP que tiene como finalidad activarse cuando la energía suministrada por la instalación solar sea deficiente. El proyecto presenta un impacto ambiental significativamente positivo. Se reduce la emisión de 𝐶𝑂2 anual en aproximadamente 8,164.67 kg. Esto demuestra un compromiso con la sostenibilidad y la reducción de la huella de carbono. En cuanto al presupuesto, considerando una tasa de interés de 4% el VAN es S/.17,561.75 y el TIR, 4.89%. El tiempo de retorno de 12 años y medio, y aunque es un período largo, se encuentra dentro de un rango razonable y confirma la viabilidad financiera del proyecto.Item Aprovechamiento de la aerotermia para climatización de una edificación universitaria en Piura(Universidad de Piura, 2024-04) Sanchez Atoche, Armando Isaac; Lizana Bobadilla, VíctorEn la región de Piura, el uso de sistemas de climatización como el aire acondicionado se han incrementado debido a las altas temperaturas. El inconveniente con la utilización de esta tecnología es el consumo eléctrico excesivo que supone una mayor huella de carbono. No obstante, ninguna edificación muestra indiferencia en cuanto al empleo de sistemas de climatización para brindar confort térmico, ya sea el sector residencial o el área comercial. El trabajo plantea aprovechar los sistemas de climatización basados en aerotermia para obtener un mayor ahorro energético y confort en instalaciones universitarias como caso de estudio. Para cumplir la demanda se requerirá el cálculo de cargas térmicas de refrigeración utilizando el método simplificado de cálculo de cargas de refrigeración CLTD/SCL/CLF planteado por ASHRAE. Se analizarán los beneficios y las limitaciones que posee dicho método. Se plantea realizar el diseño de instalaciones basadas en aerotermia que sean capaces de abastecer la carga térmica necesaria para climatizar un espacio cerrado en la ciudad de Piura, analizando alternativas y seleccionando aquella que ofrezca un beneficio económico y ambiental.Item Prototipo de scooter eléctrico híbrido solar para uso en el campus de la Universidad de Piura sede Piura(Universidad de Piura, 2024-04) Arias Fabián, Orlando Branko; Villegas Kcam, María Alejandra; Ojeda Díaz, CarlosLa tesis tiene como objetivo el planteamiento del diseño de dos prototipos de scooters (eléctrico y comercial híbrido), su adaptación y evaluación mediante ensayos experimentales realizados dentro de las vías de circulación, ciclovías, veredas y pistas, del campus de la Universidad de Piura. El primer prototipo eléctrico con baterías procedió de un trabajo realizado por alumnos del curso de Mecánica Dinámica en años anteriores. Luego de analizar su comportamiento mecánico eléctrico, se propone adaptar a un scooter comercial un sistema de recarga con energía no convencional solar mediante un panel fotovoltaico. Los paneles están integrados dentro del prototipo como opción de recarga en el mismo. Este prototipo se presenta como una alternativa para el transporte interno en el campus de la Universidad de Piura, por lo que el presente estudio se centra en la recopilación de data experimental en dicha zona. El estudio pretende estimular e incentivar el desarrollo de proyectos futuros que desarrollen el uso de vehículos eco amigable como alternativa de transporte para el personal, alumnos y visitantes dentro del campus de la Universidad de Piura.Item Ampliación y modernización de una planta de generación de energía eléctrica para la operación del lote 95 de la empresa Petrotal(Universidad de Piura, 2024-01) Carrión Espinoza, Miguel Enrique; La Madrid Olivares, RaúlEl objetivo de la tesis es analizar y comparar la mejora que tuvo una planta de generación eléctrica dentro de un lote petrolero. El estudio parte a raíz de un incremento de la carga y del consumo excesivo de combustible que se usaba en la planta antigua la cual funcionaba con grupos electrógenos cuyo funcionamiento era con combustible diésel. La propuesta de mejora fue cambiar totalmente la planta de generación por una planta mucho más moderna con nuevos grupos electrógenos duales que trabajan con combustible diésel y combustible pesado también llamado crudo pesado (en inglés Heavy Fuel Oil – HFO) y todo un sistema de equipos y protecciones para el buen funcionamiento, confiabilidad y ahorro en el gasto de combustible. Cabe resaltar que la demanda requerida en el lote aumentó de 1300 kW inicialmente a 6800 kW. En resumen, esta tesis muestra cómo mejorar una planta de generación que alimenta a un lote petrolero dándole mejor confiabilidad y ahorro en gastos de combustible, el proyecto tiene un periodo de contrato de mínimo 7 años (empezando a contar desde diciembre del 2020).Item Estudio, modelado y análisis del comportamiento de cada etapa de un sistema fotovoltaico para su conexión a la red(Universidad de Piura, 2024-03) Flores Guerrero, Abdebel; Vásquez Díaz, EdilbertoEsta investigación se enfoca en hallar el modelo de un sistema fotovoltaico y la forma en que inyecta potencia a su red eléctrica, asimismo se analiza el comportamiento que tiene cada componente del sistema (panel solar, convertidores de corriente directa, inversor y el filtro). La investigación empieza con un resumen general de los sistemas de generación fotovoltaicos. Luego se describe la teoría necesaria para comprender el funcionamiento del sistema, detallando la utilidad de las transformadas de Clarke y Park en el cálculo y diseño del algoritmo de control que requiere el inversor para su funcionamiento. En el segundo capítulo se desarrolla el modelado del sistema aislado en Matlab-Simulink, el cual comprende el estudio de ecuaciones de cada uno de los componentes y como estos se acoplan a toda la planta. El estudio parte de las ecuaciones de un sistema fotovoltaico, tanto de tensión como densidad de corriente eléctrica. A continuación, se estudia los dispositivos electrónicos de potencia como son los tiristores, transistores de potencia que hacen posible la construcción de los convertidores DC-DC y DC-AC. Luego se estudia las transformadas de Clarke y Park enfocadas en la parte eléctrica. Finalmente, se realiza el modelo en Simuink, mediante bloques y ecuaciones que describen todo el sistema. En el tercer capítulo se analiza cada parte del sistema solar fotovoltaico. Se parte con el análisis de las ecuaciones que describen al panel fotovoltaico. Para simular el sistema, se hace uso de los datos de irradiación en la ciudad de Piura, los cuales son tomados de los registros de la estación meteorológica de la Universidad de Piura. Luego se analiza el primer convertidor de corriente directa enfocado en el control de la máxima eficiencia. A continuación, se analiza el segundo convertidor de corriente directa enfocado en el control de la tensión que recibe el inversor. Seguidamente, se realiza el análisis del inversor y finalmente el filtro a la salida de este. Con todo esto, el sistema de generación eléctrica fotovoltaica queda modelado y analizado su comportamiento en cada una de sus etapas.Item Análisis comparativo entre el uso del gasóleo y del diésel como combustible para el funcionamiento del quemador de una planta de asfalto móvil(Universidad de Piura, 2024-01) Carmona Valdivia, Lucy Petronila; La Madrid Olivares, RaúlEl estudio de esta tesis se enfoca en analizar y comparar la opción más adecuada entre dos posibles combustible para optimizar el funcionamiento del quemador dentro de una planta de asfalto móvil sin afectar el rendimiento y los costos de la producción de la mezcla asfáltica caliente en la construcción y mantenimiento de carreteras. Para ello se recopila información detallada sobre las plantas de asfalto, como sus características y funcionamiento, así como las opciones a analizar en el combustible, es decir el Gasóleo y el Diesel, destacando el beneficio respecto al cuidado del medio ambiente en base a su composición de ambos combustibles. Alcanzando así una base de conocimientos teóricos que nos servirán para llevar a cabo el análisis comparativo. Se realiza el comparativo teniendo en cuenta tres puntos esenciales, como sus características fisicoquímicas, las cuales están basadas bajo la normativa de ASTM International. Otro punto que se tiene en cuenta es la disponibilidad de ambos productos, donde se puede observar el ahorro económico. El tercer punto es el poder calorífico, el cual nos permite saber que combustible es capaz de entregar mayor cantidad de energía utilizando la menor cantidad de masa. Finalmente, se evalúa la mejor alternativa considerando los aspectos antes mencionados para lograr una reducción beneficiosa de costos sin afectar la disponibilidad en planta y teniendo en cuenta la responsabilidad medio ambiental que genera tomar una decisión. En resumen, esta tesis presenta un enfoque práctico basado en datos para analizar y mejorar los costos de manera óptima. Así como resaltar la importancia del cuidado del medio ambiente al momento de examinar las opciones en comparación.Item Diseño y construcción de secadores solares tipo invernadero para secado de granos de café en el distrito de Lalaquiz, Huancabamba, Piura(Universidad de Piura, 2024-02) Jimenez Abad, Hernando Ivan; Marcelo Aldana, Mario DanielEl trabajo tiene como objetivo diseñar, construir y validar experimentalmente un secador solar tipo invernadero para el secado de granos de café, con el fin de mitigar los efectos de las condiciones climáticas adversas de la zona donde se han implementado, mantener la inocuidad de los granos durante todo el proceso y reducir el tiempo de secado, lo que permitirá obtener un producto con mejores propiedades organolépticas y mayor valor de mercado. Se han construido 50 secadores de este tipo en los caseríos San Lorenzo, San Juan de San Lorenzo, Tambo Chico, Ullma y Maray Grande en el distrito de Lalaquiz, Huancabamba, Piura y se ha verificado su correcto funcionamiento mediante la medición y evaluación de la temperatura y humedad relativa del aire de secado en 3 puntos estratégicos del secador, así como de la velocidad de evacuación de aire de secado a través de su chimenea cuyos resultados se muestran en el presente trabajo.Item Algoritmo de Competencia Imperialista para la optimización de la conexión y desconexión de Unidades de Generación Distribuida(Universidad de Piura, 2023-08) Alvarado Reyes, Sergio Jair; Fiestas Chévez, JoséLa investigación presenta una adaptación del Algoritmo de Competencia Imperialista, ICA en sus siglas en inglés, para usarlo como herramienta metaheurística que decide, dentro de una microrred con 25 unidades de generación distribuida fotovoltaicas, cuál de esas 25 unidades debe mantenerse conectada, inyectando energía a la microrred, o debe desconectarse de la misma con la finalidad de reducir las pérdidas eléctricas en las redes de distribución y reducirla máxima desviación de tensión de la red, a lo largo de un día. El algoritmo adaptado del ICA se desarrolló en MATLAB. A la vez, este software interactivo se mantuvo en comunicación con OpenDSS donde se modeló una microrred, basada en IEEE 37-bus test feeder, con unidades de generación distribuida fotovoltaicas instaladas en 25 de sus barras. En OpenDSS donde se realizaron simulaciones de flujo de potencia para conocer las pérdidas de potencia activa en las líneas eléctricas y las máximas desviaciones de tensión en la microrred modelada. Finalmente, se demuestra el buen desempeño del algoritmo propuesto, presentando excelentes resultados de reducción de pérdidas en las líneas eléctricas y de desviación de tensión, siendo además muy eficiente a causa de requerir pocas iteraciones y de que cada iteración requiere poco esfuerzo computacional.Item Estudio de prefactibilidad energética - económica de un sistema fotovoltaico para una estación de bombeo(Universidad de Piura, 2024-01) Pérez Gonzales, Kevin Antonio; Lizana Bobadilla, VíctorLa tesis tiene como objetivo presentar una alternativa de generación eléctrica, viable técnica y económica, frente al alquiler y uso de un grupo electrógeno empleado para alimentar una subestación de bombeo para el caso de un lugar “aislado” distante de la red eléctrica. Se tiene en consideración el estudio de la carga eléctrica y los parámetros climatológicos que afectarían al sistema fotovoltaico de la ubicación geográfica en donde se lleva a cabo la evaluación. Se determina la cantidad de paneles solares para satisfacer la demanda eléctrica y se seleccionan los componentes del sistema; también, se presenta el presupuesto de implementación. Además, se evalúa económicamente el proyecto y se realiza una estimación de impacto ambiental para evaluar los beneficios que conlleva la implementación de estas tecnologías. Se concluye que la viabilidad técnica del proyecto es positiva debido a las condiciones climatológicas favorables de la región Piura, específicamente del centro poblado de Chapaira, al tener valores elevados de irradiación e irradiancia no se necesita sobredimensionar excesivamente el sistema fotovoltaico, pudiendo satisfacer el 100% de la necesidad energética del proyecto.Item Ensayos de potencia efectiva y rendimiento de las unidades de generación de una central de cogeneración con combustible bagazo(Universidad de Piura, 2024-01) Chumacero Timaná, Pablo Luis; Vásquez Díaz, EdilbertoEn la presente tesis se abarca el proceso de ejecución de los ensayos de potencia efectiva y rendimiento de las unidades de generación de la central térmica de cogeneración Caña Brava del año 2022, cuyo combustible principal es el bagazo. Además, se lleva a cabo un análisis de los problemas y observaciones que surgieron durante la ejecución de estos ensayos. Dichos ensayos se llevaron a cabo siguiendo los plazos, criterios y metodología del procedimiento técnico del comité de operación económica del sistema (COES) PR17, titulado "Determinación de la potencia efectiva y rendimiento de las unidades de generación termoeléctrica". Se inicia con un marco teórico que contextualiza la central térmica Caña Brava y detalla sus equipos principales, como la caldera y las turbinas de vapor. Luego, se centra en la aplicación del procedimiento técnico PR17 y en la recopilación de la información técnica necesaria, presentando un plan de ensayo para orientar la ejecución. Posteriormente, se aborda la ejecución de los ensayos de potencia efectiva y rendimiento de las unidades de generación de la central. Se describen los preparativos, las actividades realizadas, los problemas encontrados durante la ejecución, el procesamiento de datos y la metodología de cálculo empleada. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos y el levantamiento de observaciones realizadas por COES para la aprobación del informe técnico. Este enfoque permite una comprensión clara y detallada de todo el proceso de ensayo y sus resultados, proporcionando una base sólida para la evaluación y mejora continua en los futuros ensayos de la central térmica.Item Acondicionamiento del sistema de gasificación de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura(Universidad de Piura, 2023-12) Chira Rodriguez, Alonso Nicolas; La Madrid Olivares, Raúl; Marcelo Aldana, Mario DanielLa tesis tiene como objetivo dar a conocer el acondicionamiento de los sistemas auxiliares del gasificador de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura. Se diseñó el sistema de alimentación de biomasa aplicando un método de diseño basado en la norma VDI 2221. En el sistema de admisión de aire se implementaron modificaciones propuestas según resultados de simulación CFD de fluidización en inerte (Labán & López 2022). La propuesta de mejoras tiene como finalidad superar las dificultades o problemas presentados en ocasiones pasadas durante la realización de pruebas experimentales de gasificación. Para el sistema de encendido se modificó la ubicación y disposición del quemador en el reactor. En el reactor se decidió cerrar los agujeros iniciales para la llama del quemador y la entrada de biomasa, para ubicarlos respectivamente a 600 y 800 𝑚𝑚 desde la base. Esta modificación busca evitar que las partículas sólidas del lecho fluidizado pasen a través de los agujeros. Además, se cambió la inclinación del quemador a un ángulo de 45° para que el calentamiento del lecho afecte en menor proporción a las paredes internas del reactor. El sistema de alimentación de biomasa consiste en una tolva, un tornillo sin fin y una válvula rotativa que dosifica la biomasa en función de su velocidad de rotación. La biomasa es empujada por el tornillo sin fin para caer a través de un tubo inclinado 60° e ingresar al reactor. Se realizaron pruebas de funcionamiento del sistema y los resultados permitieron determinar que, para una razón de equivalencia óptima del gasificador UDEP de 0.2 (Merino, 2022), el sistema de alimentación cumple en entregar cascarilla de café a una razón aproximada de 34 𝑘𝑔ℎ⁄ con una velocidad de rotación de la válvula estelar entre 15 y 20 𝑟𝑝𝑚 mientras que, para el bagazo, el sistema cumple en entregar 30 𝑘𝑔ℎ⁄ a una velocidad de rotación de 25 𝑟𝑝𝑚. En el sistema de admisión de aire se modificó la geometría de la cámara de aire y se implementó una matriz de canales direccionados a la salida. El ducto pasó a tener forma cilíndrica con diámetro igual al del reactor. El ensanchamiento del ducto pretende que las líneas de corriente de aire abarquen toda la sección transversal del lecho, mientras que la matriz de canales redirecciona el flujo para obtener en la salida vectores de velocidad perpendiculares a la sección transversal.Item Validación experimental del prototipo de gasificador de biomasa de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura(Universidad de Piura, 2023-11) Valdiviezo Córdova, Hugo Gabriel; Marcelo Aldana, Mario Daniel; La Madrid Olivares, RaúlLa tesis tiene el propósito de validar de manera experimental la repotenciación del gasificador Udep. El desarrollo inicial de la tesis tomó como referencia el diseño del Up Grade, realizando después el montaje de los sistemas auxiliares: el sistema de alimentación, el sistema de fluidización, el sistema de gasificación propiamente dicho, así como también el sistema de adquisición de datos e instrumentación. Determinándose que el material inerte, arena de río tamizada con un rango de medida de granulometría, permite la fluidización de tipo burbujeante. Se verificó que gasificar biomasa local: la cascarilla de café, cascarilla de cacao y cáscara de arroz son las apropiadas para el correcto funcionamiento del sistema de alimentación. Durante la realización del proyecto se llevaron a cabo pruebas de fluidización en las cuales se reconoció un fenómeno denominado histéresis, así mismo, se obtuvo la mínima frecuencia que debe girar el blower para producir fluidización tipo burbujeante. En la gasificación en inerte se verificó el aumento de temperatura en el lecho y la capacidad de calentamiento durante la fluidización turbulenta. Se analizaron los peligros y evaluación de riesgos del sistema a fin de que tanto operadores del gasificador como visitantes puedan poner en práctica medidas de seguridad. En esta investigación comparando los resultados de proyectos anteriores del gasificador, con el actual, se valida la ingeniería de diseño y el análisis para su repotenciación; concluyendo que el gasificador Udep cumple con el propósito de generar gas de síntesis para el estudio de su composición.Item Estudio numérico de la deshidratación intermitente de rodajas de plátano en un secador de bandeja(Universidad de Piura, 2023-11) Bravo Jimenez, Walter Kleider; Cherres Mechato, Bryam Patrick; Marcelo Aldana, Mario Daniel; La Madrid Olivares, RaúlEl presente tesis se aplica la metodología de secado intermitente de banano haciendo uso de un secador de bandeja. Como resultado se puede mencionar que el secado intermitente es un proceso relativamente más lento que el continuo pero que asegura una mejor calidad del producto final. Un secado intermitente puede evitar el problema del quemado o carbonización de la superficie de la fruta a secar, evitar pérdidas de sabor y textura y lograr una mejor apariencia en coloración respecto a un secado continuo. Los datos recolectados para el estudio se obtuvieron gracias a la medición y control de parámetros psicrométricos del aire de entrada y salida, tiempo de permanencia en el secador, consumos de energía y monitoreo de la pérdida de peso cada intervalo de una hora. A partir de estos datos se construyen las gráficas de las curvas de secado que se basan en la ley de difusión de Fick. Para hallar la solución de la ecuación de Fick existen una gran variedad de modelos empíricos que facilitan y simplifican su solución a partir de una serie de consideraciones. La curva del ratio de humedad (MR) vs tiempo (t) es la más importante para modelar la cinética de secado del plátano y validar qué modelo empírico es el que mejor se ajusta a los datos experimentales obtenidos. Los valores de difusividad efectiva que se obtuvieron para el plátano son 9.83207∗10−11 y 2.121333∗10−10 m/s2 para el caso de un secado continuo a 50°C y 60°C respectivamente, mientras que para un secado intermitente se obtuvieron valores de 1.017497∗10−10 y 2.01∗10−10 m/s2 para 50°C y 60°C respectivamente. Al comparar un secado continuo y un secado intermitente en las mismas condiciones de operación, el resultado es un menor consumo de energía en el secado intermitente. Para una temperatura de 60°C tanto el secado intermitente como secado continuo tienen el mismo tiempo de secado de 5 horas, sin embargo, el secado intermitente presenta una coloración más clara y menos presencia de grietas, sumado a un ahorro energético.