Aquino F. Diseo de un Aerogenerador de Eje Horizontal

Aquino F. Diseo de un Aerogenerador de Eje Horizontal

DISEO DE UN AEROGENERADOR DE EJE HORIZONTAL JAULA ARDILLA

Design of a horizontal axis wind turbines

Aquino Martinez franklin

ResumenNuestro presente trabajo de investigacin y desarrollo en tecnologa de Aero generacin de pequea potencia (500 watts), la cual si bien es cierto es limitada en el pas y en el mercado internacional pero no obstante muy necesaria para abastecer lugares desiertos de algn modo como panamericanas o vas de evita miento y de lugares de difcil absceso los cuales dispondran del recurso elico. Por lo que este trabajo se presenta a travs de un anlisis y estudio de los aerogeneradores elicos sus caractersticas, tipos y funcionamiento en general.Tambin seguido de esto se realiz unas pruebas de la velocidad del viento identificando as posibles lugares idneos para nuestro proyecto realizando as un diseo y construccin de un prototipo de generador elico de eje horizontal, en donde se emplearon diversos materiales y dispositivos elctricos.Una vez terminado el prototipo de aerogenerador, se procedi a probar su funcionamiento en la panamericana norte lugar donde este proyecto funciona de forma confiable.La importancia de este trabajo brinda una gran contribucin a la mejora de la calidad de vida de las personas beneficiadas por dicho proyecto tanto en la parte energtica como en la socioeconmica.Tambin a travs de este proyecto se busca impulsar el apoyo a este tipo de investigaciones donde se pretende mejorar nuestro medio ambiente a travs de la generacin de energa elctrica limpia y renovable.

PALABRAS CLAVE Aerogenerador, panamericana norte, energa limpia, velocidad del viento.

ABSTRACTOur present research and technology development in Aero generation of small power (500 watts), which albeit is limited in the country and in the international market but nevertheless very necessary to supply wilderness somehow as Pan American or routes lie and avoid places difficult abscess which dispondran wind resource.So this work is presented through an analysis and study of wind turbine characteristics, types and general functioning.He also followed this a testing wind speed was made possible thereby identifying suitable locations for our project and conducting a design and construction of a prototype wind generator horizontal axis, wherein different materials and electrical devices were used.Once the prototype wind turbine is over, we proceeded to test its operation in the northern Panamerican where this project work reliably.The importance of this work provides a great contribution to improving the quality of life of the beneficiaries of the project by both the energy part and the socioeconomic.Also through this project it seeks to boost support for this type of research which aims to improve our environment by generating clean, renewable electricity.KEYWORDSWind Turbine, Pan-American Highway, clean energy, wind speed.

Escuela profesional de Ingeniera Mecnica Elctrica. Facultad de Ingeniera Arquitectura y Urbanismo. Universidad Seor de Sipan. Chiclayo-Per. Aquino_72 @hotmail.com

IntroduccinEl aprovechamiento de las energas limpias o renovables ha experimentado un crecimiento sustantivo en los ltimos aos, especialmente en aquellos pases que se encuentran mejor econmicamente desarrollados. Las razones por la que se opta por energas renovables son bastantes conocidas, los irreparables e irreversibles daos al medio ambiente por el consumo excesivo de combustibles fsiles adems el calentamiento global, que en algn momento se pens no tena relacin con la quema de combustibles fsiles, cada vez se hace ms presente. Ahora se conoce que el aumento en la temperatura, es consecuencia de nuestro consumo desmedido de energa y de una economa basada en el petrleo. Adems el constante incremento de los precios de estos y la fuerte dependencia energtica de muchos de los pases con respecto a los pases productores de petrleo. Por lo cual todo esto ha favorecido a que las energas renovables sean tomadas dentro los planes estratgicos de mediano y largo plazo, como en el caso de Europeo, en el que se implementaron normativas y polticas de fomento e incentivos tales que permitieron atraer a las empresas e inversionistas, alcanzando en la actualidad excelentes resultados reflejados en la gran disponibilidad de tecnologa, competitividad y econmica. El solucionar los problemas energticos mediante una economa basada en recursos no renovables, es inviable ya que estos energticos son limitados. Recursos como la energa nuclear o la basada en combustibles fsiles, presentan ms problemas, que soluciones ya que las reservas mundiales estn disminuyendo. La tendencia hacia una economa ms verde y menos agresiva con el planeta, obliga a los consumidores residenciales a buscar opciones energticas econmicamente viables que sean menos agresivas con el ambiente. En la actualidad, la ciencia de las maquinas trmicas, ha aumentado de un 1% hasta un 50 %, y se han construido algunas centrales que alcanzan el 60% (sin contar las perdidas por transmisin y distribucin de la electricidad). Sin embargo las maquinas trmicas ya han alcanzado su mxima ciencia, y no podrn aumentarla, La economa basada en estos combustibles tiende a desaparecer, ya que la demanda si bien es la misma, el nmero de usuarios que la requieren es mayor y la disponibilidad del combustible fsil est disminuyendo. La fuerza del viento, que siempre est presente en mayor o menor cantidad, es inagotable; por lo tanto, la energa elica puede ser aprovechada sin los riesgos ambientales inherentes a la quema de estos energticos. Los generadores elicos, tienen una eficiencia terica, del 59% y en algunos diseos, se han alcanzado eficiencia del 41% al 45 %.Ya que en las ciudades, es donde hay mayor densidad de habitantes y usuarios de la electricidad sin dejar de lado lugares desrticos como panamericanas o vas de evita miento donde podemos usar este prototipo como solucin para contrarrestar en un cierto modo el consumo de fsiles para la generacin de energa elctrica. Sin embargo, el viento encuentra muchas barreras las cuales frenan su velocidad, haciendo que esta que disminuya y su potencial energtico. Por lo que este proyecto propone un sistema de generacin elico que funcione a velocidades de viento bajas y turbulentas como las presentes en ciudades y vas con bajo potencial elico.

3.1. Mtodos, tcnicas e instrumentos de recoleccin de datosPara saber con certeza la velocidad del viento es necesario hacer distintas tomas Al da como mnimo para lograr saber a si con seguridad que tanta materia prima (viento) nos puede ofrecer para que nuestro proyecto pueda trabajar en ptimas condiciones.Instrumentos de recoleccin de datos Se verifico la direccin del viento con la ayuda de una Veleta. Para medir la velocidad del viento utilizamos la ayuda de un equipo especializado en eso como es el caso de un anemmetro. Para medir el tiempo en el que la velocidad del viento era constante se utiliz un cronometro Para medir las condiciones del medio ambiente se utiliz un termmetro. Con el proyecto ya en ejecucin se procedi a medir el voltaje y sus amperios con el multitester digital el cual puede medir voltaje y tambin amperaje.. Desgaste desigual en direccin axial en poleas y correas.

3.2. Procedimiento para la recoleccin de datos

Verificar la orientacin correcta del viento. Ver la ubicacin de los lugares y en qu momentos del da la velocidad del viento es constante. Luego la medicin del aire en los lugares antes ya detectados logrando as una medicin de la velocidad del viento con nuestro anemmetro. Verificar si las condiciones del ambiente son las ptimas para la puesta en marcha de nuestro proyecto. Empezar con el diseo de las lices para el aerogenerador. Montaje de aerogenerador, y alineacin con el eje de mi dnamo. Medir la cantidad de voltaje que arroja el aerogenerador. Instalacin de la red elctrica en este caso mi red sera la de alumbrado pblico.

Para ejecutar nuestro respectivo proyecto de investigacin, se utiliz el siguiente esquema de trabajo:Se realiz una elaboracin de las dimensiones e indicadores que permitirn la ejecucin de la variable y los objetivos en estudio.Variables:INDEPENDIENTE: Aerogenerador.DEPENDIENTE: Energa Elctrica

Para el proceso, en el cual tenamos que hacer nuestra respectiva toma de la velocidad del viento recurrimos a nuestra facultad para saber con qu equipos contbamos encontrando as un ANEMMETRO DIGITAL TENMARS TM-403; con el cual obtuvimos nuestros datos, los cuales e detallan en el CAPITULO IV.

Cuando se obtuvo nuestras respectivas tomas de diferentes autopistas se procedi a tabular los resultados obtenidos para determinar la mejor ubicacin para la ejecucin de nuestro proyecto: Dando por resultado que el lugar ms idneo para la ejecucin de nuestro proyecto es la panamericana, ya que esta cuenta con las mejores condiciones tanto climticas (para mayor conservacin de equipos), y mejores velocidades del viento la cual fue fundamental para la ejecucin de nuestro proyecto.

La interpretacin de nuestros resultados se encuentra el CAPITULO IV (en las grficas de cada anlisis)

CONCLUSIONES: Que para disear y ejecutar un aerogenerador de eje horizontal se tiene que tener en cuenta muchos aspectos no solo la velocidad del viento ya que el clima y el suelo son factores importantes para asegurar el xito del proyecto. Que la velocidad del viento solo puede ser medida por el anemmetro equipo de gran importancia en cuanto a mediadas se trata. Que para construir el aerogenerador podemos utilizar material reciclado para as abaratar los costos. Que si es posible dar solucin al desabastecimiento de energa elctrica que sufriran aquellos lugares lejanos de nuestra civilizacin (difcil acceso).

RECOMENDACIONESDespus de haber realizado las diferentes pruebas en campo se ve oportuno tomar algunas recomendaciones para una mejora en el prototipo diseado en el presente proyecto. Que al realizar la toma del viento estas se deben hacer con mucha precisin para evitar posibles errores al momento de seleccionar el lugar idneo. Es tener cuidado con los equipos de medicin los cuales son muy sensibles y si no son utilizados correctamente esos pueden des calibrarse. Que cuando se encuentre el lugar idneo se revise la condicin del suelo el cual debe ser un suelo compacto para evitar posibles hundimientos de las plantas generadoras debido a suelos inestables. Al momento de fabricar este aerogenerador se recomienda visitar depsitos de material reutilizable, ya que se encuentra material que nos puede servir y as abaratar los costos de fabricacin. Se recomienda pintar el alab de la turbina con colores visibles para evitar que las aves se choquen con el aerogenerador.

REFERENCIAS:

Referencias bibliogrficas

http://www.bnamericas.com/project-profile/es/wind-complex-inka-talara-talara Divulga (2012). Investigacin, desarrollo e innovacin tecnolgica de sistemas de control de aerogeneradores:

Energias renovables Proviento. 2010 [12 paginas]. Disponible URL : http://www.proviento.com.pe/ Energias renovables. 2010 [5 paginas]. Disponible URL: http:// www.balner.com/http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S012149932008000200010&script=sci_arttext INDC. Instituto nacional de defensa civil. Pimentel UCLM (Febrero 2012) Tema 6, Energa Elica. / Aerogeneradores: Mquinas de eje horizontal o vertical?http://www.uclm.es/profesoradO/ajbarbero/FAA/EEOLICA_Febrero2012_G9.pdf

Rev. Ingeniera: Ciencia, Tecnologa e Innovacin 2015Pgina 9