1

FITXA DE TREBALL

ESTUDI PARC EÒLIC MARÍ

DISTRIBUCIÓ PARC EÒLIC MARÍ

Material

• 2,7 m de perfil de fusta de 2 cm x 6,7 cm

• 1 DM3 114 cm X 14 cm • Retalls de DM3 per a les pales • 3 DM3 65 mm x 85 mm • Fusta aglomerada 8 cm x 4,5

cm d’1cm de gruix • 1 llistó de 3 cm x 3 cm llargària

2 cm • 6 cm llistó de diàmetre 14 mm • 4 broquetes de 3 mm • 1 broqueta de 5 mm • xip PICAXE 08 M • 1 base per integrats de 8 pins • 1 resistència de 22 K • 2 resistència de 10 K • 3 resistència de 330 ohms • 1 potenciòmetre de 100 K • 1 servomotor • Font d’alimentació de 5V • 1 connector estèreo adaptat per

placa perforada • Ordinador • 1 cable connexió AXE027

ordinador USB a estèreo per programar el PICAXE

• Broques de 2mm, 3mm, 3,5mm, 4,5 mm, 5 mm, 8 mm i 14 mm

• 1 canya expositor de sabates • Ventilador • Claus • Filferro • Cables • Estany • Cola • Cinta adhesiva • Tisores • Alicates • Tornavís de precisió • Martell • Cúter • Serra • Serjants • Trepant • Soldador

La construcció d’una maqueta per entendre com es di stribueixen

els aerogeneradors en un parc eòlic

Objectiu

2

FITXA DE TREBALL

Plànol (ANNEX III: 1 enllaç servo broqueta.pdf ; 1 servo amb acoblaments.pdf;

3mari3aerogeneradors_base1.pdf; 3 suport servo.pdf; 6 servo amb aerogenerador.pdf; 6 potenciometre.pdf; 3

electronica mari.pdf)

(acotació en cm)

3

FITXA DE TREBALL

Circuit de control dels tres servomotors

(acotació en mm)

4

FITXA DE TREBALL

(acotació en cm)

(acotació en mm)

5

FITXA DE TREBALL

Base suport per encaixar el servomotor (acotació en mm)

Construcció parc eòlic marí

Marcar perfil de 2 cm x 6,7 cm a una llargària de 8 cm (Cal fer-ne 5).

Tallar perfil.

6

FITXA DE TREBALL

Tallar llistó de 2 cm x 6,7 cm a una llargària de 114,5 cm.

Marcar i tallar DM3 de 14 cm x 114 cm.

7

FITXA DE TREBALL

Polir amb la llima les peces. Marcar la ubicació de les peces.

Encolar les peces. Enganxar a la base els perfils de 2 cm x 6,7 cm d’alçada 8 cm.

Fer forats amb una broca de 2 mm per poder clavar després els claus.

Posicionar les peces.

8

FITXA DE TREBALL

Clavar claus al DM3. Marcar els punts on es col·locaran els claus.

Fer forats amb la broca de 2 mm. Clavar la resta de claus al DM3.

Marcar làmina de plàstic a les dimensions del DM3.

Tallar làmina de plàstic amb un cúter.

9

FITXA DE TREBALL

Mirar que coincideixi el DM3 amb la làmina transparent.

Fer forats on s’ubicaran els aerogeneradors amb una broca de diàmetre 5,5 mm.

Fer forat on s’ubicaran l’estació de mesura de direcció del vent.

Comprovar que l’aerogenerador pugui lliscar suaument.

Mirar com s’hauran de col·locar els servomotors. Col·locar a la part superior: un perfil de 2 cm x 6,7 cm a una llargària de 111,5 cm i dos perfils de 2 cm x 6,7 cm a una llargària de 14 cm.

10

FITXA DE TREBALL

Encolar els perfils, fixar-ho amb serjants i deixar-ho assecar.

Fer suports per als servomotors amb fusta aglomerada d’1cm de gruix.

Ajustar fins que s’adapti a la forma del servomotor.

Marcar la part exterior 8 cm x 4,5 cm.

Tallar el suport segons les mides. Polir amb la llima les diferents superfícies.

11

FITXA DE TREBALL

Tallar base de DM3 de 6,5 cm 8,5 cm i enganxar les dues peces amb cola.

Mirar que estigui ben escairat.

Pintar estructura. Encolar perfil de 2 cm x 6,7 per augmentar l’estabilitat.

Encolar la superfície del fons marí. Col·locar sorra a la superfície del fons marí i deixar-ho assecar.

12

FITXA DE TREBALL

Treure la sorra que hagi pogut quedar adherida als forats amb una broqueta.

Vista general de l’estat de la maqueta.

Col·locació dels aerogeneradors. Tallar peça central de l’aerogenerador.

Fer forat a la góndola amb una broca de 3,5 mm. Tallar les pales.

13

FITXA DE TREBALL

Enganxar broquetes de 3 mm a les pales. Fer ajustaments a les posicions on s’han de col·locar els servomotors.

Clavar claus a la base dels servomotors. Pintar les diferents parts dels aerogeneradors.

Deixar assecar els elements pintats. Estanyar els claus.

14

FITXA DE TREBALL

Tallar tapa del davant de DM3 de 114,5 cm x 10 cm.

Placa perforada on s’ubicarà el circuit electrònic.

Soldar els components a la placa. Soldar les connexions mitjançant fils elèctrics.

Placa electrònica un cop finalitzada. Soldar fils als claus que serveixin de connexió al servomotor.

15

FITXA DE TREBALL

Adaptar la posició dels contactes al terminal que porta el servomotor.

Soldar els cables a cadascun dels punts on s’ubiquen els servomotors.

Vista d’un dels punts on ja s’han finalitzat les soldadures.

Vista des de la part davantera.

Vista superior. Connexions a tots els servomotors totes realitzades.

16

FITXA DE TREBALL

Detall de connexió del servomotor d’un dels extrems.

Vista superior.

Fer un forat a un perfil rodó de diàmetre 15 mm amb una broca de diàmetre 8 mm.

Tallar perfil rodó a una distància de 12 mm.

Fer un tall amb la serra a una canya extreta d’un expositor de sabates amb una llargada de 2 cm.

Vista de la canya tallada que servirà per passar-hi els fils elèctrics.

17

FITXA DE TREBALL

Enganxar el perfil rodó de 15 mm amb un potenciòmetre de 100K.

Comprovar que ajusta perfectament.

Fer 2 forats inclinats als laterals amb una broca de 2 mm de diàmetre.

Passar 4 fils de niló, fer un nus i trenar els fils per augmentar la seva resistència.

Fer un nus a l’altre extrem i tallar el fil que sobra. Comprovar que el fil estigui ben tensat.

18

FITXA DE TREBALL

Posar la làmina transparent al damunt i comprovar que el fil no cedeixi.

Posar broquetes als forats i tallar-los a ras del fil.

Amb un soldador fer un forat on coincideixi amb la broqueta.

Fer el forat lleugerament més gran per evitar el fregament.

Col·locar els aerogeneradors al suport del servo. Revisar totes les connexions.

19

FITXA DE TREBALL

Programar el sistema mitjançant l’ordinador. Verificar el correcte funcionament.

20

FITXA DE TREBALL

Realitzar amb un microprocessador PICAXE la program ació d’un aerogenerador de

manera que ens marqui 19 posicions de 0º a 180º de 10º en 10º en un sistema de llaç

tancat controlat amb un potenciòmetre que indica la direcció del vent en què s’ha de

posicionar.

Prenent mesures amb un voltímetre entre la massa (-) i l’input s’obtenen les tensions següents:

Posició (º)

Tensió (V)

Coversió Analògica Digital

0 0,43 22 10 0,46 23 20 0,49 25 30 0,51 26 40 0,54 28 50 0,58 30 60 0,63 32 70 0,67 34 80 0,7 36 90 0,75 38

100 0,79 40 110 0,88 45 120 0,92 47 130 1,06 54 140 1,29 66 150 1,5 77 160 1,91 97 170 3,15 166

180 3,83 195

Per convertir el valor analògic a digital:

0V és el valor 0 i 5V el valor analògic és 256. Fent una regla de tres s’obtenen els valors intermitjos.

21

FITXA DE TREBALL

Programació un cop ja fet els ajustaments:

principal: readadc 4,b1

if b1 > 195 then pos_0

if b1 > 166 then pos_10

if b1 > 97 then pos_20

if b1 > 77 then pos_30

if b1 > 66 then pos_40

if b1 > 54 then pos_50

if b1 > 47 then pos_60

if b1 > 45 then pos_70

if b1 > 40 then pos_80

if b1 > 38 then pos_90

if b1 > 36 then pos_100

if b1 > 34 then pos_110

if b1 > 32 then pos_120

if b1 > 30 then pos_130

if b1 > 28 then pos_140

if b1 > 26 then pos_150

if b1 > 25 then pos_160

if b1 > 23 then pos_170

if b1 > 22 then pos_180

goto principal

pos_0: servo 2, 45

pause 500

goto principal

pos_10: servo 2, 54

pause 500

goto principal

22

FITXA DE TREBALL

pos_20: servo 2, 63

pause 500

goto principal

pos_30: servo 2, 72

pause 500

goto principal

pos_40: servo 2, 81

pause 500

goto principal

pos_50: servo 2, 90

pause 500

goto principal

pos_60: servo 2, 99

pause 500

goto principal

pos_70: servo 2, 108

pause 500

goto principal

pos_80: servo 2, 117

pause 500

goto principal

pos_90: servo 2,126

pause 500

goto principal

pos_100: servo 2, 135

pause 500

goto principal

pos_110: servo 2, 144

23

FITXA DE TREBALL

pause 500

goto principal

pos_120: servo 2, 153

pause 500

goto principal

pos_130: servo 2, 162

pause 500

goto principal

pos_140: servo 2, 171

pause 500

goto principal

pos_150: servo 2, 180

pause 500

goto principal

pos_160: servo 2, 189

pause 500

goto principal

pos_170: servo 2, 198

pause 500

goto principal

pos_180: servo 2, 207

pause 500

goto principal

24

FITXA DE TREBALL

Aquesta activitat consisteix a conèixer com es dist ribueixen els aerogeneradors en un

parc eòlic mitjançant l’ús d’un GPS.

1. Visita un parc eòlic i pren les mides amb un GPS a mb coordenades UTM. Amb les

dades mesura la distància que hi ha entre aerogener ador i aerogenerador.

(Si mesurem en unitats UTM ens donarà el valor en metres)

X: posició Est (m) Y: posició Nord (m)

torre 1: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 2: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 3: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 4: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 5: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 6: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 7: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 8: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 9: X: ........................................... Y: ..............................................

torre 10: X: ........................................... Y: ..............................................

distància 1 a 2: ..........................m

distància 2 a 3: ..........................m

distància 3 a 4: ..........................m

distància 4 a 5: ..........................m

distància 5 a 6: ..........................m

distància 6 a 7: ..........................m

distància 7 a 8: ..........................m

distància 8 a 9: ..........................m

ACTIVITATS

25

FITXA DE TREBALL

distància 9 a 10: ..........................m

2. Amb les dades anteriors i mirant els gràfics en qui na de les dues situacions

següents s’aproximaria més?

3. Creus que es podrien calcular les distàncies mitjan çant una imatge. Sabent que el

diàmetre del rotor és 74 metres .

26

FITXA DE TREBALL

Aquesta activitat consisteix a conèixer el funciona ment d’un GPS i mesurar les

distàncies entre aerogeneradors.

1. Visita un parc eòlic i pren les mides amb un GPS a mb coordenades UTM. Amb les

dades mesura la distància que hi ha entre aerogener ador i aerogenerador.

(Si mesurem en unitats UTM ens donarà el valor en metres)

X: posició Est (m) Y: posició Nord (m)

torre 1: X: 357635 Y: 4584213

torre 2: X: 357782 Y: 4584580

torre 3: X: 357885 Y: 4584686

torre 4: X: 358117 Y: 4584808

torre 5: X: 358279 Y: 4584886

torre 6: X: 358374 Y: 4585021

torre 7: X: 358476 Y: 4585136

torre 8: X: 358594 Y: 4585244

torre 9: X: 358731 Y: 4585328

torre 10: X: 358868 Y: 4585410

distància 1 a 2: 395 m

distància 2 a 3: 147 m

distància 3 a 4: 262 m

distància 4 a 5: 179 m

distància 5 a 6: 165 m

distància 6 a 7: 153 m

distància 7 a 8: 159 m

distància 8 a 9: 160 m

SOLUCIONARI ACTIVITATS

27

FITXA DE TREBALL

distància 9 a 10: 160 m

2. Amb les dades anteriors i mirant els gràfics en qui na de les dues situacions

següents s’aproximaria més?

A la primera a dues vegades el rotor

3. Creus que es podrien calcular les distàncies mitjan çant una imatge, sabent que el

diàmetre del rotor és 74 metres .

Aproximadament, surt unes dues vegades el rotor 74 m x 2 = 148m