Generador eólico a pequeña escala

IndiceIndice

IntroducciónObjetivosDesarrolloConclusión

Introducción

El presente trabajo consistió en la construcción de sistemas eólicos a escala, utilizando motores DC o dinamos DC y accesorios varios.

Buscamos con esto, observar y medir la energía generada por los sistemas al aplicarse una fuerza de viento.

ObjetivosDiseñar un modelo escala de uno o más sistemas

eólicos que asimile un aerogenerador.

Construir el diseño a pequeña escala.

Alimentar un carga DC producida por el motor o dinamo.

Especificar cálculos y mediciones de voltaje, corriente y potencia generada por el sistema.

DesarrolloInstalaciones eólicas de pequeño tamaño:

Impacto visual y medioambiental sustancialmente nulo.

Tamaño poco superior al de una antena parabólica.

Forma de proporcionar electricidad a zonas aisladas o difícilmente alcanzables por la red eléctrica (viviendas aisladas, reservas naturales, estaciones meteorológicas, refugios andinos, etc.).

DesarrolloSe abre por lo tanto un espacio significativo para

la producción de energía eléctrica en pequeña escala, de forma sostenible y compatible con el medioambiente.

Por otro lado, un inconveniente es la variabilidad de la velocidad del viento.

Se requiere un estudio del lugar, un estudio energético y por sobre todo una concientización al cliente sobre el producto.

MaterialesVoltímetro: Dispositivo de medición de voltaje en un circuito eléctrico.

Se utilizará para medir el voltaje generado por los motores DC con una velocidad de viento ejercida.

Consumo Led: componentes electrónicos de iluminación.

La función de este consumo será indicar la energía producida por los motores DC en contacto con una velocidad de viento constante.

Materiales Tuberías de PVC de 25 mm de diámetro.

Se usrán como mástil de los motores DC, asimilándolo a los utilizados en turbinas eólicas reales.

Canaleta sobrepuesta para conductores del tipo LEGRAND .

Utilizada para cubrir los conductores entre cada tramo.

Además, elemento de seguridad eléctrico y estética.

MaterialesCaja de derivación: utilizada para cubrir y proteger los empalmes de los conductores eléctricos.

En esta oportunidad, se ocupara como base de la tubería para el motor DC y para la unión de conductores del sistema.

Conductor AWG 2X 16

Utilizado para la conducción de la energía en el sistema.

MaterialesVentilador con motor de 3.5 Vcc.

Se ocupara como símil de las palas, aspas, rotor, motor y sistema de un aerogenerador.

Se entregará una fuerza de viento por medio de un secador de pelo, generando energía para consumo de la carga DC.

Tornillos de 4mm para madera.

Se ocuparan para fijar cajas de derivación, canaletas, y bases del sistema.

Materiales.Ventilador de 12 Vcc pequeño.

Se empleara como segundo modelo de generador en el sistema eólico.

Ventilador de 12 Vcc grande

Se empleara como tercer generador en el sistema eólico.

Instrumentos de mediciónMultitester

Dispositivo medidor de voltaje, resistencia, y corriente.

Anemómetro : Instrumento empleado para medir velocidad de viento en m/s, km/h y temperatura ambiente.

Se empleara para medir velocidad de viento del secador de pelo a distintas distancias de los generadores.

Sistema Eólico

Sistema EólicoCuenta con tres motores de 3.5 y 12 Vcc

respectivamente.

Funcionamiento del sistema:

Se ejerce energía cinética a través de un secador o ventilador externo, moviendo las aspas de los ventiladores del sistema, generando así energía eléctrica que alimenta las cargas de consumo que son los Led.

Tabla de Mediciones G1

Distancia (cm) Velocidad de viento (m/s)

Voltaje generado (V)

30 cm 5.5 m/s 0.5 V

25 cm 6.2 m/s 0.75 V

20 cm 7.1 m/s 1 V

15 cm 7.9 m/s 1.2 V

10 cm 8.5 m/s 1.5 V

5 cm 9.4 m/s 1.7 V

Tabla de Mediciones G2Distancia (cm) Velocidad de

viento (m/s)Voltaje generado

(V)

30 cm 5.5 m/s 0.15 V

25 cm 6.2 m/s 0.24 V

20 cm 7.1 m/s 0.39 V

15 cm 7.9 m/s 0.62 V

10 cm 8.5 m/s 1.02 V

5 cm 9,4 m/s 1.35 V

Tabla de Mediciones G3Distancia

(cm)Velocidad de viento (m/s)

Voltaje (V))

30 cm 5.5 m/s 0.009 V

25 cm 6.2 m/s 0.015 V

20 cm 7,1 m/s 0.029 V

15 cm 7,9 m/s 0.054 V

10 cm 8,5 m/s 0.072 V

5 cm 9,4 m/s 0.095 V

Diagrama Eléctrico del Sistema General

Datos Técnicos Generador 1Dato Unidad

Diámetro 6 cm.

Área 28.2 cm2

Altura 34 cm.

Voltaje Máximo 1.7 V

Velocidad de viento máxima

9.4 m/s

Potencia de viento, eléctrica y maquina y Energía producida

P viento= ½ * 1.22 kg/m3* 0.282 m2 * 830,6 m/s

P viento= 142.87 WP eléctrica= 142.87 W * 0.5P eléctrica= 71,435 WP maquina= 71,435 W * 0.9P maquina= 64.2915 W Energía: 64.2915 w * (24 hrs* 30 días)Energía: 46,28988 KWh/mes

Curva de Potencia

Curva de Energía

FIN