Mejora en la maquina “máquina inyectora, extrusora de plástico para la elaboración de útiles escolares”

dc.contributor.advisorPalomino Parra, Jhon Ademir
dc.contributor.authorMorales Yate, Karen Sofia
dc.contributor.authorMancera Perez, Carlos Eduardo
dc.contributor.corporatenameUniversidad Santo Tomás
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001107372
dc.contributor.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?user=HH6IU8AAAAAJ&hl=es
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0858-8657
dc.date.accessioned2026-04-22T22:16:36Z
dc.date.available2026-04-22T22:16:36Z
dc.date.issued2026-03-26
dc.descriptionEl presente proyecto tiene como finalidad optimizar el consumo energético de una maquina inyectora extrusora de plástico para la elaboración de útiles escolares, mediante un sistema de energía solar fotovoltaica, la investigación surge ante la problemática del elevado gasto que tienen este tipo de máquinas, responsable de hasta un 60% de los costos operativos en la industria, lo cual disminuye la rentabilidad y agrava los impactos ambientales por su dependencia de combustibles fósiles. La metodología empleada fue cuantitativa y experimental, desarrollada en la institución educativa teniente Cruz Paredes de Cumaral, Meta. Se diseño e instalo un prototipo que integra un panel solar monocristalino de 40W, una batería de 12 V-9 A y un controlador MPPT de 10 A. Los resultados reflejaron una disminución del 80% en el consumo de energía eléctrica, una mejora en la estabilidad del proceso de inyección y extrusión, una reducción 0.08ton de emisiones de CO₂ al año, la energía solar fotovoltaica demuestra ser una alternativa técnica y económicamente viable, además de representar una herramienta educativa para fomentar la conciencia ambiental y la transición hacia practicas sostenibles.
dc.description.abstractThis project aims to optimize the energy consumption of a plastic injection molding and extrusion machine used to manufacture school supplies, through a photovoltaic solar energy system. The research arises from the problem of the high energy costs associated with these types of machines, which account for up to 60% of operating costs in the industry. This reduces profitability and exacerbates environmental impacts due to their dependence on fossil fuels. The methodology employed was quantitative and experimental, and was developed at the Teniente Cruz Paredes Educational Institution in Cumaral, Meta. A prototype was designed and installed integrating a 40W monocrystalline solar panel, a 12V-9Ah battery, and a 10A MPPT controller. The results show an 80% decrease in electricity consumption, improved stability in the injection and extrusion process, and a reduction of 0.08 tons of CO₂ emissions per year. Photovoltaic solar energy has proven to be a technically and economically viable alternative, as well as an educational tool for promoting environmental awareness and the transition to sustainable practices.
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero Industrialspa
dc.description.domainhttp://www.ustavillavicencio.edu.co/home/index.php/unidades/extension-y-proyeccion/investigacion
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationMorales Yate, K.S y Mancera Perez, C.E. (2026). Mejora en la maquina “máquina inyectora, extrusora de plástico para la elaboración de útiles escolares" [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio In
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.usta.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11634/72167
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Santo Tomásspa
dc.publisher.branchCRAI-USTA Villavicencio
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería Industrialspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Industrialspa
dc.relation.referencesAndrés, T. (tete). (2025, julio 30). Potencia eléctrica: qué es, cómo calcularla y optimizar tu factura. BBVA. https://www.bbva.com/es/sostenibilidad/que-es-y-como-calcular-la-potencia-electrica/
dc.relation.referencesAPPA Renovables. (2022). ¿Qué es la energía fotovoltaica? https://www.appa.es/appa-fotovoltaica/que-es-la-energia-fotovoltaica/
dc.relation.referencesAtersa Shop. (2025). ¿Qué son las ondas en un inversor? de https://atersa.shop/que-son-las-ondas-en-un-inversor/
dc.relation.referencesAutoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA). (2014). Ley 1715 de 2014 – Integración de las Energías Renovables No Convencionales al Sistema Energético Nacional. Gov.co. de https://www.anla.gov.co/eureka/normativa/leyes/ley-1715-de-2014-integracion-de-las-energias-renovables-no-convencionales-al-sistema-energetico-nacional
dc.relation.referencesBriceño, J. A. B., Marín, L. J. A., Niño, L. J. D., & Pineda, V. S. (2019). Recuperadores de materiales plásticos de Villavicencio: Un aporte a la sustentabilidad de la ciudad. Revista académica, 13, 32-56. https://revistas.uniagustiniana.edu.co/index.php/agustiniana/article/view/100
dc.relation.referencesColuccio Leskow, E. (2018, agosto 9). Corriente continua. Enciclopedia Concepto. https://concepto.de/corriente-continua/
dc.relation.referencesComisión de Regulación de Energía y Gas (CREG). (2019). Resolución 30 de 2019. Por la cual se define adelantar la auditoría de los parámetros declarados para participar en la subasta del Cargo por Confiabilidad para el período 2022-2023.Diario oficial No.50.934. https://gestornormativo.creg.gov.co/gestor/entorno/docs/resolucion_creg_0030_2019.htm
dc.relation.referencesCordulus. (2024). Solar radiation. https://www.cordulus.com/glossary/solar-radiation
dc.relation.referencesDellosa, J. T., & Palconit, E. C. (2021). Artificial Intelligence (AI) in Renewable Energy Systems: A Condensed Review of its Applications and Techniques. 2021 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2021 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), 1–6. https://doi.org/10.1109/EEEIC/ICPSEurope51590.2021.9584587
dc.relation.referencesDíaz, M. V. R., Ríos, J. P. V., Portilla, L. M. M., Valentina, J., Velasco, M., Narváez, J. F., Bolaños, Y. V. B., & Toro, J. A. D. (2022). desarrollo de un prototipo de máquina fabricadora de filamento para impresión 3d, mediante la reutilización de botellas de plástico pet. Tecnoacademia Itinerante Nariño . Con-Ciencia y Técnica, 6(2), 39–43. https://revistas.sena.edu.co/index.php/conciencia/article/view/5019
dc.relation.referencesEETech Group, LLC. (2020). What is Alternating Current (AC)? Basic AC Theory https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-1/what-is-alternating-current-ac/
dc.relation.referencesEland Cables. (2024). What is an ampere. https://www.elandcables.com/the-cable-lab/faqs/faq-what-is-an-ampere
dc.relation.referencesEnergia Solar. (2017, noviembre, 6). Tipos de paneles solares fotovoltaicos y sus características. https://solar-energia.net/energia-solar-fotovoltaica/elementos/panel-fotovoltaico/tipos
dc.relation.referencesFluke.(2016, noviembre, 2). La ley de Ohm, lo que es, y cómo calcular la ley de Ohm. https://www.fluke.com/es-co/informacion/blog/electrica/que-es-la-ley-de-ohm
dc.relation.referencesGeneratuluz. (2018, abril, 10). ¿Qué Es Un Regulador Solar MPPT Y Cómo Funciona? https://www.generatuluz.com/tu-propia-instalacion-aislada/controladores-carga/que-es-un-regulador-solar-mppt/
dc.relation.referencesGlobal Covenant Of Mayors For Climate & Energy. (2023). Villavicencio, Plan de acción climática. ICLEI. Alcaldia de Villavicencio. https://pactodealcaldes-la.org/wp-content/uploads/2024/03/VILLAVICENCIO-PAC_GCoM.pdf
dc.relation.referencesGómez-Ramírez, G. A., & Bolaños-Jiménez, C. A. (2022). Metodología para la implementación de sistemas fotovoltaicos con almacenamiento para pequeñas industrias. Revista Tecnología en Marcha, 36(1), 18–32. https://doi.org/10.18845/tm.v36i1.5843
dc.relation.referencesGuerra Sánchez, M., Assaf Montaño, J. C., Ascanio Mantilla, N. J., Guerra Sánchez, M., Assaf Montaño, J. C., & Ascanio Mantilla, N. J. (2021). Implementación de energías renovables como garantía al derecho fundamental a un ambiente sano en Colombia. Revista CES Derecho, 12(2), 87–106. https://doi.org/10.21615/cesder.6163
dc.relation.referencesHäußler, M., Eck, M., Rothauer, D., & Mecking, S. (2021). Closed-loop recycling of polyethylene-like materials. Nature, 590(7846), 423–427. https://doi.org/10.1038/s41586-020-03149-9
dc.relation.referencesInstituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC). NTC 2050. Código eléctrico colombiano. (2a ed). Icontec. https://ntc2050.com/
dc.relation.referencesIvette, A. (2020, septiembre 13). Autonomía energética. Economipedia. https://economipedia.com/definiciones/autonomia-energetica.html
dc.relation.referencesKuantica Hybrid Solar Technologies. (2021, febrero 23). Características de las baterías LiFePO4. https://www.kuantica-hst.com/caracteristicas-baterias-linadium/
dc.relation.referencesLazo Lobo, J. (2021). Mejoramiento de la procesabilidad del PET reciclado: Evaluación de mezclas poliméricas para mitigar degradación y mejorar estabilidad en la extrusión de filamento de impresión 3D con PET posconsumo Improving the processability of recycled PET: Evaluation of polymer blends to mitigate degradation and improve stability in the extrusion of 3D printing filament with post-consumer PET. [Articulo académico, Universidad EAFIT]. Repositorio Institucional. https://repository.eafit.edu.co/server/api/core/bitstreams/d3a1bb4b-6cfc-407d-8482-85ec84c0413a/content
dc.relation.referencesLucera. (2024). Voltio (V): Definición https://lucera.es/glosario-energetico/voltio-v
dc.relation.referencesMinisterio de Minas y Energía. (2024). Resolución 40117 de 2024: Por la cual se modifica el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE). https://www.minenergia.gov.co/documents/11563/Resoluci%C3%B3n_40117_de_2024.pdf
dc.relation.referencesMinisterio del Trabajo. (2019). Resolución 5018 de 2019: Por la cual se establecen lineamientos en seguridad y salud en el trabajo en los procesos de generación, transmisión, distribución y comercialización de la energía eléctrica. https://camacol.co/sites/default/files/descargables/Resoluci%C3%B3n%205018%20del%2020112019%20SST%20en%20energ%C3%ADa%20el%C3%A9ctrica.pdf
dc.relation.referencesMustafa Kamal, M., Asharaf, I., & Fernandez, E. (2022). Optimal renewable integrated rural energy planning for sustainable energy development. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 53, 102581. https://doi.org/10.1016/j.seta.2022.102581
dc.relation.referencesMinisterio del Trabajo. (2019). Resolución 5018 de 2019: Por la cual se establecen lineamientos en seguridad y salud en el trabajo en los procesos de generación, transmisión, distribución y comercialización de la energía eléctrica. https://camacol.co/sites/default/files/descargables/Resoluci%C3%B3n%205018%20del%2020112019%20SST%20en%20energ%C3%ADa%20el%C3%A9ctrica.pdf
dc.relation.referencesNero Solar. (2022, junio 30). ¿Qué son los paneles solares monocristalinos? Nerosolar. https://nerosolar.com/paneles-solares-para-tu-casa-todo-lo-que-necesitas-saber-3/
dc.relation.referencesNovas, N., Garcia, R. M., Camacho, J. M., & Alcayde, A. (2021). Advances in Solar Energy towards Efficient and Sustainable Energy. Sustainability, 13(11), Article 11. https://doi.org/10.3390/su13116295
dc.relation.referencesOnsa Plus. (2021). Watt-peak – Wp. https://www.onsaplus.eu/glossary/watt-peak-wp/
dc.relation.referencesOnu, P., Pradhan, A., & Mbohwa, C. (2023). The potential of industry 4.0 for renewable energy and materials development – The case of multinational energy companies. Heliyon, 9(10). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e20547
dc.relation.referencesPazmiño, I., Moreira, A., Intriago, J. C., Ponce, M., & Moreano, M. (2024). Análisis Comparativo del Potencial Energético Extraíble entre Paneles Fotovoltaicos Fijo y con Sistema de Seguimiento de un Eje Instalados en la ULEAM. Revista Técnica “energía”, 20(2), 98–107. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.599
dc.relation.referencesPiedrahita, A., Cárdenas, L. M., & Zapata, S. (2025). Solar panel waste management: Challenges, opportunities, and the path to a circular economy. Energies, 18(7), 1844. https://doi.org/10.3390/en18071844
dc.relation.referencesPita Mera, K. F., Balderramo Vélez, N. R., & Pita Cantos, L. J. (2024). Optimización energética de una empresa informática en Ecuador mediante un sistema de generación fotovoltaico on-grid. Ingenieria Energetica, 45(1), 89–98. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1815-59012024000100089&lang=es
dc.relation.referencesRubio Guerrero, H. T., Umoa Fajardo, L. I., & Prieto Acosta, J. R. (2022). Estimación de un índice de generación de residuos sólidos para la ciudad de Villavicencio. [Trabajo de grado, Universidad Cooperativa de Colombia]. Repositorio Institucional. https://hdl.handle.net/20.500.12494/45455
dc.relation.referencesSalvador Tixe, C. A., & Horn Mutschler, M. (2021). Propuesta tecnológica para la implementación de una planta fotovoltaica de 4.5 kwp para la comunidad rural altoandina San Francisco de Raymina, Ayacucho-Perú. Revista TECNIA, 31(1), 28–34. https://doi.org/10.21754/tecnia.v21i1.1104
dc.relation.referencesSolar Plak. (2025, mayo, 14). Qué es un regulador MPPT. (2020, diciembre 21). Blog de energía solar. https://solarplak.es/energia/que-es-un-regulador-mppt/
dc.relation.referencesSotelo, C., Castaneda, M., Zapata, S., & Aristizabal, A. (2022). Feasibility study to supply the plastic industry with photovoltaic solar energy. ECS Transactions, 107(1), 3167–3178. https://doi.org/10.1149/10701.3167ecst
dc.relation.referencesSu, G., Zhang, C., & Li, Y. (2025). Resource-energy-environment nexus in converting food waste to biobutanol: Potential for resource recovery, energy security, and greenhouse gas mitigation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 218, 115781. https://doi.org/10.1016/j.rser.2025.115781
dc.relation.referencesSunadi, S., Purba, H. H., & Paulina, E. (2021). Overall Equipment Effectiveness to Increase Productivity of Injection Molding Machine: A Case Study in Plastic Manufacturing Industry. ComTech: Computer, Mathematics and Engineering Applications, 12(1), Article 1. https://doi.org/10.21512/comtech.v12i1.6706
dc.relation.referencesToribio-Ramirez, D. A., Detz, R. J., Faaij, A., & Van Der Zwaan, B. (2025). Cost reduction analysis for sustainable ethylene production technologies. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 77, 104306. https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104306
dc.relation.referencesWeather Spark. (2025). El clima en Cumaral, el tiempo por mes, temperatura promedio (Colombia). https://es.weatherspark.com/y/24293/Clima-promedio-en-Cumaral-Colombia-durante-todo-el-a%C3%B1o
dc.relation.referencesYao, Z., Lum, Y., Johnston, A., Mejia-Mendoza, L.; Zhou, X., Wen, Y., Aspuru-Guzik, A., Sargent, E . & Seh, Z.(2022). Machine learning for a sustainable energy future. Nature reviews materials 8, 202–215. https://doi.org/10.1038/s41578-022-00490-5
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 2.5 Colombiaen
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.subject.keywordSolar energy
dc.subject.keywordEnergy efficiency
dc.subject.keywordSustainability
dc.subject.keywordExtrusion machine
dc.subject.keywordPhotovoltaic energy
dc.subject.keywordIndustrial optimization
dc.subject.keywordRenewable energy
dc.subject.lembEnergía fotovoltaica - Maquina inyectora
dc.subject.lembEnergía solar - Optimización industrial
dc.subject.lembEficiencia energética - Costos operativos
dc.subject.lembIngeniería industrial - Investigaciones
dc.subject.lembTesis y Disertaciones académicas
dc.subject.proposalEnergía solar
dc.subject.proposalEficiencia energética
dc.subject.proposalSostenibilidad
dc.subject.proposalMáquina extrusora
dc.subject.proposalEnergías renovables
dc.subject.proposalEnergía fotovoltaica
dc.subject.proposalOptimización industrial
dc.subject.proposalEnergías renovables - Desarrollo sostenible
dc.titleMejora en la maquina “máquina inyectora, extrusora de plástico para la elaboración de útiles escolares”
dc.typebachelor thesis
dc.type.categoryFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregrado
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.driveinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de gradospa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 3 de 3
Cargando...
Miniatura
Nombre:
2026karenmorales.pdf
Tamaño:
546.64 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Cargando...
Miniatura
Nombre:
Autorización Facultad
Tamaño:
240.39 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Cargando...
Miniatura
Nombre:
Autorización estudiantes
Tamaño:
159 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Bloque de licencias

Mostrando 1 - 1 de 1
Cargando...
Miniatura
Nombre:
license.txt
Tamaño:
807 B
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: