Repositorio de la Universidad Industrial de Santander
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Structuring of a rural electrification project in the municipality of San Benito Santander
No full textEl presente proyecto de práctica empresarial realiza la estructuración de un proyecto de electrificación en el municipio de San Benito ubicado en Santander dentro del área de influencia de la ESSA, en dicho municipio la mayor parte de sus habitantes se encuentran en zona rural, por tanto, se ve la necesidad de realizar un proyecto de electrificación. El operador de red revisando las solicitudes generadas en la zona efectúa una selección de las viviendas que cumplan con las características necesarias para estar dentro del proyecto, posteriormente se realiza una caracterización de las viviendas para seleccionar el tipo de infraestructura a utilizar según corresponda con el fin de realizar un diseño con base a dicha caracterización, posteriormente se analizan dos escenarios de financiación y finalmente se selecciona la mejor alternativa para la ESSA.PregradoIngeniero ElectricistaThe present business practice project is the structuring of an electrification project in the municipality of San Benito located in Santander within the area of influence of ESSA, in this municipality most of its inhabitants are in rural areas, therefore, it is necessary to carry out an electrification project. The network operator, reviewing the requests generated in the area, makes a selection of the homes that meet the necessary characteristics to be within the project, then a characterization of the homes is made to select the type of infrastructure to be used as appropriate in order to make a design based on such characterization, then two financing scenarios are analyzed and finally the best alternative for ESSA is selected
Development of a web application for the calculation of evaporation losses in fixed roof hydrocarbon storage tanks
No full textEn la industria de la refinación de crudo, las pérdidas por evaporación son una problemática actual que afecta tanto los cierres de balances másicos como el cumplimiento de las normativas ambientales relacionadas con las emisiones fugitivas. Por esta razón, es esencial cuantificar y controlar estas pérdidas, por lo que organizaciones como el Instituto Americano del Petróleo (API) han desarrollado modelos matemáticos estadísticamente aceptables que permiten realizar esta tarea. El uso de lenguajes de programación ha brindado alternativas eficientes para implementar dichos modelos y permitir su adaptación a través de aplicaciones web. En consecuencia, la presente investigación buscó crear una aplicación web que permita calcular laspérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento de techo fijo. Inicialmente, se evaluó el panorama actual del almacenamiento de hidrocarburos, se seleccionaron los tanques de estudio con base en su diseño y propiedades fisicoquímicas de las sustancias que albergan. Luego, se procesaron sus datos y se diseñó y creó el módulo web utilizando herramientas como MySQL, Sequelize, Python, ExpressJS, NodeJS y Angular. Los resultados fueron validados con datos de una empresa del sector Oil & Gas para determinar la efectividad del modelo. El aplicativo arroja bajos errores cuadráticos medios para 8 de los 10 tanques analizados, aclarando que 9 de los 10 se sometieron a estudio porque para uno de estos no se contaba con datos para el comparativo. Finalmente, el análisis del modelo requiere de una cuidadosa consideración de múltiples variables que influyen en los resultados; la falta de información precisa suministrada por la industria, la complejidad de las variables y la presencia de valores atípicos afecto significativamente los cálculos, generando un error promedio de 15,79% y un MSE promedio de 0,0123.PregradoIngeniero QuímicoIn the crude oil refining industry, evaporation losses are a current problem that affects both mass balance closures and compliance with environmental regulations related to fugitive emissions. For this reason, it is essential to quantify and control these losses, and organizations such as the American Petroleum Institute (API) have developed statistically acceptable mathematical models to accomplish this task. The use of programming languages has provided efficient alternatives to implement these models and allow their adaptation through web applications. Consequently, the present research sought to create a web application to calculate evaporation losses in fixed-roof storage tanks. Initially, the current hydrocarbon storage scenario was evaluated, the study tanks were selected based on their design and physicochemical properties of the substances they house. Then, their data were processed, and the web module was designed and created using tools such as MySQL, Sequelize, Python, ExpressJS, NodeJS and Angular. The results were validated with data from an Oil & Gas company to determine the effectiveness of the model. The application yields low mean squared errors for 8 of the 10 tanks analyzed, clarifying that 9 of the 10 were subjected to study because for one of these there was no data for comparison. Finally, the analysis of the model requires careful consideration of multiple variables that influence the results; the lack of accurate information provided by the industry, the complexity of the variables and the presence of outliers significantly affected the calculations, generating an average error of 15.79% and an average MSE of 0.012
Fertilization and nanotechnology in intensive forage production under greenhouse conditions
No full textLas nanopartículas aplicadas al suelo representan un gran potencial en la promoción de las reacciones de transformación de los nutrientes hacia su forma asimilable y, asimismo, en su almacenamiento. Por otro lado, su aplicación genera una relación positiva con las propiedades agronómicas de las plantas y estimula la captura de grandes cantidades de carbono, conllevando a la disminución de los efectos nocivos de la fertilización. En esta investigación se evaluó el efecto de la mezcla de nanopartículas de óxido de zinc y zeolita con fertilizantes convencionales sobre la producción de biomasa, calidad nutricional, eficiencia del nitrógeno, captura de carbono y las emisiones de CO2 de Lolium perenne bajo condiciones de invernadero. Para esto, se empleó un diseño de bloques completos al azar con los siguientes tratamientos: sustrato sin adición de fertilizantes (T1), sustrato sin fertilización con adición de 200 mg de nanopartículas de zeolita (T2), sustrato sin fertilización con adición de 200 mg de nanopartículas de óxido de zinc (T3), sustrato con inclusión de 4g de fertilizante (T4), sustrato con inclusión de 8g de fertilizante (T5), sustrato con inclusión de 12g de fertilizante (T6), sustrato con inclusión de 4g de fertilizante y 200mg de nanopartículas de óxido de zinc (T7), sustrato con inclusión de 8g de fertilizante y 200mg de nanopartículas de óxido de zinc (T8), sustrato con inclusión de 12g de fertilizante y 200mg de nanopartículas de óxido de zinc (T9), sustrato con inclusión de 4g de fertilizante y 200mg de nanopartículas de zeolita (T10); sustrato con inclusión de 8g de fertilizante y 200mg de nanopartículas de zeolita (T11), sustrato con inclusión de 12g de fertilizante y 200mg de nanopartículas de zeolita (T12). Se encontraron diferencias estadísticas entre tratamientos aplicados (p<0.05) y se evidenció que la aplicación de nanopartículas junto con la fertilización posee un potencial para incrementar la producción de biomasa, la eficiencia del nitrógeno, la captura de carbono y contrarrestar los efectos nocivos de los gases de efecto invernadero.PregradoZootecnistaNanoparticles application to soil have a great potential in the promotion of the reactions of nutrients to obtain their assimilable form and, likewise, in their storage. On the other hand, their application generates a positive relationship with the agronomic properties of plants and stimulates the capture of large amounts of carbon, leading to the reduction of the harmful effects of fertilization. In this research, the effect of mixing zinc oxide nanoparticles and zeolite with conventional fertilizers on biomass production, nutritional quality, nitrogen efficiency, carbon sequestration and CO2 emissions of Lolium perenne under greenhouse conditions was evaluated. For this, a randomized complete block design was used with the following treatments: substrate without fertilization (T1), substrate with 4g of fertilizer (T2), substrate with 8g of fertilizer (T3), substrate with 12g of fertilizer (T4), substrate with inclusion of 4g of fertilizer+200mg of zinc oxide nanoparticles (T5), substrate with inclusion of 8g of fertilizer+200mg of zinc oxide nanoparticles (T6), substrate with inclusion of 12g fertilizer+200mg of zinc oxide nanoparticles (T7), substrate with inclusion of 4g fertilizer+200mg of zeolite nanoparticles (T8), substrate with inclusion of 8g fertilizer+200mg of zeolite nanoparticles (T9), substrate with inclusion of 12g fertilizer+200mg of zeolite nanoparticles (T10). Statistical differences were found between applied treatments (p<0.05) and it was evidenced that the application of nanoparticles together with fertilization has a potential to increase biomass production, nitrogen efficiency, carbon sequestration and to counteract the harmful effects of greenhouse gases
Estimation of parallel-type fault distances in electrical power distribution systems using Gaussian process regression.
No full textEn este trabajo de grado se presenta el diseño, la implementación y la evaluación de un método de estimación de la distancia de fallas tipo paralelo a partir de la información de un ciclo de las señales de tensión y corriente de falla en cabecera del alimentador, utilizando un proceso de regresión de procesos gaussianos (GPR). El desempeño de esta estrategia se puede contrastar con el rendimiento de alternativas identificadas en el estado del arte, como la regresiónde vectores de soporte (SVR), en sistemas de prueba IEEE para 34 y 123 barras, simulando diferentes tipos de fallas en sistemas de distribución. Asimismo, se realiza el análisis de sensibilidad para evaluar del desempeño del método ante ariaciones de carga y resistencia de falla, así como la conexión de generación distribuida. Se utilizan como herramientas de simulación OPEN DSS y MATLAB con el propósito de modelar los sistemas de distribución IEEE para obtener los valores de entrenamiento y de prueba de un ciclo de las señales de tensión y corriente bajo los escenarios mencionados. Como herramienta de diseño e implementación del algoritmo para localización de fallas, se usa el software basado en el lenguaje de programación Python por medio del paquete de aprendizaje automático Scikit Learn. El GPR es superior en ocho de los doce casos de estudio con respecto a SVR, donde GPR a través de las pruebas realizadas llega a tener predicciones a 0,001 metros de distancia del punto de falla.PregradoIngeniero ElectricistaThis degree project presents the design, implementation, and assessment of a method for estimating the distance of parallel-type faults based on the information of a single-phase voltage and current signals of the fault at the feeder head, using a aussian process regression (GPR) approach. The performance of this strategy can be compared with identified alternatives in the state-of-the-art, such as Support Vector Regression (SVR), on IEEE test systems for 34 and 123 buses, simulating different types of faults in distribution systems. Additionally, a sensitivity analysis is performed to evaluate the performance of the method under load and fault resistance variations, as well as distributed generation connections. OPEN DSS and MATLAB software are used to model the IEEE distribution systems to obtain the training and testing values of a single-phase voltage and current signals under the mentioned scenarios. As a tool for designing and implementing the fault location algorithm, Python-based software, using the Scikit Learn machine learning package, is used. The GPR outperforms SVR in eight out of twelve case studies, where through the conducted tests, GPR achieves predictions within 0.001 meters of the failure
point
Fault localization in electrical power distribution systems using a method based on support vector machines from fault voltage and current measurements at the feeder header and a second interrupting element installed in the network.
No full textEn la actualidad, la localización de fallas en sistemas de distribución es un tema
relevante en el campo de la ingeniería eléctrica. La utilización de máquinas de soporte vectorial
(SVM) para este fin ha ganado popularidad debido a su alta exactitud y rapidez en la identificación
del punto de la falla. Este trabajo se centra en la localización de fallas en sistemas de prueba IEEE
34 y IEEE 123 utilizando mediciones de tensiones y corrientes en la cabecera del alimentador y
en un segundo punto de medición. Se desea determinar si con la combinación de las mediciones
en la cabecera y en un segundo punto de medición mejora la exactitud en la localización de fallas
en comparación con la utilización de mediciones solo en la cabecera del alimentador.PregradoIngeniero ElectricistaCurrently, fault localization in distribution systems is a relevant topic in the field of
electrical engineering. The use of support vector machines (SVM) for this purpose has gained
popularity due to their high accuracy and speed in identifying the fault point. This work focuses
on fault localization in IEEE 34 and IEEE 123 test systems using voltage and current
measurements at the feeder head and at a second measurement point. The aim is to determine
whether the combination of measurements at the feeder head and at a second measurement point
improves the accuracy of fault localization compared to the use of measurements only at the feeder
head
Systematic review of physicochemical and biological treatments for the removal of emerging pollutants in municipal wastewater in developing countries.
No full textLa presencia de contaminantes emergentes (CE) en el agua residual afecta la calidad de las fuentes hídricas y pone en riesgo la salud de las personas. Las investigaciones sobre CE en el agua residual son realizadas predominantemente en países desarrollados (PD), aunque la situación es crítica en países en desarrollo (PeD). El objetivo del trabajo fue revisar sistemáticamente los tratamientos biológicos y fisicoquímicos usados para remover CE en el agua residual municipal (ARM) de PeD. Para esto, se realizó una búsqueda sistemática basada en la metodología PRISMA en bases de datos como Scopus®, Science Direct® y Scielo® entre los años 2000 y 2023. Después de un proceso de selección se obtuvieron 38 artículos. Se encontró que, compuestos farmacéuticos como Ibuprofeno, Naproxeno, Diclofenaco y Paracetamol presentan concentraciones entre 100000 ng/L y 18500 ng/L. Estas sustancias fueron los CE predominantemente estudiados entre 348 identificadas. Las opciones tecnológicas para la remoción de CE fueron oxidación avanzada (desinfección UV, UV/TiO2, fenton/foto-fenton, entre otros), reactor biológico con membranas (MBR), carbón activado y humedales artificiales. Estas tecnologías logran eficiencias de remoción entre 30% y 98%, dependiendo del tipo de tecnología y condiciones operacionales usadas. Finalmente, del análisis de tendencias, se encontró que existe una brecha de conocimiento en términos de acoples tecnológicos entre tratamientos biológicos y fisicoquímicos, por lo cual se requiere de mayores estudios enfocados a profundizar en aspectos de diseño y/o operación, además del estudio de las comunidades microbianas en las plantas de tratamiento con acoples tecnológicos.PregradoIngeniero CivilThe presence of emerging contaminants (EC) in wastewater affects the quality of water sources and puts people's health at risk. Research on ECs in wastewater is predominantly carried out in developed countries (DC), although the situation is critical in developing countries (LDC). The objective of this work was to systematically review the biological and physicochemical treatments used to remove EC in municipal wastewater (MWD) in developing countries. For this purpose, a systematic search based on the PRISMA methodology was carried out in databases such as Scopus®, Science Direct® and Scielo® between 2000 and 2023. After a selection process, 38 articles were obtained. It was found that pharmaceutical compounds such as Ibuprofen, Naproxen, Diclofenac and Paracetamol present concentrations between 100000 ng/L and 18500 ng/L. These substances were the predominant ECs studied among 348 identified. The technological options for EC removal were advanced oxidation (UV disinfection, UV/TiO2, fenton/photo-fenton, among others), membrane biological reactor (MBR), activated carbon and artificial wetlands. These technologies achieve removal efficiencies between 30% and 98%, depending on the type of technology and operational conditions used. Finally, from the trend analysis, it was found that there is a knowledge gap in terms of technological couplings between biological and physicochemical treatments, which requires further studies focused on design and/or operation aspects, in addition to the study of microbial communities in treatment plants with technological couplings
Business plan for the offer of nanofertilizers based on titanium dioxide, zinc oxide and zeolite, from the Industrial University of Santander
No full textEn Colombia, la industria de agroinsumos se ve fuertemente influenciada por el mercado
internacional, que genera fluctuación en los precios y la disponibilidad de estos productos en el
país, generado dificultades en la agricultura colombiana, donde la aplicación de agroinsumos
representa una parte significativa de los gastos. La autosuficiencia de estos insumos en el país es
baja, solo alcanzando el 20%, lo que hace necesario explorar alternativas para optimizar la
producción agropecuaria.
La nanotecnología ha demostrado mejorar el crecimiento de cultivos y aumentar la eficiencia en
la absorción de nutrientes, en comparación con el uso de solo fertilizantes tradicionales. En este
contexto, la Universidad Industrial de Santander ejecuta el proyecto de investigación
“Nanofertilizantes en el suelo y emisiones de óxido nitroso” cuyo propósito es la síntesis de
compuestos (dióxido de titanio, óxido de zinc y zeolita) que, combinados con los fertilizantes
comerciales, aumentan su eficiencia y mejoran la productividad de los cultivos.
Como estrategia para determinar la proyección comercial y estratégica del desarrollo del proyecto
mencionado, este documento presenta un plan de negocio para la producción y comercialización
de éstas nanopartículas para el mercado de fertilizantes.PregradoIngeniero IndustrialIn Colombia, the agroinputs industry is strongly influenced by the international market, which
directly affects the prices and availability of these products in the country.
This market fluctuation has generated difficulties in Colombian agriculture, where the application
of inputs represents a significant part of expenses. The self-sufficiency in the country is low, only
reaching 20%, which makes it necessary to explore alternatives to optimize agricultural
production.
Nanotechnology offers promising opportunities. The application of nanofertilizers has been shown
to improve crop growth and increase nutrient absorption efficiency. Compared to the use of only
traditional fertilizers, which generate waste and pollution.
Consequently, a research project arises from the Industrial University of Santander, which focuses
on the synthesis of a product that contains nanoparticles, whose purpose is its combination with
commercial fertilizers to reduce their use and, at the same time, improve the productivity in the
crops.
Likewise, to enhance the root project, this document presents a business plan for the production
and commercialization of nanofertilizers. The main objective is to provide the initial tools for the
establishment of that business proposal.
To achieve an overview of the company's preliminary scenario, different analyzes were carried out
to understand the market and what projections this business model would have within it
Prevalence and Identification by Microscopy of Haemosporidians that Infect Migratory Birds sampled in Agroecosystems of the Department of Santander
No full textLos haemosporidios son protozoarios de amplia distribución global que parasitan aves tanto migratorias como residentes. De este grupo resaltan los géneros Haemoproteus, Leucocytozoon y Plasmodium. La identificación de los haemosporidios se puede llevar a cabo por medio de análisis de características morfológicas y morfométricas observables en frotis sanguíneos de especies aviares, debido a que estas representan caracteres diagnósticos. En Colombia, se cuenta con el registro de aproximadamente 170 especies de aves migratorias que suelen hacer uso de sistemas agroforestales y silvopastoriles en los que interactúan con fauna residente. Dentro de las interacciones están las que incrementan el potencial de trasmisión de parásitos a potenciales hospederos aviares, de los que poco se conoce en relación con las aves migratorias que llegan al país. El objetivo principal del presente trabajo fue determinar la prevalencia de infección de haemosporidios presentes en 114 frotis sanguíneos de 20 especies de aves migratorias capturadas en el marco del proyecto VIE-UIS 2418. Para esto se examinaron las placas con microscopio óptico con cámara integrada, se realizó toma de fotografías de los parásitos detectados y se analizó la morfología y morfometría usando el programa ImageJ y claves taxonómicas. Adicionalmente, se planteó la identificación y estimación de la densidad parasitaria de los haemosporidios detectados. La prevalencia general de infección fue de 10.5%, la cual fue causada, principalmente, por Haemoproteus coatneyi y tres morfoespecies del género Haemoproteus. La intensidad de infección en todos los frotis positivos fue menor al 1%. Los resultados exhiben relación positiva entre el esfuerzo de muestreo y las aves migratorias infectadas. Este es el primer trabajo enfocado en identificar haemosporidios de aves migratorias en el departamento de Santander. Adicionalmente, constituye el primer reporte de infección por haemosporidios en Piranga flava, especie residente en Colombia.PregradoBiólogoHaemosporidians are protozoa with a wide global distribution that parasitize both migratory and resident birds. Of this group, the genera Haemoproteus, Leucocytozoon and Plasmodium stand out. The identification of haemosporidians can be carried out by means of analysis of morphological and morphometric characteristics observable in blood smears of avian species, since these represent diagnostic characters. In Colombia, there are records of approximately 170 species of migratory birds that usually make use of agroforestry and silvopastoral systems in which they interact with resident fauna. Among these interactions are those that increase the potential for parasite transmission to potential avian hosts, of which little is known in relation to migratory birds that arrive to the country. The main objective of this study was to establish the prevalence of haemosporidians infection present in 114 blood smears of 20 species of migratory birds captured within the framework of the VIE-UIS 2418 project. For this, the blood smears were examined with an optical microscope with an integrated camera, photographs of the detected parasites were taken, and morphology and morphometry were analyzed using the ImageJ program and taxonomic keys. Additionally, the identification and estimation of the parasite density of the detected haemosporidians was done. The general prevalence of infection was 10.5%, which was mainly caused by Haemoproteus coatneyi and three morphospecies of the genus Haemoproteus. The intensity of infection in all positive smears was less than 1%. The results show a positive relationship between the sampling effort and the migratory birds infected. This is the first work focused on identifying haemosporidians of migratory birds in the department of Santander. Additionally, it constitutes the first report of infection by haemosporidians in Piranga flava, a resident species in Colombia
Business plan for the creation of a company that collects used oil and commercializes byproducts in Barrancabermeja
No full textEl medio ambiente es una prioridad para las personas, empresas y el gobierno nacional, en
especial la conservación del agua como fuente de vida, por eso, iniciativas empresariales que
aborden esta problemática para darle una disposición adecuada a un contaminante, como es el
aceite de cocina usado, se consideran que están en la agenda de los planes de desarrollo.
Este plan de negocios está orientado a recolectar este residuo y a partir de su filtro y tratamiento
con mallas, en cumplimiento de la Norma Técnica Colombiana genera dos productos aceite
filtrado y aceite desgomado, los cuales son demandados por la industria de biocombustible,
abonos orgánicos, productos de aseo y alimentos para mascotas. Por eso la viabilidad sustentada
con herramientas administrativas como el DOFA, el MEFE, MEFI, los estudios de mercado,
técnico, administrativo, financiero y evaluación social y ambiental, el plan estratégico para su
revisión y seguimiento, permitió consolidar la información para tomar la decisión de invertir.
Los recursos requeridos son de 93.000.000 y 123.958.798 y TIR 34% se
determina que es viable esta iniciativa empresarial.PregradoIngeniero IndustrialThe environment is a priority for people, companies and the national government, especially the
conservation of water as a source of life, therefore, business initiatives that address this issue to
give a proper disposal to a pollutant, such as used cooking oil, are considered to be on the agenda
of development plans.
This business plan is oriented to collect this waste and from its filtering and treatment with
meshes, in compliance with the Colombian Technical Standard, generates two products, filtered
oil and degummed oil, which are demanded by the biofuel industry, organic fertilizers, cleaning
products and pet food. Therefore, the feasibility supported by administrative tools such as the
SWOT, the MEFE, MEFI, market studies, technical, administrative, financial and social and
environmental evaluation, the strategic plan for review and monitoring, allowed consolidating
the information to make the decision to invest. The resources required are 93,000,000 with Fondo Emprender and 123.958.798
and IRR 34% determines that this business initiative is viable
Design and construction of a digital viscometer by comparison for the study of the behavior of the kinematic viscosity of lubricating oil
No full textEn el mundo de la industria es de vital importancia el mantenimiento de la maquinaria para optimizar su uso, vida media y la productividad, donde una de las variables es la viscosidad del fluido y esto se logra en gran medida al realizar las mediciones y vigilancia, es por esto que con el presente proyecto se plantea el diseño de un viscosímetro digital por comparación teniendo en cuenta los estudios existentes, a fin de que el equipo aporte conocimientos a los estudiantes del programa de Ingeniería Mecánica de la UIS.
Como resultado de las pruebas del viscosímetro digital por comparación diseñado en el presente proyecto se lograron resultados con un margen de error del 0,7168% y 4,995%, lo que demuestra que es una herramienta útil para la medición de la viscosidad de los fluidos, teniendo una aplicación importante no solo para la docencia, sino para para las empresas que no cuentan con los suficientes recursos económicos a fin, de realizar dichas mediciones y tomar los correctivos necesarios para el mejoramiento del proceso en el cuidado de las máquinas involucradas en su producción.PregradoIngeniero MecánicoIn the world of industry, the maintenance of machinery is of vital importance to optimize its use, average life and productivity, where one of the variables is the viscosity of the fluid and this is achieved to a large extent by carrying out measurements and monitoring, For this reason, with this project, the design of a digital viscometer by comparison is proposed, taking into account existing studies, so that the team provides knowledge to the students of the Mechanical Engineering program of the UIS.
As a result of the tests of the digital viscometer by comparison designed in this project, results with a margin of error of 0.7168% and 4.995% were achieved, which shows that it is a useful tool for measuring the viscosity of fluids, having an important application not only for teaching, but also for companies that do not have sufficient economic resources in order to carry out these measurements and take the necessary corrections for the improvement of the process in the care of the machines involved in their production