Revista UIS Ingenierías

Vol. 23 Núm. 1 (2024): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Aplicación de la metodología QFD al diseño de un colector tubular hibrido de humedad residual del medio ambiente y lluvia

PDF
  • Ricardo Andrés García-León ,
  • Armando Rafael Cervantes-Padilla,
  • Gustavo Guerrero-Gómez
Ricardo Andrés García-León
Universidad Francisco de Paula Santander
Armando Rafael Cervantes-Padilla
Universidad Francisco de Paula Santander
Gustavo Guerrero-Gómez
Universidad Francisco de Paula Santander
DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v23n1-2024012

Publicado 2024-04-16

Palabras clave

  • QFD,
  • diseño mecánico,
  • agua,
  • colector,
  • sostenibilidad,
  • maquina,
  • humedad,
  • paneles
    • ...Más
    Menos

Cómo citar

García-León , R. A., Cervantes-Padilla, A. R., & Guerrero-Gómez , G. . (2024). Aplicación de la metodología QFD al diseño de un colector tubular hibrido de humedad residual del medio ambiente y lluvia. Revista UIS Ingenierías, 23(1), 141–158. https://doi.org/10.18273/revuin.v23n1-2024012

Derechos de autor 2024 Revista UIS Ingenierías

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-SinDerivadas 4.0.

Resumen

En este estudio, se desarrolló el diseño de un colector híbrido de humedad ambiental y agua de lluvia para la captación de agua, utilizando teorías y métodos de diseño. El diseño mecánico se llevó a cabo utilizando la metodología QFD (Despliegue de la Función de Calidad), que proporcionó herramientas para el modelado de un sistema de recolección de agua de lluvia y humedad que fuera económico, independiente energéticamente y fácil de implementar y manejar. La estructura del colector de agua de lluvia de material acrílico demostró una adecuada dureza y resistencia (con una energía necesaria 4.7 lb/ft), siendo capaz de soportar la carga de lluvia y el peso de los paneles solares, con una resistencia superior a la de un techo convencional elaborado de tejas. Además, se logró un diseño visualmente atractivo, óptimo para su instalación en parques y entradas de centros comerciales, debido a que proporciona agua potable, energía y sombra. Finalmente, se evidenció que un diseño sin la implementación del sistema de refrigeración podría ofrecer una solución óptima para el suministro de agua en áreas donde no existe acceso a agua potable y la cantidad de lluvia anual excede los 150 días.

PDF

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

  1. R. Quiroga-Martínez, “Indicadores ambientales y de desarrollo sostenible: avances y perspectivas para América Latina y el Caribe,” Chile, 2007.
  2. A. H. Correa Sastoque, “Diseño de un sistema de captación y aprovechamiento de aguas lluvias como alternativa de ahorro de agua potable en la Universidad Libre de Colombia, sede Bosque Popular, bloque P y cafetería,” Universidad Libre, 2014.
  3. M. P. Ricardo Calzadilla, A. Gómez Arias, R. Martín Fernández, V. Cutie Cansino, and O. Martínez Díaz, “Estudio de las precipitaciones para el diseño de sistema de captación de agua de lluvia,” Rev. Ing. Agrícola; vol. 10, Núm. 2, 2020.
  4. N. A. López Hernández, O. L. Palacios-Vélez, M. Anaya-Garduño, J. Chávez-Morales, J. E. Rubiños-Panta, M. García-Carrillo, “Diseño de sistemas de captación del agua de lluvia: alternativa de abastecimiento hídrico,” Rev. Mex. Ciencias Agrícolas, vol. 8, no. 6, pp. 1433–1439, 2017, doi: https://doi.org/10.29312/remexca.v8i6.314
  5. S. Devetak Álvarez, “Plataforma contra la desertificación. Atrapanieblas. Agua, difusión e innovación tecnológica IV región, Chile,” Universidad de Chile, 2014.
  6. BBC-News, “Chile: los atrapanieblas que capturan agua en Atacama, uno de los lugares más secos del mundo,” BBC, 2015. https://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/05/150521_atrapanieblas_chile_desierto_lp.
  7. G. Y. Muñoz Martínez, J. S. Suárez Guerrero, “Rain Wall: Sistema vertical que implementa la recolección de aguas lluvias y cultivos hidropónicos.” Universidad Gran Colombia, Bogotá, Colombia, pp. 1–123, 2020.
  8. Y. Mosquera and M. Ramírez, “Obtención de Agua Mediante Condensación de la Humedad del Aire de la Ciudad de Santa Marta,” Universidad Antonio Nariño, 2020.
  9. Z. M. Ruiz Garzón, A. D. Peña Vega, and M. A. Cardoso Polania, “Diseño de sistema para el aprovechamiento de agua lluvia y ahorro de agua potable en el colegio la nueva esperanza del municipio de la calera - Cundinamarca,” Universidad Gran Colombia, 2018.
  10. W. D. Velandia-Bernal, W. A. Ortiz-Forero, “Propuesta para la captación y uso de agua lluvia en las instalaciones de la Universidad Católica de Colombia a partir de un modelo de recolección de agua,” Universidad Católica de Colombia, 2017.
  11. A. K. Quintero-Ortiz, “Diseño de un sistema de riego con reservorio como alternativa de aprovechamiento de aguas lluvias en la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña,” Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, 2017.
  12. C. M. Peñaloza-Velásquez, M. A. Peñaloza-Velásquez, “Evaluación de un sistema piloto de captación de agua mediante la tecnología de aprovechamiento de la niebla en sectores estratégicos del municipio de Ocaña,” Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, 2020.
  13. IDEAM, “Metodología de la operación estadística de variables meteorológicas,” Colombia, 2018. [Online]. Available: http://www.ideam.gov.co/documents/11769/72085840/Documento+metodologico+variables+meteorologicas.pdf/8a71a9b4-7dd7-4af4-b98e-9b1eda3b8744
  14. D. Ullman, The mechanical design process. New York: McGraw-Hill, 2010.
  15. K. V. Clavijo Bernal, J. F. Araujo Arrieta, E. S. Ortega Vivas, “Estudio de factibilidad para la implementación de un sistema pluvial ecosostenible.” Universidad Gran Colombia, Bogotá, Colombia, 2017.
  16. C. Arroyave, A. Maya, and C. Orozco, “Aplicación de la metodología QFD en el proceso de ingeniería de requisitos,” Universidad EAFIT, 2007.
  17. E. A. Rodríguez Gasca, E. de J. Cortés Torres, and C. A. Cortés Peña, “Aplicación de la metodología QFD en el desarrollo de una impresora 3D,” Rev. Colomb. Tecnol., vol. 2, no. 28, pp. 47–54, 2016, doi: https://doi.org/10.24054/16927257.v28.n28.2016.2463
  18. J. EL Mesbahi, I. Buj-Corral, A. EL Mesbahi, “Use of the QFD method to redesign a new extrusion system for a printing machine for ceramics,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 111, no. 1–2, pp. 227–242, 2020, doi: https://doi.org/10.1007/s00170-020-05874-x
  19. R. A. García-Léon, W. Jaimes-Gonzalez, L. D. Becerra, E. Flórez-Solano, M. Cabellos-Martínez, D. Meneses-Torres, “Application of the QFD method to the design of a cocoa pulping machine,” Int. J. Syst. Assur. Eng. Manag., pp. 1–12, 2021, doi: https://doi.org/10.1007/s13198-021-01416-0
  20. E. Flórez-Solano, R. A. García-León, E. Sanchez-Ortiz, “Diseño de un sistema alimentador para un horno rotatorio en la producción de fosfato en norte de Santander,” Rev. Colomb. Tecnol. vol. 1, no. 29, pp. 70–80, 2017, doi: https://doi.org/10.24054/rcta.v1i29.192
  21. V. Sengazani Murugesan, A. H. Sequeira, S. K. Jauhar, V. Kumar, “Sustainable postal service design: integrating quality function deployment from the customers perspective,” Int. J. Syst. Assur. Eng. Manag., vol. 11, no. 2, pp. 494–505, 2020, doi: https://doi.org/10.1007/s13198-019-00906-6
  22. T. Lager, “The industrial usability of quality function deployment: A literature review and synthesis on a meta-level,” R D Manag., vol. 35, no. 4, pp. 409–426, 2005, doi: https://doi.org/10.1111/j.1467-9310.2005.00398.x
  23. R. A. García-León, M. Rodríguez-Castilla, W. Quintero-Quintero, “Analysis of a molding machine using methodologies and theories of design,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1708, p. 012026, 2020, doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1708/1/012026
  24. SolidBI, “Solidworks - Qué es y para qué sirve,” WebPage, 2020.
  25. P. Xu, J. Zhu, H. Li, Y. Wei, Z. Xiong, X. Xu, “Are bamboo construction materials environmentally friendly? A life cycle environmental impact analysis,” Environ. Impact Assess. Rev., vol. 96, p. 106853, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.eiar.2022.106853