CONSTRUCCIÓN DE UN AEROGENERADOR CASERO DE EJE HORIZONTAL TRIPALA Línea de Investigación Sistemas de gestión y conservación. Eje temático Energías alternativas. Grupo Investigador Erika Tatiana Patiño Rueda. Silvia María Tangua Viviescas. Angie Johana Manrique Estupiñan 1
PROBLEMA PREGUNTA PROBLEMA ¿Por medio de un aerogenerador casero de eje horizontal tripala, se puede producir una ración de energía eléctrica para un hogar que no posea este servicio? HIPÓTESIS Utilizando un aerogenerador casero, se obtendrá energía eléctrica para ser usada como fuente parcial de energía en un hogar para el uso de un electrodoméstico pequeño ó un bombillo.
JUSTIFICACIÓN La situación actual, que comprende, el calentamiento global y la disminución de reservas de petróleo y gas están obligando a los productores de energía a diversificar los modos de producción. A la hora de hablar de un ambiente más limpio y de seguridad energética, fuentes renovables, como la energía eólica, adquieren especial interés para afrontar estos, entre otros problemas.
ANTECEDENTES Parque de Jepirachi, desarrollado por Empresas Públicas de Medellín (EPM) bajo Carbon Finance. En los años 80, profesores y estudiantes de la Universidad Nacional realizaron importantes avances en el desarrollo de equipos eólicos para generación de electricidad. Universidad Nacional en Medellín, con el apoyo de las Empresas Publicas de Medellín, y la Universidad de Los Andes, que aportó al desarrollo del equipo comercial Gaviotas. (PINILLA, 2009) Proyecto de diseño a escala prototipo de aerogenerador savonious con sistema híbrido eólico para aumentar su eficiencia. Juan Leonardo Amaya Ruiz. Universidad Libre de Colombia. Seccional Socorro. 2012.
MARCO TEÓRICO AEROGENERADOR Un aerogenerador es un dispositivo mecánico que convierte la energía del viento en electricidad. Sus precedentes directos son los molinos de viento que se empleaban para la molienda y obtención de harina. En este caso, la energía eólica, en realidad la energía cinética del aire en movimiento, mueve la hélice y, a través de un sistema mecánico de engranajes, hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica. Los aerogeneradores se agrupan en parques eólicos distanciados unos de otros, en función del impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el movimiento de las palas.
MARCO TEÓRICO Debido a que la energía eólica se basa en la energía cinética del viento, esto indica que el factor determinante en el cálculo de la energía eólica disponible para realizar algún trabajo es la velocidad del viento; es por esta razón, que se deben evaluar las condiciones más propicias para obtener la mayor velocidad. Según este planteamiento, se puede afirmar que la velocidad de viento es mayor con el aumento de la altura, debido a que a nivel de la superficie de la tierra aumenta el rozamiento del viento con la misma. Para calcular la velocidad del viento en cualquier punto, partiendo de la velocidad del mismo en otro punto es la siguiente: En la que vh es la velocidad del viento a la altura h, v10 es la velocidad del viento a 10 metros de altura y es el exponente de Hellmann(Tabla1.1) que varía con la rugosidad del terreno.
VELOCIDAD DEL VIENTO A DIFERENTES ALTURAS MARCO TEÓRICO VELOCIDAD DEL VIENTO A DIFERENTES ALTURAS
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS Construir una máquina eólica o aerogenerador, que produzca la energía necesaria para ser una fuente parcial de luz eléctrica en un hogar. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Construir una máquina eólica de fácil manipulación para su uso continuo. Implementar el sistema en la vereda Yariguíes ubicada en el Km. 7 vía Socorro – Palmas. Evaluar que el voltaje producido por el aerogenerador sea el requerido por el electrodoméstico a utilizar.
SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA. ¿Cuáles factores se deben tener en cuenta al momento de la construcción de un aerogenerador? ¿Cómo deben ser las condiciones del lugar donde se implemente un aerogenerador? ¿Qué cantidad de energía eléctrica se puede producir con un aerogenerador casero de eje horizontal tripala?
DISEÑO METODOLÓGICO TIPO DE INVESTIGACIÓN POBLACIÓN Y MUESTRA Investigación Descriptiva. POBLACIÓN Y MUESTRA Hogar ubicado en la vereda Yariguíes, Km 7 vía Socorro - Palmas
DISEÑO METODOLÓGICO TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Recopilación de los datos Datos arrojados por las pruebas con el aerogenerador casero. Manejo de los datos Tablas y gráficas sobre los resultados de las pruebas realizadas con el aerogenerador casero.
DISEÑO METODOLÓGICO Actividades por Objetivo Objetivo 1 Adaptar el diseño Determinar los materiales mas adecuados Realizar montaje del sistema Objetivo 1
Instalar el sistema en el lugar. DISEÑO METODOLÓGICO Identificar el área con mejores condiciones para el funcionamiento de la máquina eólica Instalar el sistema en el lugar. Objetivo 2
DISEÑO METODOLÓGICO Objetivo 3 Realizar múltiples pruebas al sistema. Comprobar su funcionamiento. Evaluar el voltaje producido por el sistema. Objetivo 3
RESULTADOS ESPERADOS Transformar la energía eólica en energía eléctrica y producirla por medio de un aerogenerador casero. Reducir el consumo de energía eléctrica. Suplir parcialmente el uso de la energía eléctrica en el hogar. Evaluar los resultados del aerogenerador midiendo la corriente o voltaje que consume la carga.
CRONOGRAMA Año 2013 ACTIVIDADES Abril Mayo Junio Semana 1 2 3 4 Consulta bibliográfica Diseño del sistema Selección de materiales Construcción del sistema Realización de Pruebas Instalación del sistema en el hogar
BIBLIOGRAFÍA INFOGRAFÍA AEROGENERADOR DE ENERGICA EOLICA. GONZALO MUÑOZ, OSCAR JAVIER CONTRERAS SOLANO. FUNDACIÓN UNIVERSIDAD CENTRAL - FACULTAD DE INGENIERÍA. ECO – DISEÑO - BOGOTÁ D.C. 2010 INFOGRAFÍA Buenos vientos para energía eólica en Colombia. Por: Álvaro Pinilla, Ph.D. 2009. [En línea] Disponible en < http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/buenos-vientos-para-energia-eolica-en-colombia.html> La energía eléctrica en Colombia: Implicaciones para la operación y transmisión. Por Idi Amín Isaac Millán 2009. [En línea] Disponible en < http://www.lawea.org/foro/presentaciones/Idi_Amin_Isaac_Millan.pdf> Energía eólica, energía solar y otros tipos de energías renovables. 2011. [En línea] Disponible en< http://www.economiadelaenergia.com/energia-eolica/>
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