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Caracterización energética del proceso de anodizado y la influencia de la formación de alúmina en el consumo energético
dc.contributor.advisor | Jaimes Reatiga, Luis Eduardo | spa |
dc.contributor.advisor | Muñoz Maldonado, Yecid Alfonso | spa |
dc.contributor.author | Ayala Mejía, Daniel Felipe | spa |
dc.contributor.author | Villota Quesada, Mauro Andrés | spa |
dc.coverage.spatial | Colombia | spa |
dc.date.accessioned | 2020-12-18T13:21:34Z | |
dc.date.available | 2020-12-18T13:21:34Z | |
dc.date.issued | 2020-08-14 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.12749/11967 | |
dc.description.abstract | En este documento, se puede observar la metodología desarrollada para realizar caracterización energética del proceso de anodizado y determinación de la influencia de la formación de alúmina en el consumo de energía. Tomando como referencia la empresa Electroquímica Recubrimientos de la ciudad de Bucaramanga, en la cual se realizaron mediciones de consumo de energía y esto permitió realizar un análisis con datos reales en escala industrial. Este proyecto se llevó acabo en 3 etapas importantes, la primera etapa es una etapa donde ser realizaron mediciones de consumo de energía a la empresa, se realizó la caracterización del proceso de anodizado realizado por la empresa electroquímica recubrimientos y se caracterizó energéticamente en función de la producción. La segunda etapa fue de experimentación en el banco de pruebas electroquímico de planta piloto del programa ingeniera en energía de la universidad Autónoma de Bucaramanga (UNAB), en esta etapa con la caracterización industrial previa se recreó a escala de laboratorio, el proceso de anodizado realizado por la empresa. Se realizo un análisis de experimentos, el cual permite observar la influencia de las variables del proceso (tiempo, densidad de corriente, concentración electrolito) en la formación de la capa de alúmina. La última etapa es de análisis donde se plantean mejoras en base a la caracterización energética y el análisis de experimentos previos, con el fin de reducir el consumo energético del proceso de anodizado realizado por la empresa electroquímica recubrimientos. En esta misma etapa se plantean tres diseños de sistemas fotovoltaicos para seleccionar el más viable técnica y económicamente para ser implementados por la empresa electroquímica recubrimientos, y así reducir costos de pago en la factura de energía eléctrica. En la caracterización energética realizada a la empresa Electroquímica Recubrimientos, se encontró que el proceso de anodizado se realiza de manera ineficiente, lo cual genera altos costos de energía. Gracias al análisis de experimentos y la caracterización energética realizados, se encontraron interesantes mejoras para ser implementadas por la empresa y así llevar acabo de manera eficiente el proceso de anodizado, lo cual produce ahorros económicos. En base a las tres propuestas de sistemas fotovoltaicos, se seleccionó un sistema conectado a la red como la mejor opción para ser implementado. Dicho sistema tiene una potencia nominal de 2.59[kW] y generaría anualmente 4010 [kWh], lo que produciría un ahorro del 30.3% de consumo de energía eléctrica, con base al promedio anual de la empresa Electroquímica Recubrimientos. | spa |
dc.description.tableofcontents | 1. MARCO REFERENCIAL 26 1.1. MARCO CONCEPTUAL 26 1.1.1. Anodizado 26 1.1.2. Caracterización energética 30 1.1.3. Análisis de experimentos 31 1.1.4. Sistema de energía alternativa 45 1.2. ESTADO DEL ARTE 46 2. OBJETIVO GENERAL 48 2.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS 48 3. METODOLOGIA 49 4. DESARROLLO 51 4.1. CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA Y DEL PROCESO DE ANODIZADO 51 4.1.1. Proceso de anodizado en la empresa Electroquímica Recubrimientos 51 4.1.2. Caracterización energética del proceso de anodizado 55 4.2. ANÁLISIS DE EXPERIMENTOS 74 4.2.1. Análisis factorial 23 del proceso de anodizado. 74 4.2.2. Experimentación a partir de datos industriales de la empresa Electroquímica Recubrimientos. 93 4.3. DISEÑO DEL SISTEMA DE ENERGIA ALTERNATIVO. 98 4.3.1. Potencial Solar de la instalación 99 4.3.2. Sistema GRID TIED 102 4.3.3. Sistema Aislado con baterías 105 4.3.4. Sistema Solar Hibrido. 114 4.3.5. Análisis de los 3 sistemas fotovoltaicos planteados. 117 4.3.6. Sistema seleccionado. 120 4.3.7. Análisis financiero de la implementación del sistema seleccionado. 122 5. CONCLUSIONES 126 6. RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS 128 7. BIBLIOGRAFIA 129 9. ANEXOS 133 | spa |
dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
dc.language.iso | spa | spa |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ | * |
dc.title | Caracterización energética del proceso de anodizado y la influencia de la formación de alúmina en el consumo energético | spa |
dc.title.translated | Energy characterization of the anodizing process and the influence of alumina formation on energy consumption | spa |
dc.degree.name | Ingeniero en Energía | spa |
dc.publisher.grantor | Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB | spa |
dc.rights.local | Abierto (Texto Completo) | spa |
dc.publisher.program | Pregrado Ingeniería en Energía | spa |
dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | |
dc.type.local | Trabajo de Grado | spa |
dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | |
dc.subject.keywords | Energy engineering | eng |
dc.subject.keywords | Technological innovations | eng |
dc.subject.keywords | Energy | eng |
dc.subject.keywords | Energy characterization | eng |
dc.subject.keywords | Anodizing process | eng |
dc.subject.keywords | Alumina formation | eng |
dc.subject.keywords | Energy consumption | eng |
dc.subject.keywords | Energy efficiency | eng |
dc.identifier.instname | instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB | spa |
dc.identifier.reponame | reponame:Repositorio Institucional UNAB | spa |
dc.type.hasversion | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion | |
dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/openAccess | spa |
dc.rights.accessrights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | spa |
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dc.contributor.cvlac | Jaimes Reatiaga, Luis Eduardo [0001359725] | |
dc.contributor.googlescholar | Jaimes Reatiaga, Luis Eduardo [dLRj8R4AAAAJ] | |
dc.contributor.orcid | Jaimes Reatiaga, Luis Eduardo [0000-0003-0987-6159] | |
dc.contributor.researchgate | Jaimes Reatiaga, Luis Eduardo [Luis_Eduardo_Jaimes_Reatiga] | |
dc.subject.lemb | Ingeniería en energía | spa |
dc.subject.lemb | Innovaciones tecnológicas | spa |
dc.subject.lemb | Energía | spa |
dc.subject.lemb | Consumo de energía | spa |
dc.subject.lemb | Rendimiento energético | spa |
dc.identifier.repourl | repourl:https://repository.unab.edu.co | spa |
dc.description.abstractenglish | In this document, you can see the methodology developed to perform energy characterization of the anodizing process and determination of the influence of alumina formation on energy consumption. Taking as a reference the company Electroquímica Recubrimientos from the city of Bucaramanga, in which energy consumption measurements were made and this allowed an analysis with real data on an industrial scale. This project was carried out in 3 important stages, the first stage is a stage where energy consumption measurements were made to the company, the characterization of the anodizing process carried out by the electrochemical coatings company was carried out and it was characterized energetically based on the production. The second stage was experimentation in the electrochemical test bench of the pilot plant of the energy engineering program of the Autonomous University of Bucaramanga (UNAB), in this stage with the previous industrial characterization, the anodizing process carried out was recreated on a laboratory scale by the company. An analysis of experiments was carried out, which allows observing the influence of the process variables (time, current density, electrolyte concentration) in the formation of the alumina layer. The last stage is analysis where improvements are proposed based on the energy characterization and the analysis of previous experiments, in order to reduce the energy consumption of the anodizing process carried out by the electrochemical company coatings. In this same stage, three designs of photovoltaic systems are proposed to select the most technically and economically viable to be implemented by the electrochemical coating company, and thus reduce payment costs in the electricity bill. In the energy characterization carried out at the Electroquímica Recubrimientos company, it was found that the anodizing process is carried out inefficiently, which generates high energy costs. Thanks to the analysis of experiments and the energy characterization carried out, interesting improvements were found to be implemented by the company and thus efficiently carry out the anodizing process, which produces economic savings. Based on the three proposals for photovoltaic systems, a system connected to the grid was selected as the best option to be implemented. Said system has a nominal power of 2.59 [kW] and would generate 4010 [kWh] annually, which would produce a saving of 30.3% in electricity consumption, based on the annual average of the Electroquímica Recubrimientos company. | eng |
dc.subject.proposal | Caracterización energética | spa |
dc.subject.proposal | Proceso de anodizado | spa |
dc.subject.proposal | Formación de alúmina | spa |
dc.type.redcol | http://purl.org/redcol/resource_type/TP | |
dc.rights.creativecommons | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia | * |
dc.coverage.campus | UNAB Campus Bucaramanga | spa |
dc.description.learningmodality | Modalidad Presencial | spa |
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