Show simple item record

dc.contributor.advisorMuñoz Maldonado, Yecid Alfonsospa
dc.contributor.advisorRoa Prada, Sebastiánspa
dc.contributor.authorCarrillo Nieto, Alonso Davidspa
dc.date.accessioned2020-06-26T19:39:09Z
dc.date.available2020-06-26T19:39:09Z
dc.date.issued2016
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/1452
dc.description.abstractEste proyecto de investigación busca evaluar la viabilidad de la implementación de un sistema de cosechamiento de energía en una zona específica de la ciudad de Bucaramanga, mediante el uso de la tecnología piezoeléctrica o tecnología electromagnética, aprovechando el flujo vehicular que se concentra en determinados puntos de la ciudad. Dentro de la investigación se llevará a cabo la revisión del estado del arte de las tecnologías usadas para el desarrollo de sistemas de cosechamiento de energía en vías terrestres, y con el resultado de esta revisión se realizará un análisis comparativo entre las tecnologías para determinar cuál de estas resulta más factible para implementar en el contexto de la zona. Se realizará la evaluación del flujo vehicular en Bucaramanga, con el fin de determinar los puntos estratégicos para la ubicación del sistema de cosechamiento de energía y de esta forma seleccionar la zona en la que se llevará a cabo el estudio planteado. Teniendo como base el análisis realizado, se evaluará la producción energética que se obtendría en el punto seleccionado mediante el conteo de vehículos, y posteriormente se evaluara la factibilidad económica para determinar la viabilidad para realizar la inversión para la implementación de este sistema en el punto seleccionado. Finalmente se procederá a concluir los resultados que arrojó esta evaluación de viabilidad para la implementación del sistema de cosechamiento de energía, y a su vez proponer mejoras al sistema que lo hagan viable, en caso de que el resultado de la evaluación de viabilidad sea negativo.spa
dc.description.tableofcontentsOBJETIVOS 10 Objetivo General 10 Objetivos específicos 10 RESUMEN 11 ABSTRACT 12 INTRODUCCIÓN 13 1. MARCO CONCEPTUAL 14 1.1 COSECHAMIENTO DE ENERGÍA “ENERGY HARVESTING” 14 1.1.1 Fuentes comunes en la cosecha de energía 15 1.1.2 Principales elementos en un sistema de cosechamiento de energía 22 1.2 COSECHAMIENTO DE ENERGÍA MEDIANTE PIEZOELECTRICIDAD 23 1.2.1 Efecto piezoeléctrico directo 23 1.2.2 Efecto piezoeléctrico inverso 24 1.2.3 Materiales piezoeléctricos 27 1.2.4 Ecuaciones constitutivas del efecto piezoeléctrico 28 1.3 COSECHAMIENTO DE ENERGÍA MEDIANTE TECNOLOGÍA ELECTROMAGNÉTICA 31 1.3.1 Principios básicos 32 1.3.2 Materiales magnéticos 32 1.3.3 Escala de los generadores electromagnéticos. 33 2. ESTADO DEL ARTE 34 2.1 TECNOLOGIAS BAJO ASFALTO 34 2.1.1 INNOWATECH 34 2.1.2 ABACCUS 36 2.1.3 TREEVOLT 37 2.2 DISPOSITIVOS “ENERGY HARVESTING” REDUCTORES DE VELOCIDAD 38 2.2.1 Dispositivo “LYBRA” 38 2.2.2 Rampa fabricada por empresa New Energy Technologies, Inc. 39 2.2.3 Generación de energía mediante el uso de generadores magnetoeléctricos aprovechando el tráfico vehicular 41 2.2.4 Diseño y optimización de reductor de velocidad por medio de generador tubular 43 2.2.5 Reductor de velocidad cosechador de energía mediante volante de inercia 45 2.2.6 Generación de electricidad mediante rodillos unidos por cadenas en reductor de velocidad 48 2.2.7 Generación de potencia utilizando la energía cinética desperdiciada por rotación de tambor 50 2.2.8 Rampa para la generación de energía eléctrica mediante la energía cinética 52 3. SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA 54 3.1 COMPARACIÓN TECNOLOGÍAS BAJO PAVIMENTO 54 3.2 COMPARACIÓN TECNOLOGÍAS COMO REDUCTORES DE VELOCIDAD 54 4. SELECCIÓN DEL LUGAR DE IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA 57 4.1 FLUJO VEHICULAR 57 4.2 UBICACIÓN DEL SISTEMA 62 5. PRODUCCIÓN ENERGÉTICA Y FACTIBILIDAD ECONÓMICA 64 5.1 METODOLOGÍA 64 5.1.1 Energía producida por año 64 5.1.2 Factibilidad económica del proyecto 65 5.2 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA 65 6. PROTOTIPO DEMOSTRATIVO 69 6.1 EXPLICACIÓN DEL PRINCIPIO 69 6.2 MATERIALES UTILIZADOS 70 6.3 RESULTADOS 71 CONCLUSIONES 82 RECOMENDACIONES 83 BIBLIOGRAFÍA 84spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleEvaluación técnica y económica de la viabilidad de implementación de un sistema de cosechamiento de energía para el aprovechamiento del flujo vehicularspa
dc.title.translatedTechnical and economic evaluation of the feasibility of implementing an energy harvesting system to take advantage of vehicular floweng
dc.degree.nameIngeniero en Energíaspa
dc.coverageBucaramanga (Colombia)spa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería en Energíaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsEnergy engineeringeng
dc.subject.keywordsElectric power systemseng
dc.subject.keywordsPower generationeng
dc.subject.keywordsInvestigationseng
dc.subject.keywordsAnalysiseng
dc.subject.keywordsPiezoelectricityeng
dc.subject.keywordsElectromagnetismeng
dc.subject.keywordsGenerationeng
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.relation.referencesCarrillo Nieto, Alonso David (2016). Evaluación técnica y económica de la viabilidad de implementación de un sistema de cosechamiento de energía para el aprovechamiento del flujo vehicular. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.relation.referencesS. Priya and D. Inman, “Energy Harvesting Technologies”, Springer, 2009.
dc.relation.referencesG. Martinez, “COSECHAR ENERGÍA: ENERGY HARVESTING una mirada desde la arquitectura a la ciudad”, Triángulo UNO Proyectos, Santiago de Chile, 2013.
dc.relation.referencesG. Erdogan, “Energy Harvesting for Micro-Electromechanical-Systems (MEMS)”, University of Minnesota, 2005.
dc.relation.referencesP. Aranguren, D. Astrain, A. Rodríguez, and A. Martínez. “Experimental investigation of the applicability of a thermoelectric generator to recover waste heat from a combustion chamber”. Applied Energy, 152:121–130, 2015. doi: 10.1016/j.apenergy.2015.04.077.
dc.relation.referencesA. Larrea, O. Barambones and J. Ramos, “Design and implementation of a predictive control system for a photovoltaic generator”, Universidad del País Vasco, Vitoria, España, 2016.
dc.relation.referencesNagusia K, “Aprovechamiento de la energía eólica”, Ayuntamiento de Pamplona, Irukeño Udala, Área de Medio Ambiente y Sanidad, 2006.
dc.relation.referencesO. Farrok, M. R. Islam, “A new optimization methodology of the linear generator for wave energy conversion systems”, 2016 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), pp. 1412 - 1417, 2016.
dc.relation.referencesO. Farrok, M. R. Islam, “Fuzzy logic based and improved controller for wave energy conversion systems”, Electrical Engineering and Information Communication Technology (ICEEICT), pp. 1 - 6, 2015.
dc.relation.referencesP. S. V. Jagadeesh; M. Suresh Kumar; M. M. Ali, “Estimation of Heat Content and Mean Temperature of Different Ocean Layers”, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 8, pp. 1251 - 1255, 2015.
dc.relation.referencesE. Sepúlveda, “Diseño de un Colector de Energía Piezoeléctrico (Energy Harvesting) Mediante Optimización Topológica que Maximice la Transformación de Energía Mecánica en Eléctrica Generada por un Ser Humano al Caminar”, Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Minas, Departamento de Ingeniería Mecánica, Medellín, Colombia, 2014.
dc.relation.referencesA.T. Papagiannakis, S. Dessouky, A. Montoya, “Energy Harvesting from Roadways”, The 6th International Conference on Sustainable Energy Information Technology (SEIT 2016) pp. 758 - 765, 2016.
dc.relation.referencesJ. Escalera, “Simulación de estructuras mecánicas para UAVs”, Universidad Nacional Politécnica de Catalunya, España, 2012.
dc.relation.referencesBoletín vigilancia tecnológica, Ministerio de ciencia e innovación (2010), nº3 “Materiales Piezoeléctricos”, 12p.
dc.relation.referencesStandards Committee of the IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Society (1987) IEEE Standard on Piezoelectricity, IEEE, New York.
dc.relation.referencesErturk, A., Inman, D. J., Piezoelectric energy harvesting, John Wiley & Sons, 2011, 416 p. ISBN: 978-0-470-68254-8.
dc.relation.referenceswww.treevolt.com, accessed 6-5-2016.
dc.relation.referencesLybra. Underground Power. [En línea]. Disponible en: <http://www.upgen.it/>
dc.relation.referencesZ. Zola, D. Schultz, “Motion Power Energy”, Database for advancements in Science and Technology, IIT College of Architecture, Cloud Studio, Chicago City of New Technology, 2013.
dc.relation.referencesA. Viola, V. Franzitta, G. Cipriani, V. Di Dio, “A Magnetostrictive Electric Power Generator for Energy Harvesting From Traffic: Design and Experimental Verification”, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 51, 2015.
dc.relation.referencesA. Pirisi, M. Mussetta, F. Grimaccia, R. E. Zich, “Novel Speed-Bump Design and Optimization for Energy Harvesting From Traffic”, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 14, pp. 1983-1991, 2013.
dc.relation.referencesU. Ahmed Khan, S. Khan, “Energy Harvesting for Back-up Power Supply Using Speed Humps”, Computer and Communication Engineering (ICCCE), pp. 24- 27, 2014.
dc.relation.referencesP. Bhagdikar, S. Gupta, N. Rana, “Generation of Electricity with the use of Speed Breakers”, International Journal of Advances in Engineering & Technology, University Chennai Campus, India, 2014.
dc.relation.referencesW. Adaileh, K. Al-Qdah, M. Mahasneh, “Potential of Power Generation Utilizing Waste Kinetic Energy from Vehicles”, Smart Grid and Renewable Energy, Vol. 3, pp. 104-111, 2012.
dc.relation.referencesS. Jaiswal, A. Pundir, S. Saxena, “Electro-Kinectic Road Ramp”, International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology (IARJSET), Vol. 2, 2015.
dc.relation.referencesF. Agatón, “Análisis de la Factibilidad Económica y Ambiental de utilizar baldosas piezoeléctricas en el campus de la Universidad Militar Nueva Granada (UMNG)”, Bogotá, Colombia, 2013.
dc.relation.referencesR.Luna, “Manual para determinar la factibilidad económica de proyectos”, Programa Ambiental Regional para Centroamérica PROARCA/CAPAS, 1999.
dc.relation.referencesA. Ugljesa, J. Börcök, M. Schwarz “Validation and verification of an impulse coupling for safe energy generation by rotation”, Fundamentals of Electrical Engineering (ISFEE), 2014 International Symposium, pp. 1 - 5, 2014.
dc.relation.referencesZ. Y. Guo, X. P. Mu, Z. F. Bai and B. G. Cao, “Research on the Control of Flywheel Battery,” Journal of Applied Sciences, Vol. 7, No. 21, 2007, pp. 3312- 3316.
dc.relation.referencesG. J. Aubrecht II, “Energy, Physical, Environmental and Social Impact,” 3rd Edition, Pearson Prentice Hall, Saddle River, 2006.
dc.relation.referencesJ. E. Shegley, “Mechanical Engineering Design,” McGraw Hill, Boston, 2008.
dc.relation.referencesD. Amorndechaphon, “High-efficiency PWM DC-AC inverter for small PV power generation system” 2016 International Conference on Cogeneration, Small Power Plants and District, pp. 1 - 6, 2016.
dc.contributor.cvlacMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [0001478388]spa
dc.contributor.cvlacRoa Prada, Sebastián [0000295523]spa
dc.contributor.googlescholarMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [Flz965cAAAAJ]spa
dc.contributor.googlescholarRoa Prada, Sebastián [xXcp5HcAAAAJ]spa
dc.contributor.orcidMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [0000-0002-5151-1068]spa
dc.contributor.orcidRoa Prada, Sebastián [0000-0002-1079-9798]spa
dc.contributor.scopusMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56205558500]spa
dc.contributor.scopusRoa Prada, Sebastián [24333336800]spa
dc.contributor.researchgateRoa Prada, Sebastián [Sebastian_Roa-Prada]spa
dc.subject.lembIngeniería en energíaspa
dc.subject.lembSistemas de energía eléctricaspa
dc.subject.lembGeneración de energíaspa
dc.subject.lembInvestigacionesspa
dc.subject.lembAnálisisspa
dc.description.abstractenglishThis research project seeks to evaluate the feasibility of implementing an energy harvesting system in a specific area of ​​the city of Bucaramanga, through the use of piezoelectric technology or electromagnetic technology, taking advantage of the vehicular flow that is concentrated in certain points of the city. Within the investigation, a review of the state of the art of the technologies used for the development of energy harvesting systems on land will be carried out, and with the result of this review a comparative analysis will be carried out between the technologies to determine which of these are more feasible to implement in the context of the area. The evaluation of the vehicular flow in Bucaramanga will be carried out, in order to determine the strategic points for the location of the energy harvesting system and in this way select the area in which the proposed study will be carried out. Based on the analysis carried out, the energy production that would be obtained at the selected point will be evaluated by counting the vehicles, and later the economic feasibility will be evaluated to determine the feasibility to make the investment for the implementation of this system at the selected point. . Finally, we will proceed to conclude the results of this feasibility evaluation for the implementation of the energy harvesting system, and in turn propose improvements to the system that make it viable, in the event that the result of the viability evaluation is negative.eng
dc.subject.proposalPiezoelectricidadspa
dc.subject.proposalElectromagnetismospa
dc.subject.proposalGeneraciónspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Control y Mecatrónica - GICYMspa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Recursos, Energía, Sostenibilidad - GIRESspa


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
Except where otherwise noted, this item's license is described as Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia