Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

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Análisis aerodinámico y simulación computacional de un elemento álabe de una turbina eólica pequeña para el aprovechamiento eólico en Reque
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019) Centurion Elera, Jimmy Alfredo; Centurion Elera, Jimmy Alfredo; Villarreal Albitres, William Fernando
En los últimos años, los aerogeneradores han aumentado su demanda por su bajo costo de instalación y el aumento de consumo de energía eléctrica, contribuyendo de manera rápida al acceso de electricidad de miles de personas de los países en desarrollo que viven en zonas rurales o áreas remotas; por lo que ofrece una prometedora alternativa. Las turbinas eolicas se aplican en: ambientes residenciales, sistemas híbridos, sistemas de bombeo, comercial e industrial, pesquería y barcos de recreación, pastizales, granjas, áreas remotas, desalinización, monitoreo remoto, investigación, educación, y estaciones de telecomunicación. El distrito de Reque cuenta con un recurso eólico cuya velocidad promedio es de 7,32_m/s, y hasta la fecha no hay ningún proyecto para aprovechar dicho recurso y convertirlo en energía eléctrica en beneficio de la comunidad. Por esta razón la presente tesis tiene por objetivo realizar un análisis aerodinámico de un elemento de álabe de una pequeña turbina eólica para aprovechar de la mejor manera el recurso eólico del distrito de Reque. Para ello, se analizará y seleccionará tres perfiles de álabes dibujados en CAD según NACA y se tomará como modelo el perfil que obtenga un mejor rendimiento aerodinamico con la intención de realizar proyectos futuros. Asimismo, se realizará una simulación computacional mediante software CFD con el propósito de validar los resultados.
Análisis de coordinación y protección en el alimentador C 224 utilizando un software de análisis de sistemas de potencia
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2021) Zapata Vera, Aldo Jeheson; Zapata Vera, Aldo Jeheson; Gonzales Bazán, Luis Alberto
En la mayor parte del mundo ocurren muchas fallas en los sistemas eléctricos de potencia que pueden ser controladas para limitar el daño y mantener la confiabilidad. Por ello la alternativa es diseñar un sistema de protección que rápidamente detecte condiciones anormales e iniciar acciones correctivas. El sistema de protección se diseña de manera que pueda soportar fallas mecánicas y problemas climáticos como hielo, nieve, huracanes y tornados. El diseño se realiza con la finalidad de minimizar los daños en los equipos por fallas eléctricas. El alimentador C 224 cuenta con elementos de protección. Dichos elementos deben estar correctamente coordinados para poder asegurar la continuidad del servicio eléctrico y reducir las fallas que dificultan el funcionamiento del alimentador. Las fallas en el alimentador pueden ocasionar interrupciones instantáneas y traen como consecuencia pérdidas económicas para la empresa a cargo de los servicios de Distribución de energía. La coordinación debe ser un estudio organizado de tiempo – corriente de todos los dispositivos en serie desde la carga la fuente. La coordinación consiste en seleccionar y ajustar los dispositivos de protección, para lograr una adecuada operación para distintas condiciones de falla. Para una correcta coordinación se puede usar relés de las mismas características y asegurar que los relés lejanos a la fuente tengan una calibración igual o menor que los relés ubicados aguas arriba. El análisis se realizó con el fin de evitar fallas en el alimentador y en los elementos de protección de éste.
Análisis de falla por fatiga para determinar la vida útil del eje principal de un molino de martillo triturador
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2022) Fernandez Montenegro, Luis Enrrique; Fernandez Montenegro, Luis Enrrique; Polo Briceño, Elmer Rolando
El propósito de esta tesis tiene como objeto, estimar la vida útil del eje principal mediante el análisis de falla por fatiga ante la presencia de una fisura en el eje principal del molino triturador de maíz de la empresa MAIZAL DEL NORTE EL INGENIERO -CHICLAYO para determinar su vida útil, será basada en la combinación de un estudio analítico utilizando el método de Gerber y un estudio de falla de fatiga con SolidWorks en el cual se hará una comparación de resultados para comprobar la fiabilidad de estos. Sabiendo que un molino de martillos es una máquina que se utiliza para procesos de molienda y trituración, en el cual uno de sus componentes principales son los ejes, para lo cual esta tesis se presentará como una solución para mejorar o aumentar la vida útil del eje: Los ejes son componentes que soporta los elementos y guían el movimiento de una pieza, por eso son considerados como los elementos más importantes en las máquinas, una falla en los ejes por fisura o fatiga generaría una parada innecesaria de horas o días que involucraría un elevado costo para la empresa. Esta tesis constará de tres fases: En la primera fase se hará el diagnóstico del trabajo actual del molino de martillo triturador de maíz para poder evaluar, reconocer y dimensionar el eje principal del molino. En la segunda fase se estudiará las propiedades de funcionamiento del eje para sostener una determina carga, en el cual se realizó la comparación entre el método de Goodman modificado y el método de Gerber, se determinó utilizar el método analítico de Gerber por ser un método más conservador, en su tercera fase se realiza el estudio de falla por fatiga mediante el método analítico usando el programa SolidWorks Simulation con lo que finalmente se determinó la vida útil del eje principal de 63??10 ciclos. Los resultados obtenidos serán puestos a disposición de la empresa MAIZAL DEL NORTE EL INGENIERO para que le den el uso necesario.
Análisis de fatiga en el eje de una turbina usando acero AISI 4135 sobre la vida en servicio
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2024) Ramirez Rivera, Gustavo Fernando; Ramirez Rivera, Gustavo Fernando; Villalobos Cabrera, Jony
La implementación de turbinas para el aprovechamiento de energías renovables ha sido crucial para la evolución del hombre en los procesos de producción de energía, esta producción se debe al aprovechamiento de la energía cinética, convirtiéndola en energía mecánica para luego transmitir dicha energía a un generador volviéndola así energía eléctrica. Al pasar los años esa conversión de energía produce un desgaste en los componentes de la turbina, en especial en el eje, ya que al ser el transmisor de la energía mecánica está expuesto a los cambios de temperatura, a los esfuerzos mecánicos y a la fatiga que produce la continua rotación con los alabes. Todo esto produce la drástica disminución de la vida útil en el eje de la turbina. En la presente tesis tiene por objetivo realizar un análisis de fatiga en el eje de la turbina utilizando el software computacional SolidWorks con el fin de evaluar la vida útil del eje de acero con un material compuesto AISI 4135 y concluir cual es el material óptimo para el eje.
Análisis de potencia en un sistema fotovoltaico para reemplazar la generación térmica en la subestación Bagua Grande
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Diaz Baldera, Carlos Daniel; Diaz Baldera, Carlos Daniel; Jimenez Zuloeta, Wilson Alejandro
La energía eléctrica es el recurso básico para el desarrollo del país, por ello es necesario asegurar la continuidad del suministro eléctrico, modernizar y diversificar los procesos de su producción sin desatender el cuidado del medio ambiente. Los grupos electrógenos, cuya fuente de alimentación principal es el diésel, han entregado cientos de gigavatios a empresas e industrias de todo el mundo. Sin embargo, En los últimos años, el precio de los combustibles fósiles ha aumentado, provocando que el coste de producción de electricidad aumente. Lo cual genera un aumento en los costos de producción del servicio eléctrico. Por otro lado, la tecnología que se necesita para obtener energía fotovoltaica ha evolucionado, lo cual reduce significativamente los costos de estos sistemas y los convierte en una fuente de energía sostenible para las empresas El presente trabajo de investigación se cimenta en una de las fuentes de energía renovables, habiendo elegido el sistema fotovoltaico por ser un aprovechamiento sostenible de la energía solar que se encuentra en nuestro planeta, es decir, es un sistema inocuo para el medio ambiente por la sencilla razón de que no emite gases de efecto invernadero ni el ruido que pueden causar los sistemas convencionales de generación de energía. Se presenta una propuesta para la sustitución de grupos electrógenos con respecto a las dimensiones y características de un sistema fotovoltaico en la subestación Bagua Grande. Durante el desarrollo del trabajo se plantea una descripción del sitio junto con otros parámetros; entre ellos, sus dimensiones, el equipo utilizado, los niveles de voltaje involucrados y otros factores asociados con dicha instalación. Para ello, ponen en práctica los conocimientos obtenidos en la carrera de Ingeniería Mecánica Eléctrica, con énfasis en las materias del módulo de subestaciones eléctricas. Además, se emplea información de otro tipo de fuentes; principalmente libros, artículos, normas y algunas consultas por internet en sitios oficiales relacionados a los temas que se abordaran en este trabajo, como, por ejemplo, la data de los niveles de radiación solar actual y la disponibilidad por la provincia de Utcubamba.
Análisis estático y frecuencial en el chasis de un camión de 8T utilizando PRFV para reducir el consumo de combustible
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2023) Cosmopolis Pol, Grecia; Cosmopolis Pol, Grecia; Vera Lazaro, Alejandro Segundo
Es muy probable que hoy en día cualquier objeto que esté a nuestro alrededor haya estado en algún momento de su vida en el interior de un camión de carga, ya que estos son indispensables para el transporte de cualquier tipo de elemento. Desde alimentos, prendas de vestir, muebles, materiales de construcción, hasta maquinaria pesada es transportada por estos vehículos pesados. Por este motivo son considerados parte esencial de la economía mundial, pero al ser sometidos a grandes cargas, estos producen una gran contaminación ambiental, debido al combustible que utilizan. La presente investigación tuvo como objetivo disminuir el consumo de combustible del camión mediante la implementación del material compuesto PRFV (Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio) como material principal en el chasis en vez de los aceros comúnmente utilizados en su manufactura. La metodología utilizada inició con el dimensionamiento del chasis y se evaluó las propiedades mecánicas del PRFV, para después proceder a la simulación estáticofrecuencial del chasis; los resultados de la simulación fueron comparados con respecto al acero AISI 4135 para finalmente proceder con el cálculo del consumo de combustible del camión con el nuevo material. Con el cambio de material se logró disminuir el peso del camión en 536 Kg, generando así un ahorro de 438.4 L en el uso de combustible, lo cual da un ahorro económico de S/1995.31.
Análisis estructural en la caja compactadora del camión recolector de RSU para garantizar su funcionabilidad de carga utilizando PE 1000
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Tuse Landacay, Yefry; Tuse Landacay, Yefry; Panta Carranza, Dante Omar
Durante mucho tiempo las cajas compactadoras de camiones RSU han sido comúnmente fabricados con aceros al carbono, por lo que son propensos a sufrir deterioros prematuros a causa de la corrosión, oxidación, peso excesivo y la alta adherencia a la estructura; sin embargo, debido a los extenuantes tiempos de mantenimiento se optó en utilizar materiales compuestos que ofrecen una mayor resistencia a estos problemas. En este proyecto se empezó identificando el problema en si para luego elegir el material más apropiado de acuerdo a las necesidades que se presentaba, buscando mejorarlo estructuralmente; por eso se eligió el PE 1000 por la grandes propiedades física y mecánica que ofrecía y sobre todo la ventaja de mayor relevancia era su bajo peso. Después de saber las características generales del equipo se procedió a realizar los cálculos teóricos de cada una de las partes de la caja compactadora para luego validarla y analizarla con el simulador De esta manera se procedió con siguiente estudio que tiene como objetivo realizar un análisis estructural en una caja compactadora para un camión recolector de residuos sólidos urbanos con capacidad de 17 M3 utilizando materiales compuestos como la fibra de PE 1000 UHMW Superlining que al ser revestida en la estructura ofrece una mayor resistencia al desgaste; simulándolo con el software SolidWorks a fin de evaluar los esfuerzos y deformaciones. Se hizo cuadros comparativos con cada uno de las partes de la caja compactadora tanto material original con respecto al material propuesto en la estructura (reforzamiento) empezando por la plataforma inferior que es la parte que más trabaja, luego continuando con la plataforma superior y finalmente con el depósito de almacenamiento. Al pasar para por cada uno de estos procedimientos se encontró los siguientes resultados: plataforma inferior propuesta tenía un factor de seguridad de 2.7 con respecto al material original que era de 2.4 como mínimo y un desplazamiento de 0.71mm con respecto a 0.775mm, en el caso de la plataforma superior sucedió casi lo mismo. Pero donde más se vio una gran diferencia fue en el depósito de almacenamiento (material propuesto) del camión que tuvo un factor de seguridad de 2.3 y un desplazamiento de 0.473mm con respecto al original que fue de 1.75 y de 7.07mm respectivamente. Como se puede ver en los resultados obtenido el material compuesto como reforzamiento ofrece una gran mejoría a la estructura desde el punto de vista mecánica como también económico ya que por las cantidades requeridas no es tan caro.
Análisis exergético del turbogenerador para incrementar su eficiencia, de una central termoeléctrica en Lambayeque
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2020) Diaz Trigoso, Cecilia Kareli; Diaz Trigoso, Cecilia Kareli; Llontop Mendoza, Lucio Antonio
La presente investigación trata sobre un análisis de rendimiento exergético de una turbina de gas de 181,3 MW. Donde se aplicó leyes termodinámicas de conservación de masa y energía a cada componente del sistema. El funcionamiento de las turbinas de gas en la relación aire combustible puede variar de 45/1 a 130/1, es por eso que, cuando ocurre un exceso del aire, la temperatura disminuye y conduce a una reducción de la potencia que es generada por la turbina. Se realizó un balance de energía y exergía de una turbina de gas a ciclo simple; y para cada componente del sistema un estudio analítico energético y exergético. Se ha elaborado cálculos para los diferentes excesos de aire considerado las turbinas de gas y también una comparación de la eficiencia energética y exergética utilizando un diferente tipo de fluido. Se obtuvieron diferentes eficiencias exergéticas para los casos de los distintos excesos de aire, y una comparación para demostrar la destrucción de exergía y el rendimiento exergético en cada componente del turbogenerador. Se concluye que los flujos de exergía ocurren de mayor a menor, así como una eficiencia exergética; la mayor destrucción de exergía se encuentra en la turbina y la cantidad más baja en el compresor.
Análisis fluido dinámico y energético de la microturbina J66-8 E&E turbo utilizando hidrógeno como combustible, con herramientas computacionales, para aumentar su empuje
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2018) Chanduví Siesquén, Wilder Adrián; Chanduví Siesquén, Wilder Adrián; Aguinaga Paz, Amado
En el presente trabajo se realiza un análisis fluido dinámico y energético de la micro – turbina de gas J66 – 8, para determinar velocidades, presiones y variación de densidades, así como también la evolución de la temperatura y entalpía del aire en cada etapa de la micro – turbina, pero cambiando el combustible tradicional con el que funciona, Jet A1, el cual es un hidrocarburo, un combustible hecho a base de carbono; por un combustible de cero emisiones de carbono en su combustión y con un mayor poder calorífico que cualquier otro, el hidrógeno. Se explica también que, para generar el mismo empuje en el micro – turbina, generado con el Jet A1, se necesita menos cantidad de hidrógeno, y además no hay necesidad de cambiar el material original de los componentes, ya que estos soportan la temperatura que se alcanza en la combustión de hidrógeno.
Análisis fluidodinámico de la incineración de residuos urbanos sólidos utilizando combustión en lecho fluidizado en la ciudad de Chiclayo
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2022) Timana Silva, Joel Jose; Timana Silva, Joel Jose; Villalobos Cabrera, Jony
En el presente trabajo de investigación se presentara el análisis fluidodinámico de la incineración de residuos sólidos utilizando combustión en lecho fluidizado para esto primero se caracterizaran los residuos sólidos generados por las actividades humanas en la ciudad de Chiclayo para así determinar que residuos se podrían incinerar utilizando información brindada por el PIGARS, se obtuvo que el 50.65% está conformado por residuos orgánicos, el material reciclable que se puede utilizar para la combustión (plásticos, papel, cartón) se encuentra en un 13.8% y las telas conforman un 2.28% del total. El análisis fluidodinámico y el de trasferencia de calor se hizo para determinar la densidad de suspensión de los sólidos y el coeficiente de trasferencia de calor mediante la utilización de ecuaciones deducidas y empíricas, para un tamaño de partícula de 250 ???? se obtuvo una densidad de suspensión de 5.38 Kg/m3, una velocidad de fluidización de 8 m/s y un coeficiente global de trasferencia de calor hacia las paredes de 0.191 KW/m2 K. El análisis de la combustión se realizó con el fin de encontrar las cantidades de emisiones generadas al quemar los residuos urbanos sólidos para eso se utilizó la composición química de los residuos y el cálculo estequiométrico de la combustión teniendo en cuenta la adición del sorbente, esto nos muestra que se puede obtener un Nivel de emisión de ?????? de 0.039 g/MJ utilizando piedra caliza para la captura del mismo, esta tiene una eficiencia de captura de azufre del 90% debido a la relativamente baja temperatura de operación del lecho (800850°C). La velocidad de alimentación de la caliza que se necesita por cada t/h de residuos sólidos es aproximadamente 0.97 Kg/h.
Análisis termodinámico de un motor stirling solar mediante un algoritmo de cálculo para encontrar la eficiencia térmica
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2023) Hoyos Garcia, Leyner Orlando; Hoyos Garcia, Leyner Orlando; Llontop Mendoza, Lucio Antonio
Los motores stirling son motores térmicos de ciclo cerrado regenerativo que necesitan de una fuente de calor externa para poder transformar energía térmica en trabajo mecánico, mediante una diferencia de temperaturas, es decir entre una fuente de temperatura alta y un sumidero. Estos motores usan un proceso de combustión externa para la generación de energía eléctrica, lo que les otorga la posibilidad de adaptarse a la energía solar para poder reducir la mayor parte de las emisiones contaminantes. Los motores de ciclo stirling ideal alcanzan un rendimiento mayor, en comparación con otros motores, acercándose así al máximo rendimiento de Carnot, sin embargo, en el funcionamiento real no cumplen las condiciones establecidas, debido a que tiene una eficiencia térmica baja. Por esta razón, se va realizar un análisis del motor stirling v161 para calcular la eficiencia térmica, donde mediante el diseño de un algoritmo de cálculo basado en el análisis termodinámico, se pueda obtener una configuración optima que garantice estabilidad en el resultado final. El propósito de esta investigación es hallar la eficiencia térmica mediante un análisis termodinámico, donde se podrá identificar cuáles son las mayores ineficiencias del motor, con la finalidad de modificar las variables de entrada y variables de diseño, considerando que así se pueda predecir la eficiencia térmica junto a la potencia de salida y consecuentemente poder hacer un uso adecuado de la energía solar y poder transformar energía térmica a energía eléctrica de la manera más eficiente posible.
Análisis termoeconómico del sistema de generación de hielo de la fábrica Sefrin S.A.C para la mejora de la productividad
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2017) Amaya Cisneros, José Benny; Amaya Cisneros, José Benny; Mundaca Guerra, Hugo Walter
Los sistemas térmicos se caracterizan por sufrir importantes interacciones de trabajo y/o calor con el entorno y, además, pueden intercambiar con él masa en forma de corrientes calientes o frías, incluyendo mezclas químicamente reactivas. Los sistemas térmicos aparecen en casi todas las industrias y pueden encontrarse numerosos ejemplos de ellos en nuestra vida cotidiana. Su diseño supone la aplicación de principios correspondientes a la Termodinámica, la Mecánica de fluidos y la Transferencia de calor, al igual que en campos tales como materiales, fabricación y diseño mecánico. El diseño de los sistemas térmicos también requiere la consideración explícita de la ingeniería económica, puesto que los costes son siempre un aspecto a tener en cuenta. El término termoeconomía puede usarse para esta área general de aplicación, aunque a menudo se aplica de manera más restringida a metodologías que combinan exergía y economía para optimizar el diseño y la operación de los sistemas térmicos. En la empresa SEFRIN S.A.C, es una fábrica de producción de hielo en bloques (barras) y que su principal mercado de consumo es el sector pesquero, y que usan los bloques de hielo triturados en las cámaras de refrigeración, va ser un modelo para el estudio termoeconómico el cual permitirá optimizar el diseño y la operación del sistema de congelamiento de agua para producir el hielo.
Aplicación de la generación distribuida en los alimentadores NJA 201 y NJA 202 para mejorar la confiabilidad del suministro eléctrico
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2022) Acuña Alfaro, Bryan William; Acuña Alfaro, Bryan William; Gonzales Bazan, Luis Alberto
La poca confiabilidad en los alimentadores de energía eléctrica se traduce en cortes frecuentes del servicio eléctrico y estos a su vez en pérdida de dinero para las concesionarias las cuales por norma pasado cierto tiempo de servicio interrumpido deben retribuir dinero en forma de compensación a los usuarios afectados, además del descontento de la población por lo que es un servicio muy importante tanto en las industrias como en los hogares. Una alternativa para poder elevar el índice de confiabilidad (SAIDI y SAIFI) de los alimentadores es aplicando generación distribuida en los mismos, de esta forma se eliminan los problemas que no pueden ser controlados por las protecciones eléctricas de las redes haciendo que el suministro de energía no se vea interrumpido. En este sentido, el presente estudio está orientado a aplicar la generación distribuida en los alimentadores NJA 201 y NJA 202 de la sub estación Nueva Jaén para mejorar la confiabilidad del servicio eléctrico. Se determinará la actual confiabilidad de los alimentadores NJA 201 y NJA 202 utilizando los indicadores SAIDI (Duración media de interrupción por usuario) y SAIFI (Frecuencia media de interrupción por usuario), se determinará el tipo de generación distribuida a aplicar en los alimentadores anteriormente mencionados, se realizará la selección de los equipos convenientes para la generación distribuida anteriormente determinada, se comprobará la nueva confiabilidad en los alimentadores NJA 201 Y NJA 202, modelando la conexión del sistema eléctrico mediante el software DigSilent, conectando puntos de generación distribuida y se evaluará la viabilidad económica de la aplicación de la generación distribuida en los alimentadores NJA 201 Y NJA 202. La información permitirá generar conocimientos acerca de la generación distribuida y su aplicación con energías renovables y limpias para el medio ambiente, para la mejora de la confiabilidad en los alimentadores eléctricos.
Auditoría energética en los sistemas eléctricos de KPMG para mejorar el índice de consumo energético
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019) Campos More, José Luis; Campos More, José Luis; Villalobos Cabrera, Jony
La problemática existente relacionado al consumo y uso de la energía en las edificaciones del país están asociadas al horizonte de tiempo en que se promulgaron normas técnicas que avalasen el diseño y construcción con criterio para uso seguro y eficiente de la energía, por lo cual en la situación actual se tienen importantes edificios administrativos de importantes firmas empresariales de la industria nacional que han sido diseñado y construidos con un bajo estándar o exigencia para albergar condiciones eficientes del manejo de la energía en especial el consumo eléctrico. La hipótesis que se sostuvo se orientó a las deficiencias de algunas áreas de las instalaciones eléctricas referidos a la calidad de la energía, hábitos de uso y aspectos relacionados al deterioro, considerando un potencial importante de ahorro la posibilidad de obtener ahorros económicos importantes al cambiar de tarifa. El objetivo central de la investigación se orienta a determinar las condiciones de uso de la energía reflejado en indicadores de calidad de la misma así como su repercusión en el costo de facturación, los objetivos están ordenados y jerarquizados en base a la naturaleza de la metodología de una auditoría energética en la que se identificaran los tipos de energéticos centrados en iluminación, fuerza, climatización, combustible para grupo de respaldo electrógeno así como las caracterización de las áreas de la edificación contabilizándose los consumos mediante un diagnóstico energético, posteriormente el análisis de los indicadores energéticos y consecuentemente el impacto económico que ocasiona en la facturación con los cual resulto indispensable la aplicación de una auditoría energética en el edificio KPMG. Para el desarrollo de la presente investigación se tomó en cuenta el siguiente esquema metodológico, de acuerdo a la R.M. N° 186-2016-MEM/DM Aprobación de Criterios para la Elaboración de Auditorías Energéticas en entidades del Sector Público Recopilación de información preliminar, revisión de la facturación de energéticos, recorrido de las instalaciones, campaña de mediciones, evaluación de registros-determinación de línea base, identificación de oportunidades de mejora en eficiencia energética, evaluación técnica económica de las mejoras planteadas, informe consolidado e implementación de mejoras. Normalmente una auditoría energética se lleva a cabo para buscar oportunidades para reducir la cantidad de energía de entrada en el sistema sin afectar negativamente la salida. Cuando el objeto de estudio es un edificio ocupado se busca reducir el consumo de energía, manteniendo y mejorando al mismo tiempo el confort, la salubridad y la seguridad. Más allá de la simple identificación de las fuentes de energía, una auditoría energética tiene por objeto dar prioridad a los usos energéticos de acuerdo con el mayor a menor costo efectivo de oportunidades para el ahorro de energía y así mismo tiene un efecto colateral con referencia a la reducción de los gases de efecto invernadero. De la distribución de energía por áreas globales se concluye que el mayor consumidor de energía en Cía. KPMG es Servicios Generales con un consumo de 77412 con el 24,94 % del consumo total, seguido del área de mina con el 9,04% del consumo total. Asimismo, con un mayor pago anual de S/. 87888 anuales de un 21,03%. Los consumos de energía activa y aparente son mayores que la reactiva. El análisis de los principales indicadores energético determinó que a partir del estudio de las opciones tarifarias a BT5-A(b) y MT3, asumiendo el cambio de manera simultánea, obtendríamos el ahorro equivalente a S/. 91077,2 (US$ 28023) anuales, donde el ahorro por mejora de factor de potencia representa 1.62% y los ahorros por mejoras en los equipos de climatización equivalen a 0.83%, al comparar el porcentaje de ahorro económico entre las tarifas BT4 y MT3 se tiene un equivalente de 48.94% y el porcentaje de ahorro entre las tarifas BT4 y BT5-A(b), equivale a 29%. La factibilidad económica de las acciones planteadas a partir de la aplicación de una auditoría energética centrado en el cambio de opción tarifaria MT3 genera un ahorro equivalente de 48,94% en los costos por facturación de energía eléctrica siendo necesario la instalación de una subestación en media tensión propuesta a la empresa concesionaria. El análisis económico realizado para la tarifa BT5-A(b), no requiere inversión, pero cambiar de BT4 a BT5-A(b), solo genera un ahorro económico de 29%.
Auditoría energética para reducir el consumo de energía eléctrica de la empresa “Piladora de Arroz El Marañón”
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2024) Alarcon Vasquez, Jehison Alonzo; Alarcon Vasquez, Jehison Alonzo; Villalobos Cabrera, Jonny
El consumo de energía eléctrica es un problema latente en las empresas industriales, ya que si no se gestiona bien puede provocar que las facturas energéticas sean demasiado elevadas, lo que conlleva a que los costos de producción se eleven enormemente. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad realizar una auditoría energética para reducir el consumo de energía eléctrica en las instalaciones de la Empresa Arrocera Marañón E.I.R.L. Primero se diagnosticó la situación actual de la empresa y luego se implementó un plan energético basado en la norma ISO 50001 para reducir estos costos. Los resultados demostraron que la implementación del plan fue una buena alternativa, ya que se redujeron los costos económicos en S/ 39,042.08 anuales y los costos de energía disminuyeron hasta en un 25% en comparación con la línea base.
Auditoría energética para reducir el consumo de energía eléctrica del centro de esparcimiento ´´Las Pirkas´´- Jayanca
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2023) Damian Siesquen, Jesus Armando; Damian Siesquen, Jesus Armando; Villalobos Cabrera, Jony
La región Lambayeque esta entre las principales ciudades que con alto consumo energético ya que tiene un alto porcentaje de uso de energías por sus diversas actividades económicas que están en constante crecimiento. El centro de esparcimiento ‘’LAS PIRKAS’’ ubicado en el distrito de Jayanca, provincia de Lambayeque, departamento de Lambayeque, con el transcurrir de los años ha ido acaparando un gran protagonismo en el sector turismo, lo que ha llevado a generar a una gran ampliación de su demanda energética para poder satisfacer a sus consumidores. En donde no se ha realizado un estudio de consumo energético en sus instalaciones, teniendo como consecuencia un gasto promedio mensual de 11817,2 kW-h/mes, resultando un índice de consumo energético de 1,93 Para poder solucionar este dilema se propuso una auditoria energética comprendiendo únicamente a la parte eléctrica para reducir el consumo de energía sin interrumpir las funciones del centro de esparcimiento donde se identificaron las áreas de mayor consumo como la cocina y restaurante que significan el 50% de uso de la energía total, así mismo presentar propuestas de mejora para el uso eficaz de la energía eléctrica. La práctica de las medidas planteadas aumentará en proporción la reducción aproximada del consumo eléctrico anual de 25 267,224 kW-h y una economización de S/17 472, 30 disminuyendo también el índice de consumo promedio a 1,54. Esto se llevará a cabo con una inversión de S/ 47 811 para mejorar sus equipos e instalaciones, teniendo una relación beneficio/costo de 1,21, logrando recuperar la inversión en aproximadamente 4 años. La auditoría energética demuestra que es posible reducir el consumo de energía, aumentando y mejorando la eficiencia energética del centro de esparcimiento ´´LAS PIRKAS´´
Auditoría energética para reducir el índice de consumo energético en la fábrica de fideos Agroindustrias y Comercio S.A. - Lambayeque
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2018) Torres Flores, Jairo Joel; Torres Flores, Jairo Joel; Villalobos Cabrera, Jony
Dentro de este contexto, en la investigación realizada se encontró que es útil innovar y supervisar en las empresas para luego poder implementar de una mejor manera las instalaciones y así tener un mejor uso de la energía al utilizarse. A su vez tener un mejor control de las máquinas que son operadas por el personal en los diferentes sistemas de producción donde se utiliza la materia prima con la única finalidad de cumplir y obtener un producto óptimo. Con el cual mejorare la calidad de vida de la población. Con una Auditoria Energética se obtienen las mediciones de prevención para el cumplimiento de protección, seguridad y cuidado del medio ambiente. Así mismo disminuirá los riesgos potenciales en el proceso de producción en la Fábrica de Fideos Agroindustrias y Comercio S.A. Se tomara como objetivo general, disminuir el índice de Consumo Energético en la Fábrica Agroindustrias y Comercio S.A. Distrito de Monsefú, mediante una Auditoria Energética, y se evaluaran las normas y reglamentos para controlar y minimizar el riesgo de un consumo inapropiado de la energía y junto con ello evaluar la situación actual de la Fábrica de Fideos Agroindustrias y Comercio S.A. Determinando los riesgos existentes y permisibles de contaminación ambiental. Utilizando las técnicas y procedimientos de una Auditoria, se evaluara y recolectara información mediante los pasos establecidos, para protección, seguridad y cuidado del medio ambiente en la empresa.
Automatización de matriz de roladora mecánica de tubos para aumentar la productividad
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2023) Montalvo Chaname, Fernando; Montalvo Chaname, Fernando; Villanueva Zapata, Jorge Alberto
En la actualidad el rolado de tubos para la fabricación de tubo bastón y pastorales de acero galvanizado para la red secundaria son manufacturados por máquinas de operación manual. El único problema de este tipo de rolado mecánico con funcionamiento manual, es que se pierde tiempo y la calidad del rolado no es el mismo para todos los tubos. Además, se necesitan de dos operarios para poder realizar dicha labor, lo cual es muy costoso, debido a que el pago de los tres operarios supera los costos de producción. Asimismo, la presente tesis tiene por objetivo proponer la automatización de la roladora mecánica de tubos para aumentar la productividad. Para ello se realizó un diagnóstico de la máquina y verificar las condiciones en la que se encontraba. Además, para la automatización de la máquina se tendrá que seleccionar los dispositivos electromecánicos para el circuito del sistema, será diseñada en software CAE, con el fin de verificar el buen funcionamiento de los dispositivos electromecánicos seleccionados para el circuito de la automatización de la matriz de rolado. Como parte final se realizó los costos de automatización de la máquina roladora y el estudio de rentabilidad de la máquina para verificar la factibilidad de la automatización de la máquina.
Coordinación del sistema de protección para la ampliación realizada en la subestación de transformación “Trapecio” ubicado en la ciudad de Chimbote
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2021) Sanchez Alcalde, Julio Enrique Junior; Sanchez Alcalde, Julio Enrique Junior; Gonzales Bazán, Luis Alberto
En el presente trabajo de tesis se tiene como principal objetivo, presentar una propuesta para la coordinación de los equipos de protección a instalar en los nuevos equipos instalados en la subestación “Trapecio” ubicada en la ciudad de Chimbote. Debido a la necesidad de remodelación que presentaba dicha subestación, se ha considerado necesario realizar nuevamente un análisis de la filosofía de protección para definir las funciones de los equipos de protección y asegurar la protección de los nuevos equipos a instalar en la subestación. Para poder asegurar que nuestro nuevo sistema de protección tenga un tiempo de vida aceptable se realizó un análisis de mercado eléctrico en un horizonte de 20 años, esto nos permite seleccionar equipos que funcionen correctamente en dicho intervalo de tiempo. Se realizó el estudio de cortocircuito del sistema tomando la demanda actual y proyectada, una vez determinado los valores de cortocircuito se ejecutó la coordinación entre los principales equipos de protección de la subestación, para aumentar la selectividad y precisión al momento de diseñar el sistema de protección. Finalmente se realizó una evaluación económica acerca de la remodelación a la cual será sometida la subestación, considerando el aumento de la demanda hallado en el estudio del mercado eléctrico y los precios de venta de energía dados por OSINERGMIN.
Detección prematura de fallas en un sistema de engranajes utilizando la transformada de Hilbert-Huang
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Tafur Diaz, Mario Paul; Tafur Diaz, Mario Paul; Vera Lazaro, Alejandro Segundo
Los engranajes son esenciales en muchos sistemas mecánicos de transmisión de potencia debido a su eficiencia y características. Un cambio en las vibraciones asociadas a estas máquinas puede indicar defectos. El análisis de vibraciones ha ganado relevancia, ya que permite la detección temprana de fallas con técnicas poco intrusivas, mejorando el mantenimiento y reduciendo pérdidas económicas. Existen varias técnicas de análisis, pero la más común, la Transformada Rápida de Fourier (FFT), es lineal y estacionaria. La presente investigación tiene como objetivo realizar un análisis para la detección preliminar de fallas en un módulo experimental de sistema de engranajes (constando de un motor de 1 hp, y engranajes helicoidales, cónicos, rectos y planetarios), utilizando la Transformada de Hilbert-Huang (HHT), la cual sí permite hacer análisis no lineal y no estacionario, posibilitando tener resultados con mayor información, a partir de los cuales se identificaron frecuencias críticas instantáneas con altos valores de energía que sugerían la posibilidad de desarrollo de fallas. Se establecieron puntos de medición de acuerdo a la normativa ISO y se empleó el analizador de vibraciones SKF Microlog® Analyzer GX en el Laboratorio de Automatización y Control de la USAT. Las señales de vibración a distintas rpm fueron posteriormente trabajadas en MATLAB®, mediante un script para la HHT y los resultados se validaron con la aplicación Signal Analyzer del mismo software. Para el sistema estudiado se encontró que valores cercanos a la frecuencia crítica instantánea promedio de 180 Hz cada 0,41 s a 1670 rpm indican la posibilidad de desarrollo de falla.

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