El presente trabajo tiene como objetivo fundamental el de estudiar la conversión de una Planta industrial, dedicada al sector alimenticio, que utiliza combustibles líquidos tradicionales y GLP a Gas Natural, con el fin de mejorar sus costos de producción y de ayudar a disminuir la polución ambiental. En el primer capítulo se hace una descripción actual de la Planta, se describen los principales productos que elabora, se detalla el consumo actual de combustible, y se describen los equipos a convertir para quemar Gas Natural. En el segundo capítulo representa la propuesta de conversión, dando a conocer consideraciones técnicas que se han tenido en cuenta para el dimensionamiento, selección de materiales y equipos de la red interna de gas natural y de los equipos de combustión. En el tercer capítulo se presenta la memoria de diseño del sistema propuesto, se brinda las especificaciones técnicas para la selección adecuada de la estación de regulación y medición (ERM) de la red de gas natural, de los trenes de válvulas y de los quemadores de los equipos de combustión. Se especifica también el sistema Back-Up para la generación de gas natural sintético. En el cuarto capítulo se determinan los costos de la conversión y el ahorro económico esperado al realizarse la migración de combustible líquido a as natural.

Este proyecto propone probar la factibilidad de un modelo de negocio que solucione la problemática de constructoras en el país para realizar proyectos ecológicamente sostenibles a través de tecnología basada en energía solar fotovoltaica. Nuestra propuesta consiste en brindar asesoría a constructoras impulsando la aplicación de arquitectura moderna y ecológica en edificios y viviendas, de esta manera aseguramos la certificación en sostenibilidad de estas empresas guiándolos durante el proceso hasta la implementación y postventa de sus proyectos. Asimismo, impulsamos el uso de la energía solar fotovoltaica integrada en edificios (BIPV1), que consiste en la instalación de estructuras fotovoltaicas como parte de la estructura del edificio, en sustitución de materiales de construcción convencionales. Buscamos que la tecnología BIPV se introduzca en el mercado peruano de construcción inmobiliaria, ya que a la fecha no se cuenta con esta opción dentro del sector.

La norma de instalaciones sanitarias I.S. 010 (2006) no impide la instalación de elementos que puedan ahorrar energía y agua para el caso de agua caliente, solo presenta indicaciones con respecto al uso de los sistemas de agua, desagüe y de las conexiones a utilizar dentro de una edificación, así como las dimensiones y las herramientas adecuadas según el consumo para el cual se diseñará el edificio. Con base en estos datos mencionados, la investigación presentada tiene como núcleo la aplicación de elementos que permitan la recirculación del agua potable en una vivienda, de tal manera que se evite el desperdicio de agua, puesto que, en la actualidad, el mundo pasa por un grave problema con respecto a los recursos hidrológicos. Asimismo, según estudios realizados por la ONU y presentados por la BBC News: “el aumento de la población anual es cada vez mayor en el mundo y asimismo es un indicativo del aumento del consumo de agua y se prevé que para el año 2050 la mitad del mundo estaría pasando por una gran escasez de agua”. En la actualidad, el sistema de agua caliente en las edificaciones genera pérdidas de agua potable debido a que cuando se abre el grifo de agua, debe pasar un tiempo pronunciado para que el agua alcance el nivel de temperatura requerido por el consumidor. En consecuencia, se genera un desperdicio de agua fría, es así que se tiene planeado implementar este sistema, el cual permitirá ahorrar en agua potable y evitar futuras pérdidas, que medidos anualmente conforman una cantidad en metros cúbicos que no es despreciable. Para la aplicación de estos elementos se plantea presentar los beneficios que implicaría su instalación en edificaciones peruanas. Finalmente, se presenta la instalación de este sistema de recirculación de agua potable aplicable en agua caliente para una edificación denominada PROYECTO CUSCO, ubicada en la ciudad de Cusco, distrito de Wánchaq. En la que se presenta la distribución de este nuevo sistema en el proyecto y se cumple con los requisitos impuestos por la norma I.S. 010 (2006) correspondiente a instalaciones sanitarias del reglamento nacional de edificaciones. Como conclusión, se demuestra que es aplicable la utilización de sistemas de recirculación y que benefician no solo al consumidor sino también al planeta, teniendo más opciones de proteger nuestro entorno para las generaciones futuras.

La presente investigación tiene como fin analizar los aspectos para el desarrollo y diseño de instalaciones de sanitarias, eléctricas y de gas para uso residencial en el Perú. En relación a ello, para comenzar se definieron los sistemas, subsistemas y sus características, de cada especialidad conforme al reglamento nacional de edificaciones y las normas técnicas particulares de habilitaciones urbanas. De ahí, se muestran los aspectos más importantes a tomar en cuenta para iniciar el diseño de las instalaciones en general; es decir, de las redes de abastecimiento y distribución de sanitarias, eléctricas y gas. Después de ello, a modo de comparación se detallan las principales deficiencias de las instalaciones sanitarias y eléctricas con ejemplos de aplicación de ciudades típicas donde la informalidad aún se encuentra arraigada, dentro del rubro de construcción y mantenimiento de servicios básicos.

El polipropileno es un material con características únicas, ya que su composición hace que sea un plástico muy resistente y que sus aplicaciones sean muy diversas. El sistema de tuberías de polipropileno viene siendo usado desde 2008 y ha revolucionado las bases de la fontanería por lo que es utilizado actualmente en un 60% de las obras de construcción. En este caso se evaluará los beneficios de las tuberías de polipropileno en comparación a las tuberías de PVC mediante un análisis comparativo entre el trazado y diseño para ambos sistemas. Por un lado, se contrastará las condiciones del trazado y diseño de los dos sistemas de tuberías. Por otro lado, se comprará cálculo de pérdidas de presión que se generan en ambos sistemas. La metodología se ampara en los pilares de una investigación cuantitativa. Se realizará el trazado y diseño utilizando las consideraciones para cada tipo de tuberías en el caso del pabellón de aulas de informática de un colegio en el distrito de La Molina. Los resultados que se obtuvieron muestran que existe un beneficio de utilizar menores accesorios con las tuberías de `polipropileno, sin embargo, en el este dato no ha influido en el cálculo de caída de presión, ya que sí se considera el coeficiente de rugosidad. Por otra parte, las dimensiones de los diámetros con polipropileno en este sistema fueron mayores que el de PVC, ya que se utiliza unidades de medida como es el métrico. Por lo tanto, se concluye que las condiciones de trazado y dimensionamiento con polipropileno generan mayores facilidades maximizando recursos en comparación de las tuberías de PVC. Asimismo, se presentaron algunas recomendaciones para trabajos futuros para profundizar el tema de la investigación.

Como parte del desarrollo del área de instalaciones sanitarias para un proyecto de edificación, se realiza en el presente trabajo de investigación el diseño de una red de agua fría utilizando tuberías de polipropileno (PPR). Esto siendo un estudio adicional al desarrollo del expediente técnico del proyecto “Pabellón de Salas de Cómputo del Colegio”. Este material resulta poco común en nuestro entorno ya que de manera cotidiana se emplean tuberías de PVC. Sin embargo, demostraremos tanto de manera cualitativa como cuantitativa, que el uso del primer material mencionado puede ser beneficioso para futuros proyectos a diseñarse en nuestro país. De manera cualitativa podremos comparar aspectos técnicos, económicos y de proceso constructivo; así como de manera cuantitativa podremos determinar las pérdidas de acuerdo a los cálculos sustentados a continuación. Tomando como referencia a la norma IS.010 del Reglamento Nacional de Edificaciones, se logra el diseño de los diámetros de la red, partiendo de la ecuación de Hazen Williams. Además, a través de una revisión de literatura, conseguimos completar la comparación propuesta. Como conclusión queda establecida la facilidad y recomendación para la aplicación de este material, mediante los criterios evaluados. Finalmente, mediante este documento se fomenta la aplicación de este tipo de tuberías para edificaciones.

A crucial aspect of evaluating and maintaining a photovoltaic (PV) installation connected to the grid is the availability of models that describe its operation reliably in real operating conditions. The nominal power of the PV generator (P*M) is considered an essential input parameter, and several models have been proposed to estimate P*M for characterizing the PV system. In the case of PV generators in outdoor conditions, the American Society for Testing and Materials, the International Electrotechnical Commission, and others have proposed procedures to determine the P*M of the generator. As part of these procedures, monitoring days with ideal conditions is mandatory, notably days with a clear sky, high irradiance values, and low wind speeds. Such restrictions can limit the number of suitable monitoring days, especially in places where clouds frequently form. This thesis proposes a new approach that allows estimating the P*M with data even from non-ideal, partially cloudy days. Based on non-parametric statistics, this procedure identifies and filters out noise as well as deviations from ideal conditions of irradiance, allowing for an estimation of P*M with similar accuracy as for a clear-sky day. This new procedure enables the characterization of a PV generator on a daily basis without the requirement to meet ideal conditions, thus, considerably enhancing the number of suitable monitoring days. To overcome the limitation in the P*M estimation and considerably extend the number of monitoring days, the new procedure can be applied to ideal and non-ideal conditions, such as partially cloudy days. This procedure determines the most probable nominal power value within one monitoring day using non-parametric statistics. In order to test the new procedure, a 109.44 kW photovoltaic plant in Granada, Spain, was monitored for six months. A referential procedure reported in the literature for large PV plants under ideal climatic conditions is first applied to estimate its nominal power. The results indicate that the nominal power can be estimated reliably in non-ideal conditions, maintaining the same precision as in ideal conditions. Then validating the procedure for a smaller PV generator and under different conditions, two small grid-connected 1.5 kW PV arrays were used. The PV systems in question are located in two different cities in Peru: Chachapoyas (tropical highland) and Lima (coastal desert). The objective of this study in Chachapoyas was to validate the methodology in a tropical climate with a high presence of clouds but at the same time with high irradiance values above 800 W/m2. According to the results obtained, under these conditions, the nominal power of the system can be calculated with reasonable certainty. As a precaution, monitoring for more than one day is recommended to obtain more data (at least 3 hours with high irradiance) to reduce uncertainties. Lima, Peru's second location under study, has a particular climate. Since the capital is located in a desert with high relative humidity values, dust deposition increases and power output decreases due to these conditions. For this purpose, the nominal power was used as a parameter to determine the maintenance schedule. Since keeping the system in optimal performance, considering this in future installations for operation and maintenance costs, is essential. The new procedure developed in this work can be applied to facilitate technical due diligence and quality control processes for PV generators of different sizes and under different operating conditions that are being re-purchased or have been recently installed. The possibility of daily monitoring of the P*M also enables long-term monitoring of a PV generator to ensure the correct operation or identify possible degradation effects / Un aspecto crucial a la hora de evaluar y mantener una instalacion fotovoltaica (FV) conectada a la red es la disponibilidad de modelos que describan su funcionamiento de forma fiable en condiciones reales de funcionamiento. La potencia nominal del generador fotovoltaico (P*M ) se considera un parametro de entrada esencial y se han propuesto varios modelos para estimar P*M para caracterizar el sistema fotovoltaico. En el caso de generadores fotovoltaicos en condiciones exteriores, la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (abreviatura del ingles ASTM), la Comision Electrotecnica Internacional (abreviatura del ingles IEC) y otros han propuesto procedimientos para determinar la P*M del generador. Como parte de estos procedimientos, es obligatorio monitorear los dias con condiciones ideales, en particular los dias con cielo despejado, valores de irradiancia altos y velocidades de viento bajas. Tales restricciones pueden limitar la cantidad de dias de monitoreo adecuados, especialmente en lugares donde se forman nubes con frecuencia. Esta tesis propone un nuevo enfoque que permite estimar la P*M con datos incluso de dias parcialmente nublados no ideales. Basado en estadistica no parametricas, este procedimiento identifica y filtra el ruido, asi como las desviaciones de las condiciones ideales de irradiancia, lo que permite una estimacion de P*M con una precision similar a la de un dia de cielo despejado. Este nuevo procedimiento permite la caracterizacion diaria de un generador fotovoltaico sin el requisito de cumplir con las condiciones ideales, lo que aumenta considerablemente el numero de dias de monitoreo adecuados. Para superar la limitacion en la estimacion de P*M y extender considerablemente el numero de dias de monitoreo, el nuevo procedimiento se puede aplicar a condiciones ideales y no ideales, como dias parcialmente nublados. Este procedimiento determina el valor de potencia nominal mas probable dentro de un dia de monitoreo utilizando estadisticas no parametricas. Para probar el nuevo procedimiento, se monitorizo durante seis meses una planta fotovoltaica de 109,44 kW en Granada, Espana. Primero se aplica un procedimiento referencial reportado en la literatura para grandes plantas fotovoltaicas en condiciones climaticas ideales para estimar su potencia nominal. Los resultados indican que la potencia nominal se puede estimar de forma fiable en condiciones no ideales, manteniendo la misma precision que en condiciones ideales. Luego, para validar el procedimiento para un generador fotovoltaico mas pequeno y en diferentes condiciones, se utilizaron dos pequenos generador fotovoltaicos de 1,5 kW conectados a la red. Los sistemas fotovoltaicos en cuestion estan ubicados en dos ciudades diferentes de Peru: Chachapoyas (altiplano tropical) y Lima (desierto costero). El objetivo de este estudio en Chachapoyas fue validar la metodologia en un clima tropical con alta presencia de nubes pero al mismo tiempo con altos valores de irradiancia por encima de 800 W/m2. De acuerdo con los resultados obtenidos, en estas condiciones se puede calcular con razonable certeza la potencia nominal del sistema. Como precaucion, se recomienda monitorear durante mas de un dia para obtener mas datos (al menos 3 horas con alta irradiacion) para reducir las incertidumbres. Lima, la segunda localidad del Peru bajo estudio, tiene un clima particular. Dado que la capital esta ubicada en un desierto con altos valores de humedad relativa, la deposicion de polvo aumenta y la produccion de energia disminuye debido a estas condiciones. Para ello, se utilizo la potencia nominal como parametro para determinar el programa de mantenimiento. Ya que mantener el VI sistema en un desempeno optimo, considerando esto en futuras instalaciones para costos de operacion y mantenimiento, es fundamental. El nuevo procedimiento desarrollado en este trabajo se puede aplicar para facilitar los procesos de diligencia debida tecnica y control de calidad para generadores fotovoltaicos de diferentes tamaños y en diferentes condiciones de funcionamiento que se están recomprando o que se han instalado recientemente. La posibilidad de monitorear diariamente la P*M también permite monitorear a largo plazo un generador fotovoltaico para asegurar el correcto funcionamiento o identificar posibles efectos de degradación.

Sanilab International SAC, una empresa social, ha desarrollado un sistema de inodoros secos en colaboración con las comunidades locales en Perú para mejorar la saneamiento y la calidad de vida. Sus líneas de productos incluyen SaniSystems (inodoros secos) y Fortyplant (fertilizante) que convierten los desechos humanos en biofertilizantes. Un análisis resaltó una creciente demanda de inodoros secos en comunidades peruanas desatendidas, pero también reveló desafíos internos relacionados con la estructura organizativa y la falta de recursos financieros. Los problemas incluyen la falta de acceso al mercado y un enfoque específico, además de ventas mínimas, la existencia de competidores establecidos en el mercado, e ineficiencias operativas y organizativas. La solución propuesta es cambiar el enfoque únicamente hacia una dirección más social, alineándose con su misión de mejorar el saneamiento en comunidades desatendidas. La implementación incluye refinar la estrategia, formar alianzas, ejecutar proyectos y crecer enfocandose en reunir al equipo adecuado, incluyendo a personas con experiencia en negocios. Los Indicadores Clave de Desempeño (KPIs) supervisarán el impacto ambiental, social, organizativo y financiero, evaluando la efectividad de los futuros proyectos de Sanilab. / Sanilab International SAC, a social enterprise, has developed a dry toilet system in collaboration with local communities in Peru to enhance sanitation and improve the quality of life. Their product lines include SaniSystems (dry toilets) and Fortyplant (fertilizer) that converts human waste into biofertilizers. An analysis by the company highlighted a growing demand for dry toilets in underserved Peruvian communities; however internal challenges stemming from the organizational structure and limited finances have prevented the company from capitalizing on this demand. Problems include a lack of market access and specific focus, minimal sales, established competitors in the market, and operational and organizational inefficiencies. The proposed solution is to shift the focus solely toward a more social direction, aligning with its mission to improve sanitation for underserved communities. Implementation includes refining the strategy, forming partnerships, project execution, and growth with a focus on assembling the right team, including individuals with a background in business. Key Performance Indicators (KPIs) will monitor environmental, social, organizational, and financial impact, gauging the effectiveness of Sanilab's future projects.

[ES] La planificación de la distribución espacial en plantas industriales (FLP) es una de las decisiones más importantes en el contexto de la dirección de operaciones, y uno de los problemas de mayor discusión en la literatura científica enmarcada en el campo amplio de la ingeniería industrial. Sin embargo, el uso generalizado del enfoque de solución top-down tradicional, que se inicia con el diseño de la distribución del conjunto de los departamentos o celdas de trabajo que conforman el sistema de producción y prosigue con la distribución detallada al interior de éstos, parte de asunciones poco compatibles con la realidad operacional industrial que implican ciertas limitaciones para su adopción en la práctica. Esto, unido al hecho de que los modelos matemáticos empleados en la generación de alternativas de layout utilizan en su mayoría el coste de manejo de materiales como una función monoobjetivo de carácter cuantitativo, desvirtuando la naturaleza multiobjetiva del problema, acentúa un vacío que genera oportunidades de mejora en la toma de decisiones de planificación del layout en la práctica industrial. En este contexto, esta tesis doctoral, respaldada por un estudio minucioso del estado del arte y el análisis de modelos de optimización matemática de referencia, presenta un marco conceptual para la toma de decisiones de planificación del FLP desde una perspectiva multiobjetivo, y un nuevo modelo de optimización multiobjetivo no lineal entero mixto (MOMINLP) para facilitar la toma de decisiones de distribución espacial en plantas industriales metalmecánicas en entornos de demanda dinámicos mediante un enfoque de planificación bottom-up, teniendo en cuenta criterios cuantitativos y cualitativos. El modelo propuesto, denominado bottom-up mDFLP, considera tres funciones objetivo que pretenden: (1) minimizar el coste total de manejo de materiales y el coste total de reorganización, (2) maximizar el rating de proximidad subjetiva entre departamentos, y (3) maximizar el ratio de utilización de área. El modelo bottom-up mDFLP ha sido validado en una empresa del sector metalmecánico, confirmando un mejor desempeño en los valores de las funciones objetivo respecto a los obtenidos en la distribución en planta actual. / [CA] La planificació de la distribució espacial en plantes industrials (FLP) és una de les decisions més importants en el context de la direcció d'operacions, i un dels problemes de major discussió en la literatura científica emmarcada en el camp ampli de l'enginyeria industrial. No obstant això, l'ús generalitzat de l'enfocament de solució top-down tradicional, que s'inicia amb el disseny de la distribució del conjunt dels departaments o cel·les de treball que conformen el sistema de producció i prossegueix amb la distribució detallada a l'interior d'aquests, part d'assumpcions poc compatibles amb la realitat operacional industrial que impliquen unes certes limitacions per a la seua adopció en la pràctica. Això, unit al fet que els models matemàtics emprats en la generació d'alternatives de layout utilitzen en la seua majoria el cost de maneig de materials com una funció monoobjetivo de caràcter quantitatiu, desvirtuant la naturalesa multiobjectiva del problema, accentua un buit que genera oportunitats de millora en la presa de decisions de planificació del layout en la pràctica industrial. En aquest context, aquesta tesi doctoral, recolzada per un estudi minuciós de l'estat de l'art i l'anàlisi de models d'optimització matemàtica de referència, presenta un marc conceptual per a la presa de decisions de planificació del FLP des d'una perspectiva multiobjectiu, i un nou model d'optimització multiobjectiu no lineal enter mixt (MOMINLP) per a facilitar la presa de decisions de distribució espacial en plantes industrials metallmecàniques en entorns de demanda dinàmics mitjançant un enfocament de planificació bottom-up, tenint en compte criteris quantitatius i qualitatius. El model proposat, denominat bottom-up mDFLP, considera tres funcions objectiu que pretenen: (1) minimitzar el cost total de maneig de materials i el cost total de reorganització, (2) maximitzar el rating de proximitat subjectiva entre departaments, i (3) maximitzar el ràtio d'utilització d'àrea. El model bottom-up mDFLP ha sigut validat en una empresa del sector metallmecànic, confirmant un millor acompliment en els valors de les funcions objectiu respecte als obtinguts en la distribució en planta actual. / [EN] Facility layout planning (FLP) is one of the most critical decisions in operations management and one of the most discussed problems in the scientific literature framed in the broad field of industrial engineering. However, the widespread use of the traditional top-down solution approach, which starts with a block layout design phase and continues with the detailed layout within each work cell making up the production system, is based on assumptions that are not very compatible with the industrial operational reality, which implies certain limitations for its adoption in practice. This issue, together with the fact that the mathematical models used in the generation of layout alternatives mostly use the cost of material handling as a single objective function of a quantitative nature, distorting the multi-objective nature of the problem, accentuates a gap that generates opportunities for improvement in the FLP decision making process in industrial practice. In this context, this doctoral thesis, supported by a thorough study of state of the art and the analysis of benchmark mathematical optimisation models, presents a conceptual framework for FLP planning decision making from a multi-objective perspective and also a new multi-objective mixed-integer non-linear optimisation model (MOMINLP) to facilitate FLP decision making for metal-mechanical industrial plants in dynamic demand environments through a bottom-up planning approach, taking into account quantitative and qualitative criteria. The proposed model, called bottom-up mDFLP, considers three objective functions that aim to: (1) minimising the total material handling cost and the total rearrangement cost, (2) maximising the subjective closeness rating between departments, (3) maximising the area utilisation ratio. The bottom-up mDFLP model has been validated in a company from the metal-mechanical sector, confirming a better performance in the values of the objective functions than those obtained in the current plant layout. / Pérez Gosende, PA. (2022). Enfoque multiobjetivo bottom-up para la planificación dinámica de la distribución espacial en plantas industriales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185800 / TESIS

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Desarrolla un plan para el proceso de implementación del servicio de mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM) a los equipos, con la finalidad de minimizar sus fallas, reducir el costo del mantenimiento y la racionalización de los equipos en las operaciones. Establece el criterio para iniciar la implementación del RCM en Schlumberger Wireline (SLB-WL). Selecciona una herramienta de SLB-WL a la que se le aplicará el proceso RCM y que servirá de piloto para replicarlo dentro de la organización. Analiza los modos de fallas de la herramienta, a partir de los incidentes reportados y de los altamente probables que puedan ocurrir. Elabora las instrucciones de trabajo estándar SWI (Standard Work Instruction) para el mantenimiento de la herramienta seleccionada. / Trabajo de suficiencia profesional