https://hdl.handle.net/20.500.12753/1995 Tue, 18 Aug 2026 04:58:50 GMT 2026-08-18T04:58:50Z https://hdl.handle.net/20.500.12753/6537 Desarrollo y evaluación experimental de un sistema modular de secado indirecto mediante aprovechamiento de calor residual en estufas ecológicas Nuñez Barrionuevo, Luis Armando El objetivo general de esta investigación fue desarrollar y evaluar un sistema modular de secado indirecto acoplado a la chimenea de una cámara de combustión de biomasa para el aprovechamiento de calor residual. La caracterización térmica del conducto determinó un gradiente térmico de 57.2 °C (77.3 °C en la base y 20.1 °C en la salida), confirmando la viabilidad de recuperación energética. Se diseñó y construyó un prototipo de lámina galvanizada que opera por convección natural, logrando temperaturas de 36 °C con carga y hasta 65 °C en vacío. Para la validación experimental, se empleó una muestra patrón con una masa inicial de 2.535 g, la cual alcanzó un peso final de 1.075 g tras un tiempo total de 6 horas y 12 minutos. El proceso permitió reducir la humedad desde un 75 % (Cayo-Colca et al. 2021) hasta un 30 % en base húmeda, registrando una velocidad de remoción de agua de 0.414 g/h durante el periodo constante. Finalmente, el análisis del tiro térmico validó que la integración de la cámara modular no obstruye la evacuación de gases ni compromete la seguridad de la estufa, consolidando el prototipo como una tecnología de bajo costo y fácil implementación para la conservación de alimentos en contextos rurales. The overall objective of this research was to develop and evaluate a modular indirect drying system coupled to the chimney of a biomass combustion chamber for the utilization of waste heat. Thermal characterization of the duct determined a thermal gradient of 57.2 °C (77.3 °C at the base and 20.1 °C at the outlet), confirming the feasibility of energy recovery. A prototype made of galvanized sheet metal was designed and built, operating by natural convection and achieving temperatures of 36 °C under load and up to 65 °C under no-load conditions. For experimental validation, a standard sample with an initial mass of 2.535 g was used, which reached a final weight of 1.075 g after a total drying time of 6 hours and 12 minutes. The process reduced moisture content from 75% (Cayo-Colca et al. 2021) to 30% on a wet basis, registering a water removal rate of 0.414 g/h during the constant period. Finally, the thermal draft analysis validated that the integration of the modular chamber does not obstruct the evacuation of gases or compromise the safety of the stove, consolidating the prototype as a low-cost and easy-to-implement technology for food preservation in rural contexts. Mon, 16 Mar 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.12753/6537 2026-03-16T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12753/6457 Estudio de factibilidad técnico y económico de sistemas fotovoltaicos autónomos con diferentes tecnologías de almacenamiento Villatoro Gordillo, Luis Eduardo Este estudio presenta un análisis técnico-económico comparativo de sistemas fotovoltaicos autónomos, evaluando dos configuraciones con tecnologías de almacenamiento distintas: ácido- plomo y litio-ferrofosfato. Se seleccionaron estas tecnologías por ser las más utilizadas actualmente en los sistemas fotovoltaicos autónomos, y se eligieron marcas con presencia nacional (Trojan y Epcom) para garantizar representatividad y disponibilidad. La demanda energética del sistema se estimó utilizando datos de consumo promedio por hogar a nivel nacional proporcionados por la CONUEE. Además, se realizó un levantamiento de cargas mediante el análisis de potencias nominales de los principales electrodomésticos, apoyado en el Manual de Vivienda Sustentable de CONAVI, y se consideraron también perfiles de consumo generados en HOMER Pro, lo que permitió seleccionar un perfil de carga realista para zonas rurales. Las características técnicas de cada componente fueron analizadas rigurosamente para obtener parámetros clave que sirvieron como base para su dimensionado y posterior simulación. Para la estimación de costos, se recurrió a la última actualización del monitor de precios en generación distribuida de Asolmex, el cual proporciona precios capitales de componentes ya instalados. Dado que el monitor está orientado a sistemas conectados a la red, se consideraron únicamente los costos de paneles solares y del equipo BOS, excluyendo el apartado de inversor. En su lugar, se seleccionó un inversor autónomo adecuado para sistemas aislados. Asimismo, como el monitor no contempla baterías, se realizó una búsqueda en línea de proveedores nacionales para comparar precios y obtener un costo promedio representativo para cada tecnología de almacenamiento. La simulación se llevó a cabo en el software previamente mencionado, utilizando el modelo BaPSI para optimización de configuraciones. Se evaluaron dos escenarios: uno con configuración inicial sin optimización y otro con ajustes técnicos que activan el optimizador del sistema. El análisis incluyó métricas de rendimiento de las baterías como profundidad de descarga, eficiencia de carga/descarga, ciclos útiles y degradación anual, lo que permitió establecer comparaciones precisas entre ambas tecnologías. Los resultados energéticos mostraron que el sistema con baterías de litio-ferrofosfato presentó menores pérdidas energéticas, requirió un menor número de unidades, permitió una descarga completa y mantuvo una autonomía comparable respecto al sistema con baterías de ácido-plomo. Desde el punto de vista económico, el sistema con baterías de litio presentó un costo total y un costo anualizado considerablemente menores, así como un costo nivelado de energía más competitivo, lo que evidencia una ventaja financiera significativa a largo plazo. Se concluye que la transición hacia sistemas de almacenamiento en litio, especialmente en configuraciones de mayor voltaje, representa una mejora sustancial en sostenibilidad, rendimiento técnico y viabilidad económica. Los resultados obtenidos respaldan esta afirmación tanto en términos energéticos como financieros. Se recomienda continuar con estudios sobre estrategias híbridas de respaldo, análisis de sensibilidad ante variaciones en el precio del litio y migración hacia arquitecturas de mayor voltaje para mejorar la eficiencia y reducir la complejidad del sistema. Estos hallazgos se alinean con los objetivos nacionales de transición energética y electrificación rural. Tue, 18 Nov 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.12753/6457 2025-11-18T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12753/6357 Modelado de la degradación en una turbina de gas para generación eléctrica mediante redes de retropropagación Vásquez José, Aarón En este trabajo se presenta el desarrollo de un modelo para la estimación de la degradación en una turbina de gas utilizada en aplicaciones de generación eléctrica. La metodología se basa en el uso de datos reales obtenidos durante la operación del motor y en la implementación de una red neuronal artificial capaz de aprender la relación no lineal entre las condiciones de operación y el comportamiento termodinámico interno del sistema. Una vez entrenado el modelo, se generó una referencia de condición saludable con la cual se calcularon diferentes desviaciones que reflejan la pérdida de rendimiento debida al desgaste. Los resultados muestran que la red neuronal es capaz de reproducir con alta precisión la condición actual del motor, obteniendo un RMSE global bajo y desviaciones consistentes con los síntomas de degradación típicos en turbinas de gas, como el aumento de la temperatura de gases de escape y la disminución de la presión del compresor. La metodología propuesta demuestra ser útil para la identificación del deterioro progresivo y abre la posibilidad de su integración en estrategias de diagnóstico y mantenimiento predictivo. This paper presents the development of a model for estimating degradation in a gas turbine used in power generation applications. The methodology is based on the use of real data obtained during engine operation and the implementation of an artificial neural network capable of learning the nonlinear relationship between operating conditions and the internal thermodynamic behavior of the system. Once the model was trained, a healthy condition reference was generated, against which different deviations reflecting performance loss due to wear were calculated. The results show that the neural network is able to reproduce the engine's current condition with high accuracy, achieving a low overall RMSE and deviations consistent with typical degradation symptoms in gas turbines, such as increased exhaust gas temperature and decreased compressor pressure. The proposed methodology proves useful for identifying progressive deterioration and opens the possibility of its integration into diagnostic and predictive maintenance strategies. Thu, 20 Nov 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.12753/6357 2025-11-20T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12753/6356 Diseño e implementación de un módulo de entrenamiento fotovoltaico basado en el EC0586.01 para el IIIER UNICACH Espinosa Pulido, Brando De Jesús El presente proyecto tuvo como finalidad el diseño, implementación y evaluación de un Módulo de Entrenamiento Fotovoltaico (MDEF) interconectado a la red, desarrollado en el Instituto de Investigación e Innovación en Energías Renovables (IIIER). El módulo se concibió como una plataforma educativa para fortalecer las competencias técnicas de los estudiantes en el área de energía solar fotovoltaica, alineado con el Estándar de Competencia EC0586.01 y la normatividad eléctrica nacional vigente. La metodología aplicada, incluyó el dimensionamiento del sistema con una potencia nominal de 1.6 kW, la selección de equipos conforme a criterios técnicos, el diseño del arreglo fotovoltaico, la instalación física, la conexión eléctrica y la puesta en marcha del sistema. Se elaboró un diagrama unifilar detallado y se aplicaron protecciones eléctricas conforme a la NOM-001-SEDE-20121 y la CFE G0100-042. El sistema fue instalado por estudiantes en un entorno controlado, bajo supervisión técnica, y se realizaron mediciones eléctricas que confirmaron el correcto funcionamiento del sistema. Los resultados obtenidos validaron el diseño propuesto, con valores de voltaje, corriente y potencia dentro de los rangos esperados. Se estimó una producción anual de 2831 kWh, calculada mediante la fórmula estándar de generación fotovoltaica, considerando una potencia instalada de 1.64 kWp y una producción específica de 1727 kWh/kWp. Este valor fue obtenido del análisis climatológico realizado en HOMER, el cual reportó una irradiancia global horizontal anual de 2100.4 kWh/m2 para Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, dentro del rango aceptado por fuentes oficiales como el Global Solar Atlas. A partir de estos datos, se calculó una eficiencia global del sistema del 18.0 %, lo cual refleja un desempeño técnico adecuado para módulos monocristalinos en condiciones reales de operación. This project aimed to design, implement, and evaluate a grid-connected Photovoltaic Training Module (MDEF), developed at the Institute for Research and Innovation in Renewable Energies (IIIER). The module was conceived as an educational platform to strengthen students’ technical competencies in solar photovoltaic systems, aligned with the EC0586 Competency Standard and current national electrical regulations. The applied methodology included system dimensioning with a nominal capacity of 1.6 kW, equipment selection based on technical criteria, photovoltaic array design, physical installation, electrical connection, and system commissioning. A detailed single-line diagram was developed, and electrical protections were implemented in accordance with NOM-001-SEDE-2012 and CFE G0100-04. The system was installed by students in a controlled environment under technical supervision, and electrical measurements confirmed its proper operation. The results validated the proposed design, with voltage, current, and power values within expected ranges. An annual energy yield of 2831 kWh was estimated through climatological analysis using HOMER, considering a global horizontal irradiance of 2100.4 kWh/m2 and an average temperature of 23.4 °C. Local meteorological data further confirmed the system’s viability under real conditions. The module generated a positive impact in the educational environment, enabling new practices with additional structures and initiating the development of a Matlab-based simulation code for electrical parameter analysis. This resource will extend learning into computational modeling and analysis, consolidating the MDEF as a continuous technical training tool. It was concluded that the project met its specific objectives and emerged as a replicable, adaptable initiative aligned with technological advancements in renewable energy. Fri, 21 Nov 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.12753/6356 2025-11-21T00:00:00Z