Sistema Informático Para el Uso Remoto de un Laboratorio de Energía Renovable

dc.contributor.advisorSegura Torres, Dario Alejandro
dc.contributor.authorGarzón Gómez , Daniel Alejandro
dc.contributor.corporatenameUniversidad Santo Tomàs
dc.date.accessioned2025-06-26T13:03:39Z
dc.date.available2025-06-26T13:03:39Z
dc.date.issued2025-06-24
dc.descriptionEl objetivo principal de este proyecto de grado es desarrollar una aplicación web que permita a los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Electrónica de la Universidad Santo Tomás acceder remotamente al "Development Kit Energy Harvesting" para realizar prácticas de laboratorio. Este kit incluye diversos generadores de energía, una celda fotovoltaica, un generador termoeléctrico y un generador piezoeléctrico. Para el laboratorio remoto propuesto se utilizará únicamente la celda fotovoltaica por lo cual, se diseñó una guía de laboratorio titulada “Determinación de la curva característica I-V de una celda fotovoltaica con datos experimentales”, en ella se describen el funcionamiento del hardware implementado y ofrece un paso a paso para la realización del experimento mediante la aplicación web. Posteriormente, se desarrolla el hardware necesario conformado por una celda fotovoltaica, un sistema para variar la irradiancia sobre la celda, un circuito de primer orden que permite emular el comportamiento de una carga variable conectada a la unidad de generación de energía renovable y un microcontrolador, el cual se encarga de recopilar los datos y enviarlos mediante sus funciones de WiFi a la aplicación web. La aplicación web se encarga de mostrar la información obtenida de la celda fotovoltaica en tiempo real, visualizando los datos a través de gráficos o tablas, y también permite controlar parámetros referentes al laboratorio como la irradiancia emitida a la celda fotovoltaica y la carga o descarga del condensador del circuito de primer orden.
dc.description.abstractThe main objective of this degree project is to develop a web application that allows students of the School of Electronic Engineering of the Universidad Santo Tomás to remotely access the “Development Kit Energy Harvesting” to perform laboratory practices. This kit includes several power generators, a photovoltaic cell, a thermoelectric generator and a piezoelectric generator. For the proposed remote laboratory, only the photovoltaic cell will be used; therefore, a laboratory guide entitled “Determination of the I-V characteristic curve of a photovoltaic cell with experimental data” was designed, which describes the operation of the implemented hardware and offers a step-by-step guide to perform the experiment through the web application. Subsequently, the necessary hardware is developed, consisting of a photovoltaic cell, a system to vary the irradiance on the cell, a first order circuit that allows emulating the behavior of a variable load connected to the renewable energy generation unit and a microcontroller, which is responsible for collecting the data and sending them through its WiFi functions to the web application. The web application is in charge of displaying the information obtained from the photovoltaic cell in real time, visualizing the data through graphs or tables, and also allows to control parameters related to the laboratory such as the irradiance emitted to the photovoltaic cell and the charge or discharge of the capacitor of the first order circuit. The results show that the developed computer system allows users to receive information in real time, visualize the data through graphs or tables, and control parameters such as irradiance and the charge or discharge of the capacitor in the first order circuit.
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero Electronicospa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationGarzòn Gòmez, D. A. (2025). Sistema Informático para el Uso Remoto de un Laboratorio de Energía Renovable. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomas]. Repositorio Institucional
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/11634/68079
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Santo Tomásspa
dc.publisher.branchCRAI-USTA Bogotá
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería Electrónicaspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Electrónicaspa
dc.relation.referencesM. Gomez, “La importancia de los laboratorios en la enseñanza de la ingeniería Dra. María Idalia Gómez de la Fuente,” 2013.
dc.relation.referencesC. G. Iñiguez-Monroy, W. E. Aguilar-Salinas, M. De Las Fuentes-Lara, and A. C. Justo-López, “Challenges of remote teaching of basic engineering sciences in a contingency situation,” Formacion Universitaria, vol. 15, no. 5, pp. 61–74, Oct. 2022, doi: 10.4067/S0718-50062022000500061
dc.relation.referencesD. Rosselli, “Covid-19 en Colombia: los primeros 90 días,” Acta Neurológica Colombiana, vol. 36, no. 2 Supl. 1, pp. 1–6, May 2020, doi: 10.22379/24224022287.
dc.relation.referencesA. Heimann, A. Ruiz, and N. Ayala, “DIFICULTADES EN LA APLICACIÓN DE CLASES REMOTAS DURANTE LA PANDEMIA DE COVID-19 EN LA FACITEC,” Saeta Digital Tecnología, Diseño e Innovación, pp. 1–17, Oct. 2020.
dc.relation.referencesJ. Pineda, D. Coaquira, L. Coaquira, D. De la Cruz, and M. Jara, “IMPORTANCIA DEL TRABAJO EN EL LABORATORIO EN LOS POCESOS DE ENSEÑANZA – APRENDIZAJE EN INGENIERÍA,” Ñawparisun - Revista de Investigación Científica, vol. 3, no. Vol. 3, Num. 1, pp. 37–48, Oct. 2020, doi: 10.47190/nric.v3i1.125.
dc.relation.referencesD. C. Herrera, K. Triana, and W. Mesa, “Importancia de los laboratorios remotos y virtuales en la educación superior Importance of Remote and Virtual Labs in Higher Education.” [Online]. Available: https://orcid.org/0000-0003-1923-5187
dc.relation.referencesM. I. Gomez de la Fuente, “La importancia de los laboratorios en la enseñanza de la ingeniería Dra. María Idalia Gómez de la Fuente.”
dc.relation.referencesJ. Sebastián and C. Cano, “SISTEMA REMOTO PARA PRÁCTICAS DE LABORATORIO CO- MO ESTRATEGIA EDUCACIÓN 4.0 EN LAFORMACIÓN DE INGENIEROS ELECTRÓNICOS,” Bogota, Sep. 2020.
dc.relation.referencesS. C. Castillo, J. Sebastián, R. Aguilar, and E. F. Forero, “DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA EL MEJORAMIENTO DE LA ENSEÑANZA DE ENERGÍA FOTOVOLTAICA.”
dc.relation.referencesX. Chen, “Remote-Lab-v6,” Houston, Mar. 2016. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/298792638
dc.relation.referencesM. K. Hamza, B. Alhalabi, S. Hsu, M. M. Larrondo-Petrie, and D. M. Marcovitz, “Remote Labs: The Next High-Tech Step Beyond Simulation for Distance Education,” Computers in the Schools, vol. 19, no. 3–4, pp. 171–190, 2003, doi: 10.1300/J025v19v03_14.
dc.relation.referencesJ. Grodotzki, T. R. Ortelt, and A. E. Tekkaya, “Remote and Virtual Labs for Engineering Education 4.0: Achievements of the ELLI project at the TU Dortmund University,” Elsevier B.V., 2018, pp. 1349–1360. doi: 10.1016/j.promfg.2018.07.126.
dc.relation.referencesJ. L. Guzmán, M. Berenguel, and F. Rodríguez, “LABORATORIO REMOTO PARA EL CONTROL DE UNA MAQUETA DE INVERNADERO.”
dc.relation.referencesJ. Carvajal, “La Cuarta Revolución Industrial o Industria4.0y su Impacto en la Educación Superior en Ingeniería en Latinoamérica y el Caribe,” Jul. 2017.
dc.relation.referencesM. K. Kirar, “IoT Based Remote Monitoring, Control, and Protection of Irrigation Water Pumping System,” Journal of Operation and Automation in Power Engineering, vol. 11, no. 1, pp. 69–75, 2023, doi: 10.22098/joape.2023.9265.1647.
dc.relation.referencesJ. Álvarez Ariza and C. Nomesqui Galvis, “RaspyControl Lab: A fully open-source and real-time remote laboratory for education in automatic control systems using Raspberry Pi and Python,” HardwareX, vol. 13, p. e00396, Mar. 2023, doi: 10.1016/J.OHX.2023.E00396.
dc.relation.referencesN. ABEKIRI, A. RACHDY, M. AJAAMOUM, B. NASSIRI, L. ELMAHNI, and Y. OUBAIL, “Platform for hands-on remote labs based on the ESP32 and NOD-red,” Sci Afr, vol. 19, p. e01502, Mar. 2023, doi: 10.1016/J.SCIAF.2022.E01502.
dc.relation.referencesR. M. Ramli and W. A. Jabbar, “Design and implementation of solar-powered with IoT-Enabled portable irrigation system,” Internet of Things and Cyber-Physical Systems, vol. 2, pp. 212–225, Jan. 2022, doi: 10.1016/J.IOTCPS.2022.12.002.
dc.relation.referencesP. E. Tham et al., “Sustainable smart photobioreactor for continuous cultivation of microalgae embedded with Internet of Things,” Bioresour Technol, vol. 346, p. 126558, Feb. 2022, doi: 10.1016/J.BIORTECH.2021.126558.
dc.relation.referencesJ. B. Cano et al., “DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF AN ELECTRONIC PROTOTYPE FOR SOLAR PANEL CHARACTERIZATION ON EXTERIOR CONDITIONS,” 2015.
dc.relation.referencesT. Vargas Augusta Abrahamse and U. Privada Boliviana, “AN OPEN-SOURCE HARDWARE I-V CURVE TRACER FOR MONITORING PV OUTPUT IN BOLIVIA,” 2014. [Online]. Available: http://www.appropedia.org/I-V_Curve_tracer.
dc.relation.referencesD. Zambrano and G. Chafla, “‘ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS DE NUEVAS ARQUITECTURAS WEB BASADAS EN WEBRTC ALOJADA EN LA NUBE Y FACTIBLE IMPLEMENTACION PARA APLICACIONES DE VOZ SOBRE IP (VoIP).,’” Quito, 2015.
dc.relation.referencesA. Campisano, C. Modica, F. Musmeci, C. Bosco, and A. Gullotta, “Laboratory experiments and simulation analysis to evaluate the application potential of pressure remote RTC in water distribution networks,” Water Res, vol. 183, Sep. 2020, doi: 10.1016/j.watres.2020.116072.
dc.relation.referencesJ. M. Aguilar, SignalR Programming in Microsoft ASP.NET. 2014. [Online]. Available: http://www.microsoft.com/about/legal/en/us/IntellectualProperty
dc.relation.referencesM. Julio and C. Jerez, “Introducción a SignalR,” Revista Telem@tica, vol. 12, no. 3, pp. 1–10, 2013, [Online]. Available: http://revistatelematica.cujae.edu.cu/index.php/tele
dc.relation.referencesR. Manzanares, “Dimensionamiento de sistemas hibridos de energías renovables para la generacion de energía electrica en Mexico,” 2011, doi: 10.13140/RG.2.2.30843.21285.
dc.relation.referencesJ. Díaz-Rodríguez, L. Pabón-Fernández, and A. Pardo-García, “Sistema Híbrido de Energía Utilizando Energía Solar y Red Eléctrica,” Lámpsakos, no. 7, p. 69, Jun. 2012, doi: 10.21501/21454086.846.
dc.relation.referencesC. Vilchis Munguia, “INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY ESCUELA DE GOBIERNO Y TRANSFORMACIÓN PÚBLICA "LAS ENERGÍAS HÍBRIDAS Y/O RENOVABLES COMO MODELO ALTERNATIVO DE,” 2020.
dc.relation.referencesD. Rekioua, “Green Energy and Technology Hybrid Renewable Energy Systems Optimization and Power Management Control.” [Online]. Available: http://www.springer.com/series/8059
dc.relation.referencesI. Lopez Merodio, “La energía renovable: Importancia de su implantación y desarrollo,” 2019.
dc.relation.referencesR. Zamora Musa, “Laboratorios Remotos: Actualidad y Tendencias Futuras,” Scientia et Technica Año XVII, vol. 51, 2012.
dc.relation.referencesD. A. Segura-Torres and E. F. Forero-Garcia, “Architecture for the management of a remote practical learning platform for engineering education,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Institute of Physics Publishing, 2019. doi: 10.1088/1757-899X/519/1/012020.
dc.relation.referencesM. A. RADA, D. RESTREPO, and J. M. LOPEZ-LEZAMA, “Diseño de guías de laboratorio para un curso de sistemas de potencia,” Espacios, vol. 41, no. 44, pp. 184–200, Nov. 2020, doi: 10.48082/espacios-a20v41n44p14.
dc.relation.referencesD. J. Tigreros, “MANEJO_HERRAMIENTAS_OPERACIÓN_DESARROLLO_GUÍAS_LABORATORIO_ASOCIADAS_RECURSOS_DIDÁCTICOS_SOFTWARE_DISPONIBLE,” 2020.
dc.relation.referencesK. Herrera, “Rediseño de front-end y back-end de una aplicación web de un sistema de administración escolar,” 2020.
dc.relation.referencesS. Graciela, P. Ibarra, R. Quispe, F. F. Mullicundo, D. A. Lamas, and L. Presente, HERRAMIENTAS Y TECNOLOGÍAS PARA EL DESARROLLO WEB DESDE EL FRONTEND AL BACKEND. 2021. [Online]. Available: https://www.campusmvp.es/recursos/post/Desar
dc.relation.referencesBootstrap, “Bootstrap.”
dc.relation.referencesP. Yair and C. Sánchez, “Implementación del patrón arquitectónico MVC en aplicaciones web para la arquitectura del software del sistema de capellanía de la UM.”
dc.relation.referencesMercedes. Marqués, Bases de datos. Universitat Jaume I. Servei de Comunicació i Publicacions, 2009.
dc.relation.referencesJ. M. Aguilar, SignalR programming in Microsoft ASP.NET. Microsoft Press, 2014.
dc.relation.referencesS. Labs, “efm32gg-datasheet”.
dc.relation.referencesS. Labs, “Simplicity Studio Software.” Accessed: Sep. 19, 2023. [Online]. Available: https://www.silabs.com/developers/simplicity-studio
dc.relation.referencesL. Technology Corporation, “DC2080A - Energy Harvesting (EH) Multi-Source Demo Board with Transducers.” [Online]. Available: http://www.linear.com/demo/DC2080A
dc.relation.references“ESP8266EX Datasheet,” 2015. [Online]. Available: http://bbs.espressif.com/
dc.relation.referencesL. Umbarila, F. Alfonso, and J. Rivera, “Importancia de las energias renovables en la seguridad energetica”.
dc.relation.referencesJ. E. N. Jerez, M. Alfaro, I. Alfaro, and R. Guerra, “Determining the efficiency of a mini photovoltaic solar panel: A laboratory experience in renewable energy,” Educacion Quimica, vol. 31, no. 2, pp. 22–37, Apr. 2020, doi: 10.22201/fq.18708404e.2020.2.70300.
dc.relation.referencesL. Llerena, F. Viscaino, and W. Culque, “Desarrollo de software con Net Core,” 2022, [Online]. Available: https://orcid.org/0000-0003-1760-6992 [49] Microsoft, “Paseo por el lenguaje C#,” in https://learn.microsoft.com/es-es/dotnet/csharp/tour-of-csharp/, Jul. 2023.
dc.relation.referencesMicrosoft, “¿Qué es Visual Studio?” Accessed: Sep. 21, 2023. [Online]. Available: https://learn.microsoft.com/es-es/visualstudio/get-started/visual-studio-ide?view=vs-2022
dc.relation.referencesMicrosoft, “Información general sobre ASP.NET MVC.” Accessed: Sep. 21, 2023. [Online]. Available: https://learn.microsoft.com/es-es/aspnet/mvc/overview/older-versions-1/overview/asp-net-mvc-overview
dc.relation.referencesMicrosoft, “¿Qué es SQL Server Management Studio (SSMS)?” Accessed: Sep. 21, 2023. [Online]. Available: https://learn.microsoft.com/es-es/sql/ssms/sql-server-management-studio-ssms?view=sql-server-ver16
dc.relation.referencesMicrosoft, “Capítulo 1: Introducción a HTTP y HTTPS.” Accessed: Sep. 21, 2023. [Online]. Available: https://learn.microsoft.com/es-es/azure/rtos/netx-duo/netx-duo-web-http/chapter1
dc.relation.referencesAmazon AWS, “¿Qué es AJAX?” Accessed: Sep. 21, 2023. [Online]. Available: https://aws.amazon.com/es/what-is/ajax/
dc.relation.referencesJ. M. Aguilar, SignalR programming in Microsoft ASP.NET. Microsoft Press, 2014.
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.keywordRemote Laboratories
dc.subject.keywordWeb Application
dc.subject.keywordReal Time
dc.subject.keywordEducation
dc.subject.keywordPhotovoltaic Cell
dc.subject.lembIngeniería Electrónica
dc.subject.lembEnergía renovable
dc.subject.lembCeldas solares
dc.subject.proposalLaboratorios Remotos
dc.subject.proposalAplicación Web
dc.subject.proposalTiempo Real
dc.subject.proposalEducación
dc.subject.proposalCelda Fotovoltaica
dc.titleSistema Informático Para el Uso Remoto de un Laboratorio de Energía Renovable
dc.typebachelor thesis
dc.type.categoryProducción Técnica y Tecnológica: Software
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:
2025danielgarzon.pdf
Tamaño:
2.05 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Cargando...
Miniatura
Nombre:
2025cartadefacultad.pdf
Tamaño:
349.33 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Cargando...
Miniatura
Nombre:
2025cartaderechosdeautor.pdf
Tamaño:
181.78 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: