Examinando por Autor "Jiménez García, Francy Nelly"

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Diagnóstico, perspectivas y desempeño de la energía solar fotovoltáica en el departamento de Caldas
(Universidad Autónoma de Manizales, 2018) Echeverry Cardona, Luisa Fernanda; Jiménez García, Francy Nelly; Ocampo López, Olga Lucía
En este trabajo se presenta un diagnóstico sobre los sistemas solares fotovoltaicos instalados en el Departamento de Caldas, a partir de la aplicación de un instrumento de recolección de información, el cual permitió conocer los sistemas existentes, sus características y el grado de satisfacción en su uso. Además se realizó una estimación de potencial de radiación solar en el Departamento de Caldas a partir de información climática de tres estaciones meteorológicas de la base de datos del Instituto de Estudios Ambientales IDEA de la Universidad Nacional sede Manizales y de tres estaciones remotas de las bases de datos de la NASA y la National Solar Radiation Database NSRDB. Con esta información se obtuvieron el promedio histórico diario mensual, la radiación solar mensual, y la radiación solar anual, y se realizaron análisis estadísticos descriptivos e inferenciales. Finalmente, se realizó el análisis del desempeño energético de tres sistemas solares instalados en el Servicio Nacional de Aprendizaje SENA Regional Manizales, en los cuales se determinaron las características de rendimientos, eficiencias y performance ratio de cada uno. El conocimiento de los sistemas solares existentes en la región, de la radiación solar en diferentes sitios del departamento y del desempeño energético bajo las condiciones ambientales propias del departamento permitió establecer perspectivas para la implementación de esta forma de energía en Caldas.
Efecto de la adición de sílice obtenida a partir de la cascarilla de arroz sobre propiedades físico-químicas y mecánicas del fibrocemento
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Gómez Mejía, Diana Marcela; Jiménez García, Francy Nelly; Hincapié Rojas, Daniel Fernando
Tras la sustitución del asbesto por otros materiales, se ha encontrado que, a partir de la cascarilla de arroz, residuo agroindustrial con alto contenido de sílice, es posible mejorar las propiedades del fibrocemento. En este trabajo de investigación se planteó determinar el efecto de la adición de diferentes formas de sílice, cascarilla de arroz, ceniza y microsílice sobre el fibrocemento, para evaluar el efecto de su inclusión en las propiedades físicas y mecánicas. En este trabajo se extrajo ceniza y micropartículas de sílice a partir de incineración y un proceso de lixiviación ácida de la cascarilla de arroz con ácido clorhídrico en concentraciones 1M, 2M y 3M. Este proceso se realizó con el fin de eliminar impurezas como óxidos metálicos presentes en la ceniza obtenida y de esta forma obtener un material con alto grado de pureza representado principalmente en sílice. Por medio de Fluorescencia de Rayos-X se determinó la composición química de la ceniza luego del tratamiento químico. Se utilizó análisis termogravimétrico para monitorear la eliminación de componentes orgánicos durante el proceso de incineración y determinar el contenido de residuo obtenido. Con Difracción de Rayos X se realizó el análisis estructural del fibrocemento. También se utilizó Microscopía Electrónica de Barrido para observar la morfología de la cascarilla de arroz, sílice y fibrocemento
Efecto de los aditivos extraídos de la cascarilla de arroz sobre las propiedades mecánicas y la durabilidad de matrices cementicias
(Manizales, 2023) Hincapié Rojas, Daniel Fernando; Moscoso Londoño, Oscar; Pineda Gómez, Posidia; Jiménez García, Francy Nelly
El subproducto principal de la industria arrocera, la cascarilla de arroz, se convierte en una valiosa materia prima mediante procesos químicos. De esta, se extraen microfibras de celulosa y compuestos basados en sílice. Estos componentes se utilizan en diversos fines, incluido el refuerzo de materiales a base de cemento, como el fibrocemento, un material liviano y resistente común en construcción ligera. En este estudio, se examinó el impacto de agregar diferentes porcentajes de micro y nanopartículas de sílice a las propiedades del fibrocemento. Las microfibras de celulosa se obtuvieron de la cascarilla de arroz mediante tratamientos alcalinos y de blanqueamiento. Además, se emplearon micro y nanopartículas de sílice obtenidas mediante procesos térmicos, químicos y de molienda mecánica de alta energía. Las mezclas de micro y nanopartículas de sílice, junto con microfibras de celulosa y otros componentes del fibrocemento, se dejaron curar durante 28 días y luego se caracterizaron físico-química y mecánicamente. Algunas muestras se sometieron a ciclos de envejecimiento acelerado simulando condiciones extremas. Los resultados indicaron que la adición del 5% tanto de micro como de nanopartículas de sílice mejoró significativamente las propiedades mecánicas del fibrocemento.
Energía solar fotovoltaica: diagnóstico, perspectivas y desempeño en el departamento del Valle del Cauca
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Restrepo Franco, Alejandra María; Jiménez García, Francy Nelly; López Castrillón, Yuri Ulianov
En este proyecto de investigación se presenta una caracterización de sistemas solares fotovoltaicos instalados a red en el Departamento del Valle del Cauca. Para el primer objetivo de la investigación se realizó la estimación del potencial de radiación solar en 5 subregiones del departamento a partir de información climática registrada en las bases de datos del IDEAM y bases de datos remotas de NASA y NREL. Con esta información se obtuvieron los promedios históricos diarios de radiación solar anual para las 5 subregiones a partir de análisis estadísticos descriptivos e inferenciales. En el segundo objetivo se realizó un diagnóstico de algunos sistemas solares fotovoltaicos conectados a red instalados en el departamento, a partir de información encontrada en Celsia y UPME, que permitió determinar los proyectos registrados, su ubicación, capacidades instaladas y sector de la economía; además se desarrolló un análisis general, ambiental, técnico y financiero de diferentes proyectos. Finalmente, se realizó un estudio de caso en el desempeño energético de 4 sistemas instalados en viviendas que se encuentran en el departamento objeto de estudio y se pudieron determinar características de rendimientos y performance ratio característicos de la región. El conocimiento de los sistemas solares existentes en la región, de la radiación solar en diferentes sitios del departamento y del desempeño energético bajo las condiciones ambientales propias permitió establecer perspectivas para la implementación de esta forma de energía en el Valle del Cauca.
Modelamiento de la eficiencia energética de sistemas solares fotovoltaicos para países de América a altas latitudes
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) González Lemus, Iván; Jiménez García, Francy Nelly; Mulcué Nieto, Luis Fernando
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía limpia, reconocida ampliamente por ser una solución para disminuir el efecto del cambio climático a nivel global y satisfacer las necesidades energéticas de manera sostenible. Los sistemas solares fotovoltaicos conectados a la red son una aplicación reciente e innovadora de este tipo de energía y su expansión ha sido creciente a nivel global. Su rendimiento y eficiencia energética depende de múltiples factores entre los cuales se encuentran la radiación solar disponible en el lugar geográfico de la instalación, la orientación e inclinación de los paneles solares, el clima y la calidad de los componentes. Se han implementado modelos matemáticos para calcular las pérdidas ocasionadas por cada uno de estos factores, sin embargo, predecir la eficiencia energética de estos sistemas no es sencillo por las múltiples variables que la afectan. En este trabajo se propone una expresión matemática que permite determinar el Performance Ratio en países de altas latitudes del continente americano, mediante parámetros de entrada como la latitud, la inclinación del panel solar y la temperatura media ambiente del lugar. Esta expresión se obtiene mediante el estudio de las diversas pérdidas en 46 puntos geográficos comprendidos en un intervalo de latitud entre 14.64° y 61.22°, a través de una metodología que ya se había aplicado para países de bajas latitudes. En la aplicación de este modelo se obtienen errores promedio entre el Performance Ratio simulado y ajustado alrededor de 1.68% los cuales son bajos, lo que refleja la confiabilidad de la aproximación.
Movimiento Ondulatorio
(Universidad Autónoma de Manizales, 2017) Márquez Narváez, Carolina; Beleño Montagut, Ligia; Jiménez García, Francy Nelly; Muñiz, Jorge Luis
Movimiento Oscilatorio
(Universidad Autónoma de Manizales, 2016) Jiménez García, Francy Nelly; Muñiz, Jorge Luis; Agudelo Calle, Jairo de Jesús; Márquez Narváez, Carolina; Evelio Leyton, Hernando; Beleño Montagut, Ligia
Ondas Sonoras
(Universidad Autónoma de Manizales, 2018) Jiménez García, Francy Nelly; Muñiz, Jorge Luis; Beleño Montagut, Ligia; Márquez Narváez, Carolina; Agudelo Calle, Jairo de Jesús
Potencial de energías renovables no convencionales para generar electricidad en el departamento del Putumayo
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Luna Carlosama, Carlos Fernando; Jiménez García, Francy Nelly; Moreno Chuquen, Ricardo
En Colombia el potencial en energía eólica y solar es considerado alto, sin embargo, el área de las zonas no interconectadas del país corresponde aproximadamente al 50% del territorio. En particular, en el departamento del Putumayo hay un bajo índice de cobertura eléctrica, por otro lado, se desconoce con exactitud el potencial energético solar y eólico. En esta investigación se determinó el potencial efectivo para la generación eléctrica en el departamento del Putumayo, a partir del recurso solar y eólico, considerando restricciones técnicas y geográficas. Para este fin se empleó información de múltiples bases de datos, tales como estaciones meteorológicas del IDEAM, y las bases remotas NREL y NASA Se encontró que la región Amazónica en el Putumayo tiene la irradiación más alta y el potencial efectivo solar más alto con respecto a las otras regiones (Andina, y Andina-amazónica); sin embargo, los vientos son los más bajos de las 3 regiones. Por el contrario, en la región Andina los valores de irradiación y de potencial efectivo solar son los más bajos. Con respecto a la densidad de potencia eólica y la energía generada por una turbina, los valores más altos se dieron en la región Andina-amazónica, este valor es pequeño comparado con zonas de alto potencial de Colombia. Por otro lado, evaluando los costos de energía de la región y los costos de energía nivelados globales, se concluye que el potencial con sistemas fotovoltaicos resultaría factible para producir energía eléctrica de autogeneración y generación distribuida en los municipios del Putumayo.
Producción de nanopartículas de oro y plata con propiedades ópticas para potenciales aplicaciones biomédicas
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) Ramirez Henao, Juan Fernando; Moscoso Londoño, Oscar; Jiménez García, Francy Nelly
En el presente trabajo se basó en la síntesis de nanopartículas de oro y plata, las cuales tienen propiedades ópticas y pueden ser usadas en aplicaciones en el campo biomédico. Para su síntesis se implementó la metodología bottom-up partiendo de un compuesto precursor: el ácido cloroáurico para las nanopartículas de oro y el nitrato de plata para las de plata. Bajo dicha metodología de síntesis, se modificaron algunos parámetros a fin de obtener sistemas de nanopartículas con diferente tamaño y concentración. En este sentido se planteó el uso de tres diferentes agentes reductores: borohidruro de sodio, etilenglicol y ácido ascórbico para las nanopartículas de plata y ácido cítrico, citrato de potasio y borohidruro de sodio para las nanopartículas de oro. Además, se usaron estabilizantes como polivinilpirrolidona (PVP) y citrato de potasio. Los sistemas obtenidos fueron estudiados mediante espectrofotometría UV-Visible, microscopia electrónica de transmisión (TEM) y absorción atómica, en donde se obtuvieron comportamientos cercanos a los reportados en la literatura científica. Los sistemas de nanopartículas de plata fueron empleados como agentes bactericidas, específicamente se realizaron ensayos sobre cultivos de bacterias de Escherichia Coli, Staphylococcus epidermidis y placa bacteriana oral. Los resultados indican que los efectos bactericidas están fuertemente ligados con la concentración de nanopartículas de plata. Por otro lado, y conociendo las propiedades de biocompatibilidad de las nanopartículas de oro, con los sistemas sintetizados se llevaron a cabo pruebas de biocompatibilidad en plasma rico en plaquetas, observando que las nanopartículas de oro tienen un mejor desempeño.
Simulación de interacciones de corto y largo alcance para nanoestructuras de manganitas tipo perovskitas empleando el método Monte Carlo
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Márquez Narváez, Carolina; Jiménez García, Francy Nelly; Ortíz Álvarez, Hugo Hernán
Actualmente, se reconoce en los materiales magnéticos una fuente para la fabricación y mejoramiento de dispositivos tecnológicos, lo que constituye un desafío desde el punto de vista científico para el entendimiento de sus propiedades. En este sentido, el método de simulación Monte Carlo ha mostrado ser eficaz, para la simulación de propiedades de materiales. La interacción dipolar magnética juega un papel importante en el comportamiento de los materiales magnéticos, es de largo alcance y computacionalmente costosa ya que el cálculo es sobre todos los pares de momentos magnéticos de la muestra. En este trabajo se implementaron modelos que incluyen interacciones de corto y largo alcance por el método de Monte Carlo para la simulación de propiedades magnéticas de estructuras cúbica dentro de las que caben las manganitas tipo perovskita. La descripción de la interacción dipolar magnética en capas delgadas se llevó a cabo sobre celdas de simulación replicadas periódicamente, para lo que se emplearon el método de los radios de corte, que es una aproximación, y el de las sumas de Ewald que es de convergencia rápida. En este trabajo se realizaron procesos de paralelización en CPU utilizando la librería OpenMP y GPU utilizando la librería OpenACC para reducir los tiempos de cómputo en las sumas de Ewald. Se lograron reducir los tiempos en cada prototipo implementado, primero optimizando el código, después paralelizando en CPU, finalmente y paralelizando en GPU. Se encontró que con el modelo básico implementado mediante las sumas de Ewald el costo computacional es cinco veces mayor al que se alcanzó con el modelo paralelizado en GPU.