Diagnóstico y viabilidad de sistemas térmicos para aplicaciones industriales en la región de Cúcuta
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Fecha
2025
Autores
Jimenez Barrera, Carlos Daniel
Velandria Gelvez, Stevenson Omar
Suarez, Raul Abraham
Título de la revista
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Título del volumen
Editor
Ediciones Universidad Simón Bolívar
Facultad de Ingenierías
Facultad de Ingenierías
Resumen
En este proyecto se analiza el diagnóstico y la viabilidad de sistemas solares térmicos híbridos aplicados a procesos industriales en la región de Cúcuta, Norte de Santander. La motivación surge del bajo aprovechamiento de la radiación solar disponible, que supera los 5.8 kWh/m²/día, pero con eficiencias reales menores al 15%. Para enfrentar esta problemática se propone un sistema híbrido que combina colectores cilíndricos construidos con materiales reciclados y concentradores parabólicos reutilizados, con el fin de captar tanto radiación difusa como directa. El trabajo incluyó la caracterización de la radiación solar mediante el Global Solar Atlas, el diseño CAD en SolidWorks, pruebas experimentales y un análisis preliminar de costos y beneficios ambientales. Los resultados muestran que el prototipo alcanzó temperaturas cercanas a los 88 °C, con bajo costo de fabricación y reducción de emisiones contaminantes. Se concluye que las condiciones solares de Cúcuta son favorables para implementar este tipo de sistemas, que además de ser sostenibles, pueden replicarse en aplicaciones industriales y agrícolas locales, aportando a la transición energética y al desarrollo regional.
This project analyzes the diagnosis and feasibility of hybrid solar thermal systems applied to industrial processes in the Cúcuta region of Norte de Santander. The motivation stems from the low utilization of available solar radiation, which exceeds 5.8 kWh/m²/day, but with actual efficiencies below 15%. To address this problem, a hybrid system is proposed that combines cylindrical collectors constructed from recycled materials and repurposed parabolic concentrators to capture both diffuse and direct radiation. The work included characterizing solar radiation using the Global Solar Atlas, CAD design in SolidWorks, experimental testing, and a preliminary analysis of costs and environmental benefits. The results show that the prototype reached temperatures close to 88°C, with low manufacturing costs and reduced pollutant emissions. It is concluded that Cúcuta's solar conditions are favorable for implementing this type of system, which, in addition to being sustainable, can be replicated in local industrial and agricultural applications, contributing to the energy transition and regional development.
This project analyzes the diagnosis and feasibility of hybrid solar thermal systems applied to industrial processes in the Cúcuta region of Norte de Santander. The motivation stems from the low utilization of available solar radiation, which exceeds 5.8 kWh/m²/day, but with actual efficiencies below 15%. To address this problem, a hybrid system is proposed that combines cylindrical collectors constructed from recycled materials and repurposed parabolic concentrators to capture both diffuse and direct radiation. The work included characterizing solar radiation using the Global Solar Atlas, CAD design in SolidWorks, experimental testing, and a preliminary analysis of costs and environmental benefits. The results show that the prototype reached temperatures close to 88°C, with low manufacturing costs and reduced pollutant emissions. It is concluded that Cúcuta's solar conditions are favorable for implementing this type of system, which, in addition to being sustainable, can be replicated in local industrial and agricultural applications, contributing to the energy transition and regional development.
Descripción
Palabras clave
Sistemas solares térmicos, Viabilidad, Colectores solares, Hibrido, Sostenibilidad
