Escuela de Ingeniería Electromecánicahttps://hdl.handle.net/2238/105382026-06-09T23:33:02Z2026-06-09T23:33:02ZModelo de gestión energética en una planta de manufactura de semiconductores bajo lineamientos de la norma INTE/ISO 50001 para la mejora continua del desempeño energéticoRojas-Gómez, Davidhttps://hdl.handle.net/2238/189292026-06-05T20:20:02Z2025-01-01T00:00:00ZModelo de gestión energética en una planta de manufactura de semiconductores bajo lineamientos de la norma INTE/ISO 50001 para la mejora continua del desempeño energético
Rojas-Gómez, David
El proyecto se centra en el análisis del desempeño energético de una planta de manufactura de semiconductores en Costa Rica, con el objetivo de identificar oportunidades de mejora que permitan una gestión más eficiente y sostenible. Se propone desarrollar un modelo de análisis energético alineado con la norma INTE/ISO 50001, que incluya la evaluación de consumos actuales, establecimiento de líneas base, definición de indicadores y propuesta de Oportunidades de Conservación de Energía (OCE). El estudio considera información histórica, mediciones en campo y referencias normativas, complementadas con un análisis técnico-financiero para respaldar la toma de decisiones. Las recomendaciones estarán orientadas a la eficiencia energética y al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados con energía asequible y producción responsable.; This project focuses on analyzing the energy performance of a semiconductor manufacturing plant in Costa Rica to identify improvement opportunities that enable more efficient and sustainable energy management. The proposed approach involves developing an energy analysis model based on the INTE/ISO 50001 standard, including current consumption evaluation, baseline establishment, performance indicators, and identification of Energy Conservation Opportunities (ECOs). The study integrates historical data analysis, on-site measurements, industry benchmarks, and a technical-financial feasibility assessment to support decision-making. Recommendations aim to enhance energy efficiency and align with Sustainable Development Goals (SDGs), particularly Goal 7 (Affordable and Clean Energy) and Goal 12 (Responsible Consumption and Production).
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 7:
garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todas las personas.
Meta 1:
garantizar el acceso universal a servicios energéticos asequibles, fiables y modernos.
2025-01-01T00:00:00ZEvaluación del rendimiento energético de sistemas fotovoltaicos mediante la interpretación de imágenes termográficasSolís-Aguilar, Marianahttps://hdl.handle.net/2238/165902026-05-13T21:47:24Z2025-06-01T00:00:00ZEvaluación del rendimiento energético de sistemas fotovoltaicos mediante la interpretación de imágenes termográficas
Solís-Aguilar, Mariana
La energía fotovoltaica es de reciente aparición en Costa Rica, sin embargo, a nivel global se ha convertido en una fuente renovable de gran crecimiento. El Tecnológico de Costa Rica (TEC) cuenta con un parque solar que se encuentra conectado a la red eléctrica de la institución, lo que genera ahorro en la factura del servicio. El Complejo Solar TEC está liderado por el Laboratorio de Sistemas Electrónicos para la Sostenibilidad Tecnológico de Costa Rica (SESLab), quien no posee un registro completo del estado del parque y sus componentes. El proyecto a continuación desarrolla un diagnóstico de la condición actual de operación, aplicando inspección visual, termografía y fluorescencia UV. Se realizó un estudio inicial en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Anhalt, Alemania, para desarrollar una base de datos inicial contra la cual se adquiriera el conocimiento necesario para emitir el diagnóstico, utilizando, adicional a las técnicas mencionadas, la electroluminiscencia, la cual resulta ser la de mayor confiabilidad entre las pruebas realizadas. A partir de la base de datos y la comparación contra la literatura, se logró estimar que, en el estado actual del Complejo Solar TEC, se están dejando de producir alrededor de c9.000.000, principalmente al tener toda una terraza de 160 módulos fuera de funcionamiento. Dejando a un lado esta terraza y realizando una estimación sobre la zona que está en generación, se encontró un aproximado del 9 % en pérdidas de energía, lo cual no implica más de c2.000.000 en el ahorro de la factura del servicio eléctrico. Sin embargo, al escalar este resultado a un parque solar industrial, como el localizado en Honduras de una capacidad de 500MW, una pérdida del 9 % significan $17.000.000. Las pruebas realizadas y las implicaciones técnicas y financieras abrieron camino para que el SESLab empiece a realizar un monitoreo del estado de su equipo y fundamentar mejor sus informes tanto de labores como para la solicitud del equipo y fondos necesarios para mantener en condiciones óptimas de operación el Complejo Solar y permitir seguir ahorrando en la factura eléctrica de la institución.; Photovoltaic energy is a recent development in Costa Rica, but globally, it has become a rapidly growing renewable energy source. The Costa Rica Institute of Technology (TEC) has a solar park connected to the institution’s electrical grid, which generates savings on utility bills. The TEC Solar Complex is led by the Tecnológico de Costa Rica’s Electronic Systems Laboratory for Sustainability (SESLab), which does not have a complete record of the status of the park and its components. The project then develops a diagnosis of the current operating condition, applying visual inspection, thermography, and UV fluores cence. An initial study was conducted at the Anhalt University of Applied Sciences, Germany, to develop an initial database against which the necessary knowledge would be acquired to issue the diagnosis, using, in addition to the aforementioned techniques, electroluminescence, which turns out to be the most reliable among the tests performed. Based on the database and comparisons with the literature, it was estimated that, in the current state of the TEC Solar Complex, around c9,000,000 are being lost, primarily due to the fact that an entire terrace of 160 modules is out of service. Leaving aside this terrace and estimating the area currently generating, an approximate 9 % energy loss was found, which does not imply more than c2,000,000 in savings on the electricity bill. However, when scaling this result to an industrial solar park, such as the 500 MW solar park located in Honduras, a 9 % loss represents $17,000,000. The tests conducted and the technical and financial implications paved the way for SESLab to begin monitoring the status of its equipment and better substantiate its reports on both its work and its requests for the equipment and funds necessary to maintain the Solar Complex in optimal operating conditions and allow it to continue saving on the institution’s electricity bill.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 7:
garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todas las personas.
Meta 1:
garantizar el acceso universal a servicios energéticos asequibles, fiables y modernos.
2025-06-01T00:00:00ZHerramienta integral de gestión energética para pequeñas empresas (PYMES) del sector manufacturero alimenticioSantos-Castro, Tannyahttps://hdl.handle.net/2238/165892026-05-13T21:02:18Z2025-05-01T00:00:00ZHerramienta integral de gestión energética para pequeñas empresas (PYMES) del sector manufacturero alimenticio
Santos-Castro, Tannya
Actualmente, el sector de las PYMES enfrenta desafíos importantes en materia de
sostenibilidad, eficiencia energética y acceso a herramientas que faciliten la toma de
decisiones estratégicas orientadas al uso inteligente de los recursos energéticos. Esto limita
su capacidad para alinearse con los objetivos y metas nacionales, como el Plan de
Descarbonización. [Objetivo] El presente proyecto tiene como propósito establecer
lineamientos iniciales, tanto legales como técnicos, que generen conocimientos base para que
las pequeñas empresas reconozcan la importancia de la gestión energética. Asimismo, se
propone la aplicación de una herramienta práctica para la medición y análisis básico del
desempeño energético en conjunto a una estructura financiera para mejorar su
implementación. [Metodología] Se llevó a cabo una investigación y análisis de información
nacional técnica, legal y financiera, complementada con benchmarking. A partir de esta base,
se desarrolló una herramienta integral de gestión energética, cuya viabilidad fue evaluada
mediante su aplicación en empresas reales del sector alimenticio. [Resultados] La aplicación
de la herramienta en casos reales permitió obtener análisis del consumo energético en función
de la producción y los equipos. Además, se realizó una evaluación preliminar de la
rentabilidad del proyecto desde la perspectiva del Ministerio de Ambiente y Energía
(MINAE). [Conclusiones] El análisis financiero demuestra que la herramienta es rentable en
términos de implementación y operación por parte del MINAE. Su aplicación práctica en
pequeñas empresas del sector manufacturero alimenticio permitió obtener información útil
para relacionar el consumo energético con variables productivas y operativas, evidenciando
su aplicabilidad y potencial impacto en el sector.; Currently, the SME sector faces significant challenges related to sustainability, energy
efficiency, and the availability of tools to support strategic decision-making aimed at the
intelligent use of energy resources. These limitations hinder their ability to align with national
goals, such as those outlined in Costa Rica’s Decarbonization Plan. [Objective] This project
aims to establish initial legal and technical guidelines to generate foundational knowledge
that enables small businesses to recognize the importance of energy management.
Additionally, it proposes a practical tool for basic energy performance measurement and
analysis suggesting a financial structure to facilitate the implementation. [Methodology] The
research involved the collection and analysis of national technical and legal information,
benchmarking of best practices, and the development of an integrated energy management
tool. This tool was applied to real cases in the food manufacturing sector to assess its
feasibility and effectiveness. [Results] The application of the tool in real scenarios allowed
for the analysis of energy consumption in relation to production and equipment. A
preliminary assessment of the project's financial viability from the perspective of the
Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE) was also conducted. [Conclusions] The
financial analysis demonstrates the cost-effectiveness of implementing and operating the tool
under MINAE’s oversight. Its application in actual companies provided relevant data linking
energy consumption with production and operational variables, confirming the tool’s
applicability and potential impact on the sector.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 7:
garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todas las personas.
Meta b:
ampliar la infraestructura y mejorar la tecnología para prestar servicios energéticos modernos y sostenibles para todos en los países en desarrollo, en particular los países menos adelantados, los pequeños Estados insulares en desarrollo y los países en desarrollo sin litoral, en consonancia con sus respectivos programas de apoyo.
2025-05-01T00:00:00ZPropuesta de diseño de un sistema fotovoltaico con almacenamiento, gestión y generación de energía que satisfagan las nuevas necesidades para la empresa Seléctrica SRLRomero-Traña, José Armandohttps://hdl.handle.net/2238/165882026-05-13T21:02:53Z2025-01-01T00:00:00ZPropuesta de diseño de un sistema fotovoltaico con almacenamiento, gestión y generación de energía que satisfagan las nuevas necesidades para la empresa Seléctrica SRL
Romero-Traña, José Armando
A lo largo del desarrollo del presente proyecto, se ha logrado diseñar un sistema
fotovoltaico con almacenamiento de energía eléctrica mediante baterías de ion-litio, con el
fin de mitigar los efectos negativos de los cortes eléctricos provenientes de la red de
distribución convencional, garantizando así la continuidad operativa de la empresa en sus
actividades productivas, conforme al objetivo general planteado.
En primera instancia, se realizó un análisis detallado del consumo energético diario,
determinando un promedio de 142 kWh/día, y se identificaron los patrones de uso mediante
datos reales de operación. Esto permitió un dimensionamiento preciso tanto del sistema de
generación solar como del banco de baterías, cumpliendo con el primer objetivo específico.
Posteriormente, se evaluaron los equipos existentes en la instalación, entre ellos
inversores y módulos solares, considerando sus especificaciones técnicas, eficiencia, y estado
actual. Se definió su grado de reutilización con base en criterios de compatibilidad con
nuevos componentes y en términos de costo-beneficio, alcanzando el segundo objetivo
específico.
Con esta información, se procedió al diseño técnico integral del sistema, incorporando
módulos fotovoltaicos, inversores híbridos y un banco de baterías electroquímicas de 48 V.
El sistema fue configurado para permitir tanto el autoconsumo como la operación aislada
ante fallas de red, garantizando una transición fluida y segura del suministro eléctrico, lo cual
responde directamente al tercer objetivo específico.
Finalmente, se desarrolló un análisis de viabilidad económica, considerando la
inversión inicial, el potencial ahorro en consumo eléctrico mensual, la reducción de pérdidas
por interrupciones del servicio, y el tiempo estimado de recuperación de la inversión. Este
análisis confirmó la sostenibilidad financiera del proyecto y su impacto positivo en la
autonomía energética de la empresa, cumpliendo así con el cuarto objetivo específico. En conjunto, estos resultados validan la pertinencia técnica y económica del sistema
propuesto, demostrando que se han alcanzado satisfactoriamente todos los objetivos del
proyecto.; Throughout the development of this project, a photovoltaic system with energy
storage using lithium-ion batteries was successfully designed to mitigate the negative impacts
of power outages from the conventional distribution grid, thereby ensuring the uninterrupted
operation of the company’s productive activities, in line with the general objective.
First, a detailed analysis of the daily energy consumption, averaging 142 kWh/day,
was conducted. Consumption patterns were identified using real operational data, allowing
for an accurate sizing of both the solar generation system and the battery bank, fulfilling the
first specific objective.
Subsequently, the existing system components, such as inverters and solar panels,
were technically assessed, taking into account their specifications, efficiency, and current
condition. Their potential for reuse was determined based on compatibility criteria and cost benefit considerations, thus achieving the second specific objective.
With this foundation, a comprehensive technical design was developed, integrating
photovoltaic modules, hybrid inverters, and a 48 V lithium battery bank. The system was
configured to support both self-consumption and off-grid operation during grid failures,
ensuring a safe and seamless transition of power supply, which addresses the third specific
objective.
Finally, an economic feasibility analysis was carried out, considering the initial
investment, potential savings on monthly electricity bills, reduction in losses due to service
interruptions, and the estimated return on investment period. The analysis confirmed the financial sustainability of the project and its positive impact on the company’s energy
autonomy, thereby fulfilling the fourth specific objective.
Overall, these results validate the technical and economic viability of the proposed
system, demonstrating that all project objectives have been successfully met.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 7:
garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todas las personas.
Meta 1:
garantizar el acceso universal a servicios energéticos asequibles, fiables y modernos.
2025-01-01T00:00:00Z