Análisis de la eficiencia energética basado en la automatización y predicción del consumo de energía mediante redes neuronales artificiales

En el marco de la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible, adoptada por la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2015, se establecieron 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) con la finalidad de abordar problemáticas que existen en el mundo, como lo son la pobreza, el hambre y entre ello...

Full description

Autores:
Mieles Donado, Lucía Margarita
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/14239
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Eficiencia energética
Redes neuronales artificiales
Cambio climático
Automatización
Consumo energético
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openAccess
License
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description En el marco de la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible, adoptada por la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2015, se establecieron 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) con la finalidad de abordar problemáticas que existen en el mundo, como lo son la pobreza, el hambre y entre ellos el cambio climático. Dentro de los ODS existen objetivos que buscan garantizar el acceso a energía segura y sostenible, asimismo, objetivos que enfocan sus acciones para combatir el cambio climático. En este contexto, la eficiencia energética surge como una estrategia fundamental para mitigar el impacto ambiental del crecimiento de la población, ya que el aumento de la población incrementa la demanda de consumos energéticos y emisiones de CO2. Este proyecto presenta y aborda la problemática del consumo energético en edificios universitarios, en este caso un bloque de la Universidad de la Costa, ubicada en la ciudad de Barranquilla Colombia, mediante la automatización y el uso de redes neuronales artificiales (RNA), teniendo como objetivo la evaluación del potencial de ahorro energético en cada uno de los pisos del bloque 10; además, la metodología incluye un diseño de un modelo predictivo el cual integra variables como los son la ocupación, la fecha y una lectura de los datos hora a hora. Las principales conclusiones de este trabajo muestran que la automatización y predicción del consumo es una estrategia efectiva para optimizar el consumo energético en edificios universitarios; de igual manera, los porcentajes de ahorro energético se alinean a los esfuerzos mundiales por mitigar el cambio climático. Por último, se concluye que la estrategia presentada es aplicable y transferible a otros contextos institucionales.
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Dentro de los ODS existen objetivos que buscan garantizar el acceso a energía segura y sostenible, asimismo, objetivos que enfocan sus acciones para combatir el cambio climático. En este contexto, la eficiencia energética surge como una estrategia fundamental para mitigar el impacto ambiental del crecimiento de la población, ya que el aumento de la población incrementa la demanda de consumos energéticos y emisiones de CO2. Este proyecto presenta y aborda la problemática del consumo energético en edificios universitarios, en este caso un bloque de la Universidad de la Costa, ubicada en la ciudad de Barranquilla Colombia, mediante la automatización y el uso de redes neuronales artificiales (RNA), teniendo como objetivo la evaluación del potencial de ahorro energético en cada uno de los pisos del bloque 10; además, la metodología incluye un diseño de un modelo predictivo el cual integra variables como los son la ocupación, la fecha y una lectura de los datos hora a hora. Las principales conclusiones de este trabajo muestran que la automatización y predicción del consumo es una estrategia efectiva para optimizar el consumo energético en edificios universitarios; de igual manera, los porcentajes de ahorro energético se alinean a los esfuerzos mundiales por mitigar el cambio climático. Por último, se concluye que la estrategia presentada es aplicable y transferible a otros contextos institucionales.In the context of the 2030 Agenda for Sustainable Development, adopted by the United Nations General Assembly in 2015, 17 Sustainable Development Goals (SDGs) were established to address problems that exist in the world, such as poverty, hunger and, among them, climate change. Within the SDGs, there are goals that seek to ensure access to safe and sustainable energy, as well as goals that focus their actions on combating climate change. In this context, energy efficiency emerges as a fundamental strategy to mitigate the environmental impact of population growth, since population growth increases the demand for energy consumption and CO2 emissions.This project presents and addresses the problem of energy consumption in university buildings, in this case a block of the Universidad de la Costa, located in the city of Barranquilla Colombia, through automation and the use of artificial neural networks (ANN), aiming to evaluate the potential for energy savings in each of the floors of block 10; also, the methodology includes a design of a predictive model which integrates variables such as occupancy, date and a reading of the data hour by hour. The main conclusions of this work show that the automation and prediction of consumption is an effective strategy to optimize energy consumption in university buildings; likewise, the percentages of energy savings are aligned with global efforts to mitigate climate change. Finally, it is concluded that the strategy presented is applicable and transferable to other institutional contexts.Introducción 10 -- Capítulo I 12 -- Generalidades 12 – Justificación 12 -- Alcance 14 -- Formulación del Problema 15 -- Pregunta Problema 16 -- Objetivos 17 -- Objetivo General 17 -- Objetivos Específicos 17 -- Estado del Arte 18 -- Marco de Antecedentes 18 -- Marco Conceptual 22 -- Marco Teórico 27 -- Marco Normativo 33 -- Capítulo II 36 – Metodología 36 -- Caso Estudio 36 -- Capítulo III 45 -- Resultados 45 -- Piso 1 45 -- Piso 3 50 -- Piso 4 56 -- Ahorros 61—Conclusiones 64 – Referencias 66 --Ingeniero(a) Mecánico(a)Pregrado70 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaEnergiaBarranquilla, ColombiaIngeniería MecánicaAnálisis de la eficiencia energética basado en la automatización y predicción del consumo de energía mediante redes neuronales artificialesTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAbhishek, K., Singh, M. P., Ghosh, S., & Anand, A. (2012). Weather Forecasting Model using Artificial Neural Network. Procedia Technology, 4, 311–318. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2012.05.047Agencia Internacional de la Energía. (2023). Sistemas energéticos-edificios. https://www.iea.org/energy-system/buildingsAlmusharraf, A. I. (2025). Automation and Its Influence on Sustainable Development: Economic, Social, and Environmental Dimensions. Sustainability (Switzerland), 17(4). https://doi.org/10.3390/su17041754Amaya Rondón, C. J. (2024). Evaluación de la automatización para el ahorro energético en edificios educativos Caso de estudio de la Universidad de La Costa. https://repositorio.cuc.edu.co/server/api/core/bitstreams/f06b841b 0804-4dcc-b62c-e9a58c98d74d/contentAmazon. (n.d.). ¿Qué es una red neuronal? https://aws.amazon.com/es/what is/neural-networkBalbis-Morejón, M., Rey-Hernández, J. M., Amaris-Castilla, C., Velasco-Gómez, E., San José-Alonso, J. F., & Rey-Martínez, F. J. (2020). 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