E.P. Ingeniería Mecánica Eléctrica

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Análisis y diseño de un sistema fotovoltaico para el suministro de energía eléctrica de una vivienda multifamiliar de la Ciudad de Juliaca – 2022
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2024) Chipana Calsin, Liber; Valdivia Cárdenas, Salvador Teodoro; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
En este proyecto, se presenta un sistema fotovoltaico diseñado para suministrar electricidad a una vivienda multifamiliar en Juliaca, departamento de Puno, provincia de San Román. Este diseño busca Proporcionar electricidad de alta calidad, reducir los costos de la energía convencional y expandir el Utilización de fuentes de energía sostenibles. Al reducir la dependencia de las fuentes tradicionales de generación de electricidad, el uso de energía solar no solo produce electricidad limpia, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental. Se realizó una evaluación exhaustiva de los recursos solares durante el desarrollo del proyecto utilizando información obtenida de la aplicación de la NASA y examinada en diversas inclinaciones. Con un ángulo ideal de 16° y una radiación solar mínima medida de 6,23 kWh/m², se satisfizo la demanda energética prevista. Para el dimensionamiento del sistema se seleccionaron cuatro paneles solares de 400 Wp, un medidor bidireccional Fronius Smart Meter de 63 A-1 y un inversor monofásico Fronius Galvo 1.5-1 de 1500 W. El mecanismo de defensa está compuesto por de dos fusibles de 10 A, un interruptor automático de CC de 10 A, un interruptor automático de CA de 20 A y un dispositivo diferencial de 25 A. El estudio económico final del proyecto proyectó una vida útil de 25 años y una inversión total de S/. 15.608,29. Este análisis demuestra la viabilidad del sistema fotovoltaico como alternativa, además de ser una opción económica y ecológicamente viable.
Diseño de un sistema de enfriamiento para mejorar rendimiento del motor de tricimoto de servicio de pasajeros en la Ciudad de Juliaca, 2024
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2024) Mamani Surco, Jaison Sergio; Ramos Herrera, Mario Alejandro; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
El propósito del presente trabajo de investigación es Diseño de un sistema de enfriamiento para mejorar rendimiento del motor de tricimoto de servicio de pasajeros en la ciudad de Juliaca; la metodología empleada es recolección de información del sistema de enfriamiento de las motocicletas, se realizó cálculos de parámetros de enfriamiento por aire, se determinó la cantidad de calor disipada de la combustión al aire de enfriamiento, con este flujo se determinó el caudal de aire, luego se determina la potencia aerodinámica, el trabajo es descriptivo y experimental para medir la temperatura exterior en la pared del cilindro se obtiene el dato con un termómetro donde mide 250ºC. Según cuadro de resultados se tiene un ventilador de 13W de potencia
Diseño de un sistema de suelo radiante para confort térmico de una vivienda en zonas periféricas de la Ciudad de Juliaca - 2023
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2024) Lopez Alarcon, Johan Marco; Navarro Marcelino, Ruiz; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
La presente tesis titulada: Diseño de un sistema de suelo radiante para confort térmico de una vivienda en zonas periféricas de la ciudad de Juliaca – 2023; Su objetivo es desarrollar un sistema diseñado especialmente para mejorar el confort térmico en hogares, utilizando calefacción por suelo radiante. ubicadas en las áreas periféricas de Juliaca. El proyecto se basa en aplicar los aprendizajes obtenidos durante el periodo de formación académica. y la experiencia, considerando específicamente las condiciones climáticas únicas de Juliaca. Además, se explora el potencial de la energía solar como recurso clave para alcanzar una temperatura óptima en los espacios mediante este sistema. El objetivo principal abarca dos aspectos fundamentales: determinar la temperatura ideal a través del suelo radiante y calcular el impacto en el ahorro energético que este sistema podría generar en comparación con métodos convencionales de calefacción. El diseño del sistema se desarrolló teniendo en cuenta múltiples aspectos, aspectos como la carga térmica total, la temperatura en la superficie del suelo y la temperatura media en el circuito las propiedades térmicas ascendentes y descendentes del suelo, junto con las pérdidas térmicas por convección y radiación. Esto aseguró una planificación minuciosa y completa para su implementación exitosa en este entorno particular. La estrategia metodológica sugiere crear un entorno dentro de una vivienda que facilite la recopilación de datos y la validación de la hipótesis en climas fríos como el de Juliaca, situado entre los 3800 y 4200 m.s.n.m. Durante el día, las temperaturas en esta área con cielo despejado varían entre los 5ºC y 20ºC, mientras que bajo techo oscilan entre -5ºC y 12ºC. El estudio se realiza siguiendo un diseño cuantitativo-experimental.
Diseño de un sistema fotovoltaico aislado para la iluminación de la plaza principal del Centro Poblado Sicta del Distrito de Vilquechico, Huancane – Puno – 2022
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2024) Ylasaca Machaca, Ammerly; Valdivia Cardenas, Salvador Teodoro; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
Esta tesis se centra en el diseño de un sistema fotovoltaico aislado para la iluminación de la plaza principal del centro poblado Sicta. Las luminarias no cuentan con un suministro constante de energía debido a limitaciones presupuestarias, por lo que solo se encienden durante eventos especiales. Además, la localidad enfrenta cortes eléctricos frecuentes, lo que agrava la situación. Se propone una solución que aprovecha la energía solar fotovoltaica que garantiza un suministro continuo de energía renovable y limpia. Para el diseño del sistema fotovoltaico aislado se realizó un análisis de la radiación solar disponible y las condiciones climáticas en la ubicación de la plaza. Estos datos se obtuvieron mediante la Plataforma de Recursos de Energía Fotovoltaica de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) mediante su Proyecto de Predicción de Recursos Energéticos Mundiales (POWER). Posteriormente se determinó la demanda de energía requerida para la iluminación. A partir de estos datos se eligieron los componentes del sistema, los módulos del sistema, incluyendo los módulos fotovoltaicos, regulador de carga, inversor de corriente, baterías, dispositivos de protección, estructuras de montaje, conductores y otros accesorios. Asimismo, se definió su costo total. Se concluye que el sistema fotovoltaico aislado propuesto es capaz de satisfacer las necesidades energéticas que se requieren para el funcionamiento de las luminarias, se presentan recomendaciones para implementar el sistema y sugerencias para su futura ampliación.
Diseño de un sistema fotovoltaico para suministrar energía eléctrica en la Clínica Dental María Auxiliadora – Juliaca
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2024) Urrutia Chambi, Liz; Ruiz Navarro, Marcelino; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
El objetivo de esta tesis fue evaluar la viabilidad de la implementación de un sistema eléctrico fotovoltaico para la clínica dental María Auxiliadora – Juliaca. Para ello, se realizó un análisis de los datos de consumo eléctrico de la clínica, se evaluó el recurso solar en la zona y se ejecutó un diseño del sistema fotovoltaico. Los resultados obtenidos mostraron que, un sistema fotovoltaico de 22,13 kW-h sería suficiente para cubrir la demanda eléctrica de la clínica. La implementación de este sistema fotovoltaico mejoraría la sostenibilidad de la clínica, aumentaría la confiabilidad del suministro eléctrico y contribuiría a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. La implementación del sistema fotovoltaico reduciría la tarifa eléctrica de la clínica en un 30%. El costo total de inversión económica del sistema fotovoltaico es de 43,121.50 soles. Este costo es una inversión a largo plazo que se amortizaría en un plazo de 7 años. En conclusión, la implementación de un sistema eléctrico fotovoltaico en la clínica dental María Auxiliadora – Juliaca es una alternativa viable y beneficiosa para la clínica. Este sistema mejoraría la sostenibilidad de la clínica, aumentaría la confiabilidad del suministro eléctrico y contribuiría a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. La posible solución al problema del consumo de energía reside en el uso de paneles fotovoltaicos que obtienen su energía de la irradiancia del sol. La energía fotovoltaica se ha convertido en la opción más viable para afrontar el desafío de generar electricidad sin depender de combustibles fósiles.
Diseño de un sistema híbrido solar – eólico para suministro de energía eléctrica de una vivienda típica del Centro Poblado Sicta, Distrito De Vilquechico, 2023
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2024) Machaca Justo, Eric Henry; Chuquimamani Arapa, Erdeli; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
La presente tesis tiene como objetivo diseñar un sistema híbrido solar – eólico para suministro de energía eléctrica de una vivienda típica del centro poblado sicta, distrito de vilquechico, 2023; para el desarrollo se tomo como muestra una vivienda tipica del centro poblado, se realizo el analisis de la radiacion solar que se obtuvo de la NASA, desde el Enero a Agosto del 2023 obteniendo una radiacion promedio de 6 kW h/m2/dia; asimismo se realizo el analisis de la velocidad del viento de dos maneras uno con instrumento anemometro in situ resultando una velocidad promedio de 5 m/s y se obtuvo datos del senamhi desde Enero a Agosto del 2023, donde la velocidad promedio es 2m/s y una velocidad maxima de 11 m/s. Se realiza el analisis del consumo de energia es 1.1 Kw h/dia; para el diseño se considera con energia eolica una demanda de 446 Wh/dia y con energia solar 663.6 Wh/dia, Finalmente se realizo el dimensionamiento del sistema solar y del aerogenerador.
Diseño y simulación de un extractor hidroneumático para trabajos de mantenimiento de pines bujes de vehículos pesado Volvo Trucks en la Ciudad de Juliaca, 2024
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2025) Quispe Cutipa, Pedro Isaac; Sánchez Carreón, Adwar Ranulfo; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
El propósito principal de este trabajo de investigación es diseñar y simular un extractor hidroneumático para facilitar los trabajos de mantenimiento de pines y bujes en vehículos pesados de la marca volvo trucks, el deseo de optimizar los procedimientos de mantenimiento, reducir las horas de trabajo y mejorar la seguridad en las operaciones mecánicas especializadas es lo que impulsó esta investigación. La metodología consistió en determinar los parámetros técnicos del diseño y simulación, aplicando métodos de ingeniería para acortar los tiempos de mantenimiento y estimar el costo de fabricación del extractor hidroneumático. Para el diseño y simulación se utilizó el software SolidWorks de versión gratuita, considerando criterios de resistencia y eficiencia operativa. Los resultados obtenidos permitieron validar, desde la perspectiva teórica y computacional, la viabilidad del extractor hidroneumático. Se presentó mejoras en el tiempo de extracción hasta en un 91.7%, para la extracción del pin, en relación con métodos convencionales. Así mismo se realizó una estimación de costo de fabricación, lo cual refuerza la aplicación práctica del extractor hidroneumático. Se concluye que es factible, lo cual nos permitiría posteriormente realizar su fabricación a una escala real y contar con un óptimo trabajo de mantenimiento de pines en menor tiempo y sin esfuerzo físico del mecánico.
Diseño y simulación de un sistema híbrido eólico fotovoltaico para la generación de energía eléctrica como alternativa energética para zonas rurales del Distritode Pichacani, Provincia de Puno
(Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, 2023) Endara Sancho, Victor Alfonso; Ramos Herrera, Mario Alejadro; Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
En la presente investigación utilizaremos métodos para diseñar, simular un sistema hibrido eólico fotovoltaico, según el comportamiento de los recursos naturales en las zonas rurales del distrito de Pichacani, provincia Puno, teniendo en cuenta la demanda energética de 12820 Vatios hora por día en 10 familias, así como las especificaciones técnicas de equipos para la generación de energía eléctrica, aerogeneradores, paneles fotovoltaicos, controladores de carga (regulador de tensión), inversores de corriente, baterías estacionarias, conductores eléctricos. También este trabajo nos permite evaluar el potencial energético, las limitaciones, que ofrece la naturaleza en la zona rurales de mencionado lugar. Con una adecuada combinación entre recursos naturales, componentes para sistemas eólico fotovoltaico y una apropiada evaluación de ambos, se logró diseñar sistemas de generación de energía eléctrica para satisfacer necesidades energéticas en zonas alejadas al sistema interconectado nacional, haciendo uso de recursos naturales de características inagotables. Por consiguiente, hallamos que la energía generara por el sistema híbrido eólico fotovoltaico es de 8842 kilovatios anuales, teniendo como demanda de energía anual por las 10 familias de 4679.3 kilovatios, por lo tanto, tendremos un exceso de energía eléctrica de 3772 kilovatios por año. Entonces la demanda de energía es satisfecha ampliamente teniendo el excedente de energía eléctrica para ampliaciones futuras. Esta investigación tiene como resultados favorables, usando técnicas para el correcto desempeño de sistemas híbridos, entre ellas empleamos el software HOMER PRO. Este programa evaluó los recursos naturales, costo de componentes para sistemas eólico fotovoltaico, costo de operación y mantenimiento, demanda de energía, datos económicos actuales entre otros. De esta manera obtuvimos resultados que tienen una amplia convergencia entre los cálculos realizados matemáticamente con los resultados obtenidos con el software HOMER PRO.

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