Anteproyecto_01_03_2019(2).docx

DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO DE LA SEDE CENTRAL DE LA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER.

OMAR JOSÉ LEAL POLENTINO FERNANDO PEDRAZA RUIZ

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA SAN JOSÉ DE CÚCUTA, FEBRERO DEL 2019

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DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO DE LA SEDE CENTRAL DE LA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER.

OMAR JOSÉ LEAL POLENTINO Código 1121085 FERNANDO PEDRAZA RUIZ Código 1121608

Anteproyecto presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Mecánico Director: Jorge Enrique Caballero Prieto Ingeniero Mecánico

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA SAN JOSÉ DE CÚCUTA, FEBRERO DEL 2019 Contenido. 2

pág.

INTRODUCCIÓN

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1. PROBLEMA

10

1.1 TÍTULO

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1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

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1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

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1.4 OBJETIVOS

11

1.4.1 Objetivo general

11

1.4.2 Objetivos específicos

11

1.5 JUSTIFICACIÓN

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1.6 ALCANCES Y LIMITACIONES

12

1.6.1 ALCANCES

12

1.6.2 LIMITACIONES

12

1.7 DELIMITACIONES

13

1.7.1 Delimitación espacial

13

1.7.2 Delimitación temporal

13

1.7.3 Delimitación conceptual

13

2. REFERENTES TEÓRICOS.

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2.1 Antecedentes

14

2.2 MARCO TEÓRICO

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2.2.1 mantenimiento

15 3

2.2.1.1 Evolución histórica del mantenimiento

17

2.2.1.2 Importancia del mantenimiento

17

2.2.1.3 Filosofía del mantenimiento

17

2.2.1.4 Finalidad del mantenimiento preventivo

17

2.2.2 Objetivos del mantenimiento

17

2.2.3 Planeación de la capacidad de mantenimiento

17

2.3 MARCO CONCEPTUAL

18

2.4 MARCO CONTEXTUAL

22

2.5 MARCO LEGAL

23

3. DISEÑO METODOLÓGICO

25

3.1 MODALIDAD

25

3.1.1 Tipo de investigación

25

3.2 POBLACIÓN Y MUESTRA

25

3.2.1 Población

25

3.2.2 Muestra

25

3.3 FASES DE LA INVESTIGACIÓN

27

3.3.1 Fase I

27

3.3.2 Fase II

27

3.3.3 Fase III

27

3.4 INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

28

3.5 TECNICAS DE ANALISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS

28

3.6 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

28

4. CONTENIDO BÁSICO DEL PROYECTO

29 4

5. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO

32

5.1 RECURSOS HUMANOS

32

5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES

32

5.3 RECURSOS FINANCIEROS

33

5.3.1 PRESUPUESTO

33

6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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LISTA DE TABLAS 5

pág.

Tabla 1. Edificios de la sede central

27

Tabla 2. Presupuesto global de la propuesta por fuentes de financiación (en miles de $)

34

Tabla 3. Cronograma de actividades

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LISTA DE FIGURAS

Pág.

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Figura 1. Del entretenimiento al mantenimiento

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Figura 2. Etapas del mantenimiento

16

Figura 3. Aire acondicionado tipo ventana

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Figura 4. Aire acondicionado tipo Split (de pared)

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Figura 5. Aire acondicionado tipo Split (consola de techo)

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INTRODUCCIÓN

La Universidad Francisco de Paula Santander (U.F.P.S) es una universidad pública ubicada en la ciudad fronteriza de Cúcuta al oriente de Colombia, fue fundada con carácter privado el 5 de julio de 1962, con la Escuela de Economía, más tarde se oficializa la universidad con carácter público y del departamento. La ciudad de Cúcuta se ubica en el departamento Norte de Santander, en el valle que lleva el mismo nombre, a una altitud de 320 msnm y es bañada por los ríos Táchira y Pamplonita, posee un clima cálido tipo desierto con temperaturas que oscilan entre 22 °C y 33 °C, una temperatura promedio de 29 °C. En los últimos años debido a fenómenos como el calentamiento global y el fenómeno del niño, se han registrado temperaturas de hasta 40 C, lo que provoca en ambientes cerrados excesos de humedad, fatiga en el cuerpo humano debido a las altas temperaturas haciendo insoportable asistir a reuniones en ambientes cerrados. La sede central de la universidad se encuentra ubicada en el barrio Colsag, tiene alrededor de 13 hectáreas, y cuenta con 20 edificaciones, entre ellos las dependencias administrativas, la biblioteca Eduardo Cote Lamus y laboratorios dotados con modernos equipos que permiten la realización de prácticas estudiantiles y de la comunidad científica, así como aulas donde en promedio asisten a clase 30 estudiantes. De acuerdo a las condiciones climáticas y la cantidad de estudiantes que albergan las aulas de clase en nuestra institución, es importante conocer y aplicar el concepto de comodidad térmica expuesta por el Ministerio de Educación Nacional, en donde hace referencia a las condiciones ambientales necesarias para garantizar que un número máximo de usuarios de las instalaciones escolares no considere el clima como un factor que perturbe el desarrollo de sus actividades, aunque esta norma hace énfasis en la morfología y constitución de los edificios, como instrumentos moduladores del clima, y no contempla la utilización de equipos mecánicos especializados (Icontec , 2006). Sin embargo, el uso de equipos mecánicos especializados, como acondicionadores de aire en las diferentes aulas de clase, laboratorios y oficinas, es de vital importancia en una ciudad donde la sensación térmica supera los 40 C, así, se puede producir el riesgo de estrés térmico por calor en 8

ambientes con temperatura de aire alta (zonas de clima caluroso; verano), y el intervalo de temperatura para ambientes de oficina está entre 23 C y 26 C, una velocidad de aire menor 0,25 m/s y una humedad relativa del 50% (Águila, 2015). De acuerdo a lo anterior y reconociendo la importancia del sistema de climatización en las aulas de clase, laboratorios y dependencias administrativas de la Universidad Francisco de Paula Santander se hace necesario el diseño del plan de mantenimiento para los equipos de aire acondicionado de la sede central con el fin de garantizar el funcionamiento adecuado de los equipos a un mínimo costo económico.

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1. PROBLEMA.

1.1 Título DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO DE LA SEDE CENTRAL DE LA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER.

1.2 Planteamiento del problema. La evolución del mantenimiento se ha dado en consecuencia con los niveles de pérdidas que ha generado la no implementación de estos, el objetivo del mantenimiento es proporcionar mejor información en cuanto a riesgos que se puedan presentar, es por esto que se han presentado tres generaciones, y la última es nombrada como mantenimiento predictivo (Sánchez, 2017). El mantenimiento tiende a ser considerado por las empresas como un gasto adicional y por lo tanto un factor negativo, sin embargo, el mantenimiento oportuno reduce los costos de falla aumentando además la productividad. Sus ventajas más importantes son: Disminución de la cantidad de fallas y sus riesgos, por lo tanto, alarga la vida del equipo. Reducción de indisponibilidad del equipo. Reducción de los costos a la hora del reemplazo prematuro de los equipos, lo cual sucede al prolongar la vida de ellos. Disminución de las consecuencias de riesgo para los equipos, los operadores y el medio ambiente (Duffuaa, 2000). Debido a lo anterior se hace necesario la implementación de un inventario actualizado de los equipos que tiene a su disposición la institución para determinar los factores necesarios que rigen el buen funcionamiento de los mismos, con el fin de organizar y gestionar el mantenimiento ajustado a las condiciones operativas.

1.3 Formulación del problema

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¿ de que forma el diseño de un plan de mantenimiento a los equipos de aire acondicionado de la sede central de la Universidad Francisco de Paula Santander beneficia a los estudiantes, los docentes y personal administrativo?

1.4 Objetivos. 1.4.1 Objetivo general. Diseñar el plan de mantenimiento para los equipos de aire acondicionado de la sede central de la Universidad Francisco de Paula Santander. 1.4.2 Objetivos específicos. ● Inventariar los aires acondicionados por departamentos existentes en la sede central de la UFPS. ● Diagnosticar y codificar los aires acondicionados existentes en la sede central de la UFPS. ● Estructurar la organización para el plan de mantenimiento para los aires acondicionados de la sede central de la UFPS.

1.5 Justificación.

El aire acondicionado es un sistema utilizado para controlar la temperatura en un espacio, las ventajas son varias, control de temperatura, control de salida de aire, eliminación de la humedad del ambiente, la circulación y limpieza de aire. En el mercado se encuentran distintos tipos de aire acondicionado, de diferentes marcas y distintas funciones, con sistemas de frío, frío-calor, purificadores, etc. (Brito, 2011). A pesar de ser un aparato de gran utilidad para el confort diario, se ha encontrado que estos sistemas presentan efectos adversos tanto en la salud de las personas como en el ambiente, en particular por los compuestos que se utilizan en su funcionamiento y en los residuos generados durante su operación y mantenimiento ( Pérez y Merino, 2014).

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De acuerdo a lo anterior, la aplicación de un adecuado mantenimiento de estos sistemas debe ser una estrategia conducente a la eficiencia energética y al funcionamiento continuo, garantizando en todo momento las mejores prácticas ambientales, la reducción de costos, la confiabilidad en la operación y la prolongación de la vida útil de los elementos del sistema de aire acondicionado, entre otros, con el fin de garantizar la sustentabilidad de la empresa (Arias, 2016). Con el presente trabajo se realizará un inventario de los equipos de aire acondicionado existentes en la sede central de la Universidad Francisco de Paula Santander con el fin de diseñar el plan de mantenimiento preventivo.

1.6 Alcances y Limitaciones 1.6.1 Alcances El proyecto se llevará a cabo en el municipio de San José de Cúcuta, Norte de Santander. La toma de datos para el diseño del plan de mantenimiento de los equipos de aire acondicionado se realizará en la sede central de la Universidad Francisco de Paula Santander. En la Universidad existen actualmente 25 bloques, en los que funcionan oficinas administrativas, aulas de clase, laboratorios, biblioteca y auditorios, que generalmente cuentan con uno o varios equipos de aire acondicionado. La gran mayoría de los equipos existentes en la Universidad son de marcas comerciales como, SAMSUNG, LG y STARLIGHT, en los modelos de ventana, split (de pared y de techo) de tipo doméstico y comercial. El proyecto aportará una actualización del inventario de los equipos de aire acondicionado existentes en la infraestructura de la Institución, donde se evaluaran las siguientes variables: tipos de aires, tiempo de uso y el estado en que se encuentran, así como la distribución por bloques, el periodo de mantenimiento, las fallas más frecuentes de cada aire. La información obtenida servirá para la creación de las fichas técnicas, la hoja de vida, la creación de un plan de mantenimiento basado en la prevención de fallas así como los aires ubicados en los laboratorios y oficinas que requieren un mantenimiento riguroso.

1.6.2 Limitaciones 12

El manejo adecuado de la información recopilada deberá ser utilizada por personal capacitado lo que permitirá la continua actualización del sistema diseñado.

1.7 Delimitaciones 1.7.1 Delimitación espacial. Este proyecto de grado, se ejecutará en la planta física del campus de la sede Colsag en la Universidad Francisco de Paula Santander.

1.7.2 Delimitación temporal. El proyecto tendrá una duración de cuatro meses, a partir de la aprobación del anteproyecto de grado, tiempo que se ha calculado para el desarrollo de las actividades propuestas.

1.7.3 Delimitación conceptual. En el presente trabajo de investigación se estudiarán los siguientes conceptos: plan de mantenimiento, actividades preventivas, vida útil, mantenimiento predictivo, mantenimiento correctivo, criticidad, equipo de aire acondicionado.

2. Referentes teóricos

2.1 Antecedentes

Entre los trabajos desarrollados para el diseño de un plan de mantenimiento en equipos de aire acondicionado, se han investigado:

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(ARIAS, 2017). Diseño de una propuesta de mantenimiento para los equipos del sistema de climatización del Instituto Nacional de metrología basado en la metodología RCM II. Se diseñó una propuesta de mantenimiento basado en la metodología RCM II, la cual permitirá garantizar que a los equipos se les presten las acciones necesarias tanto preventivas como correctivas de tal manera que el funcionamiento del sistema se vea interrumpido lo mínimo posible.

(Gandur, 2017). Abordó en su investigación de maestría una, Adaptación de la metodología de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) en un sistema crítico de aire acondicionado de la Clínica Universitaria Bolivariana (CUB), en su proyecto se muestra el estudio de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM), aplicado al sistema de aire acondicionado más crítico en la Clínica Universitaria Bolivariana (CUB).

(Muñumel, 2012). Propuesta de operación y mantenimiento del sistema de aire acondicionado del Centro Monaca. El objetivo principal de este trabajo fue crear los planes de mantenimiento para los equipos identificados como críticos dentro del centro Monaca, utilizando la metodología de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC) con el fin de mejorar la operación de los mismos.

(Torres, 2015). Elaboración de una propuesta de Plan de Mantenimiento Preventivo para las centrales de aire acondicionado del Hospital San Juan de Dios de la ciudad de Estelí, en su investigación abordaron el diagnóstico del sistema de mantenimiento implementado en los equipos centrales de aire acondicionado en dicho centro médico con el propósito de diseñar una propuesta que sirva de base para un plan de mantenimiento preventivo para estas unidades y garantizar de esta manera un servicio de calidad para la población en general.

(Vergel, 2016). Presentó en su trabajo de investigación un PROGRAMA PARA LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO DE ACUERDO A LA NORMA PAS -55 PARA LOS ACTIVOS DEL 14

HOSPITAL EMIRO QUINTERO CAÑIZARES DE LA CIUDAD DE OCAÑA, en su investigación abordó la necesidad de implementar un programa de mantenimiento enfocado actualizar y aplicar la norma PAS-55 a los equipos de aire acondicionado.

2.2 Marco teórico 2.2.1 Mantenimiento. 2.2.1.1 Evolución histórica del mantenimiento: el mantenimiento siempre ha estado de una forma u otro ligado a la aparición de las primeras máquinas, que surgieron en la revolución industrial a finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, sin embargo, se puede hablar de entretenimiento con la aparición y el uso de las primitivas herramientas rudimentarias, es allí donde el ser humano debía darles los cuidados adecuados para conservas sus características originales o mejorarlas para hacerlas más funcionales (Gómez de León, 1998).

Figura 1. Del entretenimiento al mantenimiento

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Tomado: libro técnicas de mantenimiento industrial

Sin embargo, se pueden apreciar 4 etapas o generaciones que evidencian la evolución histórica del mantenimiento, desde la revolución industrial hasta el presente, en la figura 2, se aprecia en resumen estas generaciones. Figura 2. Etapas del mantenimiento.

Tomado: https://es.slideshare.net/leampala/evolucin-del-mantenimiento?from_action=save. 2.2.1.2 Importancia del mantenimiento: La importancia del mantenimiento industrial radica en la necesidad que tienen las empresas de conservar todas sus máquinas e instalaciones trabajando continua y eficientemente. Existen dos formas de mantenimiento, uno es el mantenimiento 16

correctivo dedicado a la reparación de los equipos en el momento en que fallan; y el otro, es el mantenimiento preventivo encargado de detectar daños en los equipos antes de que éstos dejen de funcionar y detengan el proceso de producción (Olarte,Botero y Cañón., 2010). 2.2.1.3 Filosofía del mantenimiento: la filosofía del mantenimiento de una planta o empresa es básicamente la de tener un mínimo de personal de mantenimiento que sea consistente con la optimización de la producción y la disponibilidad de la planta o empresa sin que se comprometa la seguridad (Duffuaa, 2000). 2.2.1.4 Finalidad del mantenimiento preventivo: La finalidad del mantenimiento preventivo es encontrar y corregir los problemas menores antes de que provoquen fallas. El mantenimiento preventivo también puede ser definido como una lista completa de actividades, todas realizadas por usuarios, operadores y encargados de mantenimiento, para asegurar el correcto funcionamiento de la planta, edificios, máquinas, equipos, vehículos, etc. De esta manera, se tendrá la confiabilidad de que estos equipos operen en adecuadas condiciones de seguridad, ya que se conoce su estado y niveles de funcionamiento, consiguiendo una disminución del tiempo muerto, menos existencias en almacenes y, por ende, la reducción de los costos (Alavedra et al., 2016). 2.2.1.5 Objetivos del mantenimiento: los objetivos del mantenimiento se pueden resumir de acuerdo a la generación o etapa que ha dado lugar en la historia del mantenimiento. Primera generación: comprende el periodo de 1930 hasta 1950, el objetivo de esta generación de mantenimiento consiste en realizar una reparación en caso de avería, el llamado mantenimiento correctivo. Segunda generación; comprende desde 1950 hasta 1980, los objetivos en esta generación consisten en; mayor disponibilidad de la planta, mayor duración de los equipos y fiabilidad, más bajos costes. se le llama mantenimiento predictivo. Tercera generación: abarca el periodo desde 1980 hasta el presente, los objetivos principales de este mantenimiento se resumen en; mayor disponibilidad y fiabilidad, mayor seguridad, mayor calidad de los productos y servicios, no deteriorar el medio ambiente, mayor duración de los equipos, mayor contención o reducción de los costes (González, 2005).

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2.2.1.6 Planeación de la capacidad de mantenimiento La planeación de la capacidad de mantenimiento determina los recursos necesarios para satisfacer la demanda de trabajos de mantenimiento. Estos recursos incluyen: la mano de obra, materiales, refacciones, equipo y herramientas. Entre los aspectos fundamentales de la capacidad de mantenimiento se incluyen la cantidad de trabajadores de mantenimiento y sus habilidades, las herramientas requeridas para el mantenimiento, etc. Debido a que la carga de mantenimiento es una variable aleatoria, no se puede determinar el número exacto de los diversos tipos de técnicos. Por lo tanto, sin pronósticos razonablemente exactos de la demanda futura de trabajos de mantenimiento, no sería posible realizar una planeación adecuada de la capacidad a largo plazo (Duffuaa, 2000).

2.3 Marco conceptual

Inventario: Se puede definir como el registro documental de los bienes tangibles que se tienen para la venta en el curso ordinario del negocio o para ser consumidos en la producción de bienes o servicios para su posterior comercialización (materias primas, productos en proceso y productos terminados). También se define como un amortiguador entre dos procesos: el abastecimiento y la demanda, donde el proceso de abastecimiento contribuye con bienes al inventario, mientras que la demanda consume el mismo inventario Reemplazo. Esta estrategia implica reemplazar el equipo en lugar de darle mantenimiento. Puede ser un reemplazo planeado o un reemplazo ante una falla. Reparación general. La reparación general es un examen completo y el restablecimiento de un equipo o sus componentes principales a una condición aceptable.

Mantenimiento correctivo. Este tipo de mantenimiento sólo se realiza cuando el equipo es incapaz de seguir operando. No hay elemento de planeación para este tipo de mantenimiento. Este es el caso que se presenta cuando el costo adicional de otros mantenimientos no puede

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justificarse. Este tipo de estrategia a veces se conoce como estrategia de operación – hasta- que falle. Se aplica principalmente en los componentes eléctricos. Mantenimiento preventivo. Con base en el tiempo o en el uso. El mantenimiento preventivo es cualquier mantenimiento planeado que se lleva a cabo para hacer frente a fallas potenciales. Puede realizarse con base en el uso o las condiciones del equipo. El mantenimiento preventivo con base en el uso o en el tiempo se lleva a cabo de acuerdo con las horas de funcionamiento o un calendario establecido. Requiere un alto nivel de planeación. Las rutinas específicas que se realizan son conocidas, así como sus frecuencias. En la determinación de la frecuencia generalmente se necesitan conocimientos acerca de la distribución de las fallas o la confiabilidad del equipo. Mantenimiento preventivo con base en las condiciones. Este mantenimiento preventivo se lleva a cabo con base en las condiciones conocidas del equipo. La condición del equipo se determina vigilando los parámetros clave del equipo cuyos valores se ven afectados por la condición de este. A esta estrategia también se le conoce como mantenimiento predictivo. Mantenimiento de oportunidad. Este tipo de mantenimiento, como su nombre lo indica, se lleva a cabo cuando surge la oportunidad. Tales oportunidades pueden presentarse durante los periodos de paros generales programados de un sistema en particular, y puede utilizarse para efectuar tareas conocidas de mantenimiento. Equipo de aire acondicionado: Entendemos por aire acondicionado al sistema de refrigeración del aire que se utiliza de modo doméstico para refrescar los ambientes cuando las temperaturas del ambiente son muy altas y calurosas. El aire acondicionado, si bien hace referencia al aire en sí, es un aparato que se instala en casas, locales y demás espacios cerrados con el objetivo de proveer de aire fresco que se renueva permanentemente. Tipos de equipos de aire acondicionado: existen diversas formas de clasificar a los sistemas de aire acondicionado, en este trabajo de investigación los siguientes; De ventana: Una caja cuadrada contiene todas las partes funcionales del sistema. Debe realizarse en un boquete a la pared de tal forma que sobresalga una mitad del aparato en el exterior y la otra mitad en el interior. Se trata de equipos que se utilizaban hace algunos años y que actualmente están en desuso. 19

Ventajas: Bajo coste de instalación y fácil mantenimiento. Inconvenientes: Suelen consumir más de electricidad. Son, por lo general, ruidosos y en algunas comunidades no se permiten al tener que hacer un gran boquete en la pared del edificio. Figura 3. Aire acondicionado tipo ventana.

fuente: los autores. Split (de pared): Son los equipos que más se están instalando en la actualidad ya que presentan muchas ventajas frente a los de ventana y son relativamente económicos. La unidad que contiene el compresor se encuentra en el exterior del edificio y se comunica con la unidad interior (evaporador - condensador) mediante unos tubos por lo que el agujero que hay que practicar en la pared es relativamente pequeño. La variedad de potencias ofertada es muy amplia. Ventajas: Los niveles de ruido son muy bajos y son muy estéticos, sobre todo los de última generación. El mantenimiento es sencillo. Inconvenientes: La instalación es más complicada que en los modelos de ventana por lo que su coste es mayor. Es difícil de colocar en determinados sitios, como paredes pre-fabricadas.

Figura 4. Aire acondicionado tipo Split (de pared)

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Split (consola de techo): Su funcionamiento es similar a los de pared, aunque suelen ser de mayor capacidad. Su instalación es más costosa y compleja. Ventajas: Elevada capacidad en un solo equipo (desde 36000 hasta 60000 BTU) muy indicados para grandes espacios. Inconvenientes: Elevado coste de instalación. Suelen ser algo más ruidosos. Figura 5. Aire acondicionado tipo Split (consola de techo)

2.4 Marco Contextual

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El proyecto se llevará a cabo en la sede principal de la Universidad Francisco de Paula Santander, ubicada en el Barrio Colsag sobre la avenida gran Colombia # 12E-96 en la ciudad de San José de Cúcuta. La Universidad limita por el: ● Norte con el Instituto INEM, ● Sur con la avenida Gran Colombia ● Occidente con la avenida 12 Este ● Oriente con urbanizaciones privadas (Plan de Infraestructura Física 2011-2019 UFPS). San José de Cúcuta, es un municipio colombiano, capital del departamento de Norte de Santander. Se encuentra situado en el nororiente del país, sobre la Cordillera Oriental de los Andes, cerca de la frontera con Venezuela y sus límites son: ● Norte con el municipio de Tibú ● Occidente con los municipios del Zulia y San Cayetano ● Sur con los municipios de Villa del Rosario, Bochalema y Los Patios ● Oriente la República de Venezuela y el municipio de Puerto Santander. El área del municipio de Cúcuta es de 1.176 km2, que representan el 5,65% del departamento, su altura sobre el nivel del mar es de 320m La temperatura de Cúcuta está determinada por los pisos térmicos que van del frío, pasando por el templado hasta llegar al cálido, en donde está la zona urbana, la cual tiene una temperatura media de 27.6 °C. Las temperaturas más altas oscilan entre 35 y 38 °C y las más bajas oscilan entre 17 y 20 °C. La precipitación media anual es moderada: 806 mm. La temporada de vientos ocurre entre junio y septiembre, con rachas que superan los 70 km/h.

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2.5 Marco legal Para los propósitos de este trabajo se aplican la siguiente normatividad:

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3714, 1995. Aire Acondicionado. Acondicionadores de Aire para Recintos. Esta norma establece requisitos para acondicionadores de aire para recintos, clasificados para no más de 600 V de corriente alterna (c.a.) y destinados a la instalación según el Código Eléctrico Nacional, NTC 2050 (Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación -ICONTEC, 1995)

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC ISO 50001 Norma Técnica Colombiana, 2011. La norma define las políticas, planes de acción, procedimientos y procesos para lograr los objetivos; establece además los requisitos de eficiencia energética en el diseño, compra o instalación de equipos, el conocimiento de las normas legales y regulatorias de la energía vigente y aplicable a la organización, la gestión de mantenimiento basado en eficiencia energética y la aplicación del ciclo Deming de mejoramiento continuo PHVA (ICONTEC I. C., 2011)

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5104, 2002. Eficiencia energética en acondicionadores de aire tipo unitario. Rangos de eficiencia energética y etiquetado. Esta norma tiene por objeto establecer los rangos de eficiencia energética que permitirán clasificar los acondicionadores de aire tipo unitario, de acuerdo a su desempeño energético, especifica el contenido de la etiqueta de eficiencia energética para los acondicionadores de aire operados con energía eléctrica, en capacidades de enfriamiento de 10 540 W hasta 17 580 W que funcionan por compresión mecánica y que incluyen un serpentín evaporador enfriador de aire, un compresor y un serpentín condensador enfriado por aire o por agua, comercializados en el país (ICONTEC, NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5104, 2001)

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5183, 2003. Ventilación para una calidad aceptable del aire en espacios interiores. El propósito de esta norma es especificar las tasas 23

máximas de ventilación y calidad del aire interior, aceptable para los ocupantes humanos, al tiempo que pretende minimizar la posibilidad de efectos adversos para la salud (ICONTEC, 2003)

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5852, 2011. Norma de Seguridad para Sistemas de Refrigeración. Esta norma específica diseño, construcción, instalación y funcionamiento con seguridad de los sistemas de refrigeración. 1.1 Esta norma establece salvaguardas para la vida, los individuos, la salud, la propiedad y describe requisitos de seguridad. 1.2 Esta norma se aplica a: a) diseño, construcción, ensayo, instalación, funcionamiento e inspección de sistemas de refrigeración de absorción y mecánicos, incluyendo sistemas de bombas de calefacción utilizadas en aplicaciones estáticas; b) modificaciones que incluyen el reemplazo de partes o componentes, si no son idénticos en función y capacidad, y c) substituciones de refrigerantes que tienen una denominación diferente (ICONTEC, 2011).

REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN EDIFICACIONES RITE 2017. Tiene por objeto establecer las exigencias de confort, eficiencia energética, protección del medio ambiente y seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas en las edificaciones destinadas a atender la demanda de bienestar e higiene de las personas, durante su diseño y dimensionado, ejecución, mantenimiento y uso, así como determinar los procedimientos que permitan acreditar su cumplimiento (Asociación Colombiana de Acondicionamiento del Aire y la Refrigeración, 2017).

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3. DISEÑO METODOLOGICO

3.1 Modalidad.

El proyecto de grado se desarrollará en la modalidad, Trabajo de Investigación.

3.1.1 Tipo de investigación. el presente trabajo se realizará como una investigación de diseño descriptiva en el que se hará un inventario de los equipos de aire acondicionado existentes por departamentos y se codificaran de acuerdo al tipo de equipo de aire acondicionado y su utilidad. En la investigación descriptiva su objetivo es describir el estado, las características, factores y procedimientos presentes en fenómenos y hechos que ocurren en forma natural, sin explicar las relaciones que lo identifiquen. se emplea el método de la observación, procedimiento que se aplica en la toma de datos

3.2 Población y muestra. 3.2.1 Población. El trabajo se desarrollará en la sede central de la Universidad Francisco de Paula Santander, en el municipio de san José de Cúcuta, en el diseño del plan de mantenimiento, se realizará un inventario de los equipos de aire acondicionado en cada uno de los bloques y dependencias, es decir que en total se tendrá una población de todos los equipos de aire acondicionados que están actualmente en funcionamiento. 3.2.2 muestra. Debido al requerimiento y la necesidad por parte de la universidad de contar con un control y registro de todos los equipos de aire acondicionado, y de esta forma brindarles un mejor servicio a todos los usuarios, se requiere que todos los equipos sean inventariados, de esta forma la muestra para el presente trabajo será la misma población.

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Tabla 1. Edificios de la sede central.

Edificio

Ubicación

Abreviatura

Auditorio Aulas generales Aulas norte Aula sur bloque A Aula sur bloque B Aula sur bloque C Aula sur bloque D Aula sur bloque E Aula sur bloque F Aula sur bloque G Casona Centro de computo Diseño mecánico Edificio posgrados Escenarios deportivos Fundadores Laboratorios especializados en electrónica. Laboratorio de electrónica Laboratorio de empresariales Laboratorios

Cúcuta. Cúcuta. Cúcuta.

AG AN

Cúcuta.

SA

Cúcuta.

SB

Cúcuta.

SC

Cúcuta.

SD

Cúcuta.

SE

Cúcuta.

SF

Cúcuta. Cúcuta.

SG

Edificio

Ubicación

Cúcuta. Cúcuta.

DM

Cúcuta. Cúcuta. Cúcuta.

FU

Cúcuta. Cúcuta. Cúcuta. Cúcuta. Abreviatura

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Semipesados Taller de ideas Cread Aulas de térreos Aula laboratorios de minas

Cúcuta. Cúcuta. Cúcuta. Cúcuta.

SP

TERREOS

Cúcuta.

MINAS

3.3 FASES DE LA INVESTIGACIÓN A continuación, se realizará la descripción de cada una de las etapas que se tendrán en cuenta para el desarrollo del proyecto. 3.3.1 Fase I. Reconocimiento de los edificios y la planta física. Para el diseño del plan de mantenimiento se realizará un recorrido por la planta física y cada uno de los edificios que componen la estructura de la sede central de la universidad, se observaran cada edificio y se realizara un conteo de los salones por piso así mismo los salones que cuentan en cada piso de cada edificio con sistema de climatización o equipo de aire acondicionado 3.3.2 Fase II. Elaboración del inventario. Se realizará un conteo de los salones por piso y por bloque que cuentan con un equipo de aire acondicionado que se plasmaran en un inventario donde se realizara una revisión bibliográfica para conocer cuál es el método más acertado de inventario o si la universidad maneja alguna forma de inventario, posterior se analizara y clasificara los diferentes tipos de equipos de aire acondicionado con los que actualmente cuenta la universidad. 3.3.4 Fase III. Análisis estadístico de datos. En esta fase se realizará el ordenamiento y la sistematización de los datos obtenidos del inventario, se realizará conjuntamente las fichas técnicas de cada equipo de forma virtual y se analizara los equipos de aire acondicionados que son críticos para el normal funcionamiento de las dependencias de la universidad, como laboratorios u oficinas.

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3.4 INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN Los instrumentos que se utilizarán serán lápiz, papel, computadora con programas para adecuación y proceso de datos, manuales con especificaciones de los equipos de aire acondicionado, así como las guías de uso del fabricante, bibliografía referente al tema, igualmente medios virtuales y asesorías e información de los ingenieros expertos en el tema.

3.5 TECNICAS DE ANALISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS Se realizará un recorrido por cada uno de los bloques o edificaciones de la universidad francisco de paula Santander en la sede central, y se tomará un conteo por piso de los salones, laboratorios y oficinas, que cuenten actualmente con el servicio de climatización con equipo de aire acondicionado. Utilizando un formato de acuerdo a los estándares de alta calidad impulsado por la institución, se levantará una ficha técnica de cada equipo.

Se diseñará un plan de mantenimiento en el cual se tenga presente aquellos laboratorios y oficinas donde sea necesario mantener en operación y sin interrupción los equipos de aire acondicionado

3.6 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Los resultados se mostrarán, mediante cuadros, histogramas y tortas, para facilitar la interpretación de los resultados por parte de las personas interesadas en este tipo de Proyectos.

Para la elaboración de estas gráficas se utilizará el Programa Statlets y la hoja de cálculo de Excel, igualmente se llevará un registro fotográfico de todas las actividades a desarrollar y así también llevar imágenes de las actividades realizadas durante el proyecto.

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CONTENIDO DEL PROYECTO

pág.

INTRODUCCIÓN

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1. PROBLEMA

10

1.1 TÍTULO 10 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 10 1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.4 OBJETIVOS

11

11

1.4.1 Objetivo general 11 1.4.2 Objetivos específicos

11

1.5 JUSTIFICACIÓN 11 1.6 ALCANCES Y LIMITACIONES 1.6.1 ALCANCES

12

12

1.6.2 LIMITACIONES

12

1.7 DELIMITACIONES

13 29

1.7.1 Delimitación espacial

13

1.7.2 Delimitación temporal 13 1.7.3 Delimitación conceptual

13

2. REFERENTES TEÓRICOS.

14

2.1 Antecedentes

14

2.2 MARCO TEÓRICO

15

2.2.1 mantenimiento 15 2.2.1.1 Evolución histórica del mantenimiento 2.2.1.2 Importancia del mantenimiento

17

17

2.2.1.3 Filosofía del mantenimiento 17 2.2.1.4 Finalidad del mantenimiento preventivo 2.2.2 Objetivos del mantenimiento

17

17

2.2.3 Planeación de la capacidad de mantenimiento 17 2.3 MARCO CONCEPTUAL

18

2.4 MARCO CONTEXTUAL

22

2.5 MARCO LEGAL 23 3. DISEÑO METODOLÓGICO

25

30

3.1 MODALIDAD

25

3.1.1 Tipo de investigación

25

3.2 POBLACIÓN Y MUESTRA 3.2.1 Población

25

25

3.2.2 Muestra 25 3.3 FASES DE LA INVESTIGACIÓN

27

3.3.1 Fase I

27

3.3.2 Fase II

27

3.3.3 Fase III

27

3.4 INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN 28 3.5 TECNICAS DE ANALISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS Hallazgos y resultados. Conclusiones Recomendaciones.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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31

5. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO 5.1 RECURSOS HUMANOS Las personas que participarán en el proyecto serán: OMAR LEAL, ingeniero mecánico en formación, X semestre Ingeniería Mecánica. U.F.P.S. Tesista.

FERNANDO PEDRAZA RUÍZ. Estudiante X semestre Ingeniería Mecánica. U.F.P.S. Tesista.

JORGE ENRIQUE CABALLERO PRIETO. Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales. Director del proyecto. Docente Universidad Francisco de Paula Santander. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Mecánica.

5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES

Las dependencias de la Institución donde se obtendrá información para llevar a cabo el presente proyecto son:

Biblioteca Eduardo Cote Lamus. Universidad Francisco de Paula Santander.

Infraestructura Física de la sede Colsag. Universidad Francisco de Paula Santander.

División de Servicios Generales. Universidad Francisco de Paula Santander.

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5.3 RECURSOS FINANCIEROS 5.3.1 Presupuesto Tabla 2. Presupuesto global de la propuesta por fuentes de financiación (en miles de $)

INGRESOS

EGRESOS

Los costos del presente Proyecto serán Los gastos que se llevaran a cabo en asumidos en su totalidad por los este presente proyecto son: autores. Transporte

OMAR LEAL $ 750000

FERNANDO PEDRAZA RUIZ $ 750000

Total

$1.500.000

$ 400.000

Alimentación

$ 300.000

Horas de Internet

$ 300.000

Papelería

$ 200.000

Impresión

$ 100.000

Imprevistos

$ 200.000

Total

$1.500.000

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6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Tabla 3. Cronograma de actividades. Cronograma de trabajo para la ejecución del proyecto. DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO DE LA SEDE CENTRAL DE LA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER. ACTIVIDAD 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES Puesta en marcha (planeación) Reconocimiento del área de estudio Conteo de los equipos de aire acondicionado por salones y oficinas en cada edificación. Levantamiento del inventario del total equipos Organización y manejo de datos Organización y manejo de datos Elaboración de los formatos de las fichas técnicas aprobadas por la institución. Elaboración de una hoja de vida de cada equipo. Elaboración de la codificación de cada equipo Elaboración de las fichas técnicas. Análisis de los equipos críticos en la institución Análisis estadístico sobre los elementos más sensibles de cada equipo. Análisis e interpretación de los resultados Elaboración del documento final

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REFERENCIAS

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Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación -ICONTEC. (1995). NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3714. Obtenido de https://tienda.icontec.org/wpcontent/uploads/pdfs/NTC3714.pdf Muñumel, J. (2012). Propuesta de operación y mantenimiento del sistema de aire acondicionado del Centro Monaca. . Venezuela: Universidad Simón Bolívar . Olarte,Botero y Cañón. (2010). Técnicas de mantenimiento predictivo utilizadas en la industria. Scientia et Technica, 223-226. Sánchez, A. M. (2017). Técnicas de mantenimiento predictivo.Metodología de aplicación en las organizaciones. Bogotá: Universidad Católica de Colombia. Torres, e. a. (2015). “Elaboración de una propuesta de Plan de Mantenimiento Preventivo para las centrales de aire acondicionado del Hospital San Juan de Dios de la ciudad de Estelí". Managua: Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua. Vergel, F. (2016). Programa para la gestión de mantenimiento de acuerdo a la norma PAS-55 para los activos del Hospital Emiro Quintero Cañizares de la ciudad de Ocaña. Ocaña: Universidad Francisco de Paula Santander.

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