ÍNDICE

Tipo de Proyecto. . . . . . . . . 2

Planteamiento del problema. . . . . . . 3

Objetivo General. . . . . . . . . 4

Objetivos específicos. . . . . . . . . 4

Justificación. . . . . . . . . . 5

Alcances y Limitaciones. . . . . . . . 6

Descripción, explicación problema o necesidad. . . . 6

Análisis estratégico. . . . . . . . . 7

Misión. . . . . . . . . . . 9

Visión. . . . . . . . . . . 9

Análisis Foda. . . . . . . . . . 10

Resumen Ejecutivo. . . . . . . . . 11

Diagrama . . . . . . . . . . 13

Material . . . . . . . . . . 14

Resultados. . . . . . . . . . 15

Sector Eólico.

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Tipo de Proyecto.

Este proyecto consiste en la construcción y puesta en funcionamiento de un prototipo de aerogenerador tipo eje vertical, como alternativa para la posible  generación de energía eléctrica usando un tipo de fuente renovable como lo es el viento, a fin de alcanzar otros objetivos como lo son  la disminución de la huella ecológica y recalque de las energías renovables en la zona, por tanto fue necesario establecer referencias en cuanto a energías renovables, los vientos, su origen y disponibilidad en la región ( La Cañada Gro).

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Planteamiento del problema.

El presente proyecto pretende responder y aportar información a la comunidad relación a la siguiente pregunta: ¿En que nos benefician las energías renovables? La pregunta de investigación planteada busca la relación entre las siguientes dos variables: 1) Su impacto en el medio ambiente y, 2) su impacto ante el desarrollo sustentable. Los antecedentes descritos en los siguientes párrafos y el estudio sobre la energía eólica a la evaluación del desarrollo sustentable dan sustento al planteamiento del problema que diversos medios de generación eléctrica causan impactos negativos al medio ambiente. La sociedad de hoy enfrentarán Debido a la preocupación generalizada de que el uso de combustibles fósiles contribuye al cambio climático, y que las entregas de estas fuentes de energía están en declive, muchos expertos están pidiendo un mayor uso de sistemas de energía renovables. Dado que los sistemas renovables utilizan fuentes naturales -sol, agua y viento- para producir energía, sus defensores sostienen que son mucho más ecológicos, seguros y sostenibles. Sin embargo, existen diversas opiniones en cuanto a cuáles son los impactos sociales, económicos y ambientales de estos sistemas. Agregando que las evaluaciones realizadas en el mundo entero indican que la capacidad de la humanidad para extraer y utilizar los combustibles fósiles ha sido el catalizador para el desarrollo tecnológico e industrial que ha dado lugar a una prosperidad socioeconómica sin precedentes en muchas regiones del mundo. Mientras que los defensores de los sistemas energéticos no renovables sostienen que los combustibles fósiles seguirán siendo mucho más factibles que las fuentes de energía renovables, los defensores del medio ambiente y las organizaciones tales como las Naciones Unidas sostienen que la energía sostenible también puede tener un impacto económico positivo.

El precio de las energías renovables no son tan propensas a las fluctuaciones del mercado como el petróleo o el gas natural, y los sistemas de energía solar o eólica son capaces de suministrar energía a las regiones en vías de desarrollo o menos accesibles, las cuales pueden no tener los medios económicos o de infraestructura para utilizar combustibles fósiles. Además, los expertos predicen que el aumento de la inversión en sistemas de energía renovable seguirá produciendo miles de empleos en todo el mundo.

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Objetivo General.

Diseñar  un prototipo de aerogenerador como una alternativa de generar energía eléctrica renovable, ayudando a la disminución de la huella ecológica humana y como una oportunidad de aumentar los sistemas productivos de la región. El proyecto está enfocado a realizar concientización del Sector Eólico ya que dada la Reforma energética aprobada por el presidente de la republica mexica, este sector será uno de los mas impulsados hablando de la energía renovable. Ya que la energía del viento es bastante estable y predecible a escala anual, aunque presenta significativas variaciones a escalas de tiempo menores. Al incrementarse la proporción de energía eólica producida en una determinada región o país, se hace imprescindible establecer una serie de mejoras en la red eléctrica local, aunque el proyecto es a muy baja escala dado que en la región los vientos son más débiles como ya se menciono es hacer conciencia en la sociedad que con esta reforma energética se beneficia de cierta manera a específicos integrantes de la sociedad y decimos específicos no porque en todas las regiones y superficies terrestres existe gran magnitud de viento pero la energía Eólica es una de las más limpias en el sector de las energías renovables. Ahora bien, tal vez algunas personas no lo saben pero si alguien tiene algún terreno en un área con fuertes o estables vientos con la reforma ya existe los derechos de CO2 ya que el viento que pasa por su terreno se dice que es suyo también ya con esto se tiene el beneficio de vender, generar o rentar su recurso, aunque esto parezca absurdo así es la realidad.

Objetivos específicos.

Investigar los beneficios de la generación de la energía eólica. Aprovechar los recursos naturales renovables a los que se pueden

acceder fácilmente sin agotarlos o deteriorarlos. Ser gestores de ideas nuevas en el campo energético. Incentivar el uso de este tipo de alternativas energéticas. Disminuir la huella ecológica humana en cuanto al consumo energético. Poner en práctica nuestros conocimientos actuales para la fabricación

de tal dispositivo. Hacer presentes nuestros valores en dicho proyecto con el medio

ambiente.

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Realizar el proyecto invirtiendo lo menos posible

Justificación.

Los principales recursos energéticos que utilizamos (el carbón, el petróleo, el gas natural y el Uranio) son limitados y, por lo tanto, pueden agotarse. Además, su utilización provoca un gran impacto ambiental en la biosfera al contaminar el aire, el agua y el suelo. Estos hechos han generado un interés creciente por el desarrollo de nuevas tecnologías para la utilización de fuentes de energía renovables alternativas que, aunque actualmente son poco rentables, tienen la ventaja de ser poco contaminantes siendo la energía solar y la energía eólica las más desarrolladas. En la actualidad, en nuestro país, las energías alternativas representan únicamente alrededor de 1,5% de la producción energética.

De la energía eléctrica que se genera anualmente, cerca del 65% se produce por medio de combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes de energía, como lo son la nuclear, hidroeléctrica, geotérmica, biomasa, solar y eólica. Cuando en 1973 se produjeron eventos importantes en el mercado del petróleo en el mundo, y en años posteriores se mostró un encarecimiento notable de esta fuente de energía no renovable, surgieron las preocupaciones sobre el suministro de la energía; por lo tanto se ha modificado la dependencia de este energético buscando nuevas opciones, como lo es el aprovechamiento de la energía solar y las energías provenientes de ésta. La energía eólica se produce como consecuencia de la energía cinética del viento, esto se debe a que el sol al calentar la atmósfera causa gradientes de temperatura, lo que trae consigo diferencias de presión y como consecuencia los vientos. En los últimos años, esta energía ha ido cobrado gran importancia debido a sus ventajas medio ambientales. Las primeras aplicaciones de la energía eólica fueron la impulsión de navíos, los molinos de viento (usados para moler granos) y el bombeo de agua; y sólo hasta finales del siglo pasado, la generación de energía eléctrica. Actualmente las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie de engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico. En lo que respecta a capacidad instalada, para finales de 1997 a nivel mundial se tenían instalados alrededor de 7700 MW. En México se cuenta con la central eólica de la Ventosa en Oaxaca, operada por CFE, con una capacidad instalada de 1.5 MW y una capacidad adicional en aerogeneradores y aerobombas, según el Balance nacional de energía de 1997, de alrededor de 2.4 MW.

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Alcances y Limitaciones.

En un principio establecimos una potencia nominal de 4.5 V para el generador, teniendo en cuenta las Observaciones del Ing. Julio Cesar P. antes encargado general de la hidroeléctrica del gallo, ahora supervisor de energías renovables en Latinoamérica, (hidroeléctricas, Eólicas, Solares, Ciclo Combinado) decidimos dejar abierta la potencia del equipo hasta no tener resultados arrojados por las pruebas preliminares. Es prematuro decir que la energía que se puede producir con este diseño es importante, pues estamos trabajando sobre unas bases muy precarias, lo que si podemos decir es que las implicaciones que pueden resultar sobre los resultados de este proyecto podrían fomentar la investigación en nuestra universidad, porque después de todo el ideal es que la energía sea de libre acceso.

Descripción, explicación problema o necesidad.

Los aerogeneradores producen electricidad aprovechando la energía natural del viento para impulsar un generador. El viento es una fuente de energía limpia, sostenible que nunca se agota, y la transformación de su energía cinética en energía eléctrica no produce emisiones. Generar energía a partir del viento es simple: el viento pasa sobre las aspas del aerogenerador y provoca una fuerza giratoria. Las palas hacen rodar un eje que hay dentro, que entra a una caja de cambios. La caja de cambios incrementa la velocidad de rotación del eje proveniente del rotor e impulsa el generador que utiliza campos magnéticos para convertir la energía rotacional en energía eléctrica. La necesidad será aplicada como ejemplo en la Cañada Gro, para los trabajadores de la región, puesto que en el área no hay señal de red celular, se adquirirá un expansor de red en el mercado que será alimentado por una batería de 9 volts, la posición del aerogenerador será de 370 msnm (metros sobre el nivel del mar aprox) en una de las cortinas de la presa EL GALLO y el aerogenerador se encargara de mantener la carga de la batería.

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Análisis estratégico.

POLÍTICO/ LEGAL En México existe un fuerte interés en la promoción de energías renovables fundamentalmente por dos motivos: asegurar el abastecimiento y disminuir las emisiones de gases contaminantes para dar cumplimiento a los compromisos asumidos por los protocolos del país. En este sentido se han establecido reformas de fomento a la producción que se ven materializadas en los objetivos propuestos por la comisión del gobierno mexicano, donde se establece que el 35% de la energía producida debe ser de origen renovable. Traducido a la demanda de electricidad supone que el 50% de la electricidad al 2020 deberá provenir de fuentes renovables comparado con el 15% En el año 2005.

ECONÓMICO La producción eólica aplicando la reforma energética tendrá efectos muy positivos a la economía mexicana, debido a los mayores ingresos obtenidos por efecto de una buena tarifa. Los inversores dejarían su capital en el territorio mexicano. Sin embargo, el principal desafío en los próximos años para la industria, Es la disminución de los costos para ganar eficiencia económica. Los factores críticos por trabajar son la cimentación, la logística de construcción, la conexión a la red y el mantenimiento.

SOCIAL El interés por desarrollar, esta tecnología radica en los beneficios socioeconómicos que traerá su actividad: •Contribuirá a la reducción de la dependencia de las importaciones de combustibles fósiles. •Contribuirá al abastecimiento seguro en el mercado interno. •Incrementará las oportunidades de exportación dado su enorme potencial. •Traerá desarrollo regional con efectos multiplicadores para las actividades marítimas, especialmente en actividades logísticas.•Creación de nuevas fuentes de trabajo en áreas costeras e incremento de mano de obra calificada.

AMBIENTAL La Comisión ambiental de México en conformidad del gobierno federal, a favor de la integración de la dimensión ambiental en la política energética comunitaria ha definido como prioridad:

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•Aumentar la producción y la utilización de las fuentes de energía menos contaminantes. •Reducir los impactos medioambientales de la producción y la utilización de las fuentes de energía.

TECNOLÓGICO/ TÉCNICO Por casi una década se adaptó la tecnología eólica terrestre a la marina para la fabricación de aerogeneradores, instalando máquinas de la misma potencia unitaria que en la terrestre, pero en los últimos años, ha habido avances tecnológicos progresivos en los aerogeneradores marinos por lo que actualmente, ya existen fabricantes a gran escala que fabrican turbinas con un rango de capacidad de 3-5 MW (REpower,Vestas). La potencia máxima unitaria terrestre de los aerogeneradores es de 4,5 MW. Para cumplir los objetivos de producción de 40 GW al 2020 se requiere la construcción de 7.800 turbinas de 5 MW de capacidad en los próximos años lo que equivale a 600 nuevas turbinas por año. Este objetivo no se podrá cumplir si no se desarrollan tecnologías a gran escala de mayor tamaño y potencia unitaria. Se espera llegar a 10MW en los próximos años.

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Misión

Construir el prototipo de aerogenerador capaz de generar electricidad a partir del viento, pero no lo suficientemente eficiente para compensar la balanza costo-beneficio y poder disminuir la huella ecológica.Investigar sobre las energías alternativas y la importancia de apostarle cada vez más a éstas.Lograr diseñar el prototipo totalmente, con trabajo propio y herramientas al alcance.Aprender la importancia de investigar un poco mejor acerca del diseño, planificación y tecnologías para disminuir costos.Lograr la motivación para a partir de lo realizado, seguir adelante con el proyecto mejorando el diseño hasta alcanzar a futuro, el objetivo de mejor eficiencia.

Visión.

Sabemos que el prototipo no tendrá de momento reducción en la afectación ecológica puesto como lo dice es un prototipo a pequeña escala pero hacemos énfasis en el poco mantenimiento y alto rendimiento a pesar del tamaño que tendrá. Así mismo evaluaremos la eficiencia del prototipo como la duración, gastos operativos, tiempo de mano de trabajo durante su vida útil, el promedio de generación diaria, mensual y anual si es posible. Demostraremos que la energía eólica es sustentable y de bajos costos de construcción, a gran escala tomaremos la producción de dos parques eólicos, como la generación diaria y mensual como son DOMINICA I ubicada en Charcas san Luis potosí y SURESTE FASE II ubicada en la ventosa Juchitán, Oaxaca que el compañero Hugo E. Castillo tuvo la oportunidad de estar en dichos parques y demostrar que son de gran eficiencia y de un gran impacto ambiental positivo. Esto para concientizar que también abra grandes cambios en México y más empleo para los ingenieros egresados de esta ingeniería.

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Análisis Foda.

FORTALEZAS. Fuente inagotable de

energía. Bajo costo. Su diseño es fácil. Hecho de materiales fáciles

de adquirir. Es sustentable. Es innovador, una alternativa

para abastecer energía eléctrica.

OPORTUNIDADES. Crear un diseño novedoso y

funcional. El clima es favorable. Ofrecer servicio a personas de

bajos recursos.

DEBILIDADES. Que el diseño no sea óptimo

para su finalidad. La velocidad del viento no es

constante. Ráfagas de viento extremo.

AMENAZAS. No cumplir con nuestro objetivo. No recibir apoyo sobre las

conexiones eléctricas, formatos, cuerpo de documentos etc...

Que el equipo no sea equitativo.

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Resumen Ejecutivo.

Nuestro equipo Enerteam y proyecto tiene como título “Demostrando el poder verde”, Conformado por: José de Jesús, Ángel, Ricardo, Hugo E., Joselin, Alexis y Max Antonio

Renovable, ecológica y respetuosa con el medio ambiente. Esas son las palabras que caracterizan a la energía eólica, la cual se está convirtiendo en uno de los métodos más extendidos y productivos para generar energía eléctrica limpia a nivel mundial. Siendo ya una de las maneras y matrices de producción energéticas más difundidas y utilizadas. Es por ello que éste proyecto se enfoca en ella. Generar energía eólica en un pueblo pequeño a una altura considerable y un lugar abierto, además concientizara a la gente no solo el uso de aerogeneradores ya que el fin especifico es demostrar el avance y aprovechamiento de las energías renovables, quienes ya gozan de energía a su alrededor y que probablemente aún no se han percatado de el proceso de producción y daño al medio ambiente que causan estos. Se ha observado que en la región es de gran potencial para la implementación de las energías renovables no solo hablando del viento ya que en ciertas partes de la región el viento no supera los 1.5 km/s que es la mínima para un aerogenerador de 4,5 MW de potencia nominal, pero que tal si hablamos de los causes y la radiación solar que es abundante en tierra caliente, así tratar de demostrar que puede ser muy bien explotado para beneficios de las familias lugareñas. Por lo general, las familias que viven en la región son de escasos recursos económicos. Gracias a las exploraciones en pueblos pequeños en trascursos de visitas a familiares, en el mismo trayecto al trabajo o a la universidad tecnológica nos hemos percatado que no todas las familias cuentan con energía eléctrica dado los costos del consumo y la contaminación al medio ambiente al momento de realizar fogatas para cocinar los alimentos, generadores a gasolina que tienen alto índice de contaminación al aire. Es por ello que se plantea la siguiente problemática: ¿por qué los pobladores de la región dependen de fogatas para iluminar su vivienda o cocinar sus alimentos, generadores a gasolina para moler sus cosechas? Ante esto, las posibles respuestas abarcan temas como el poco interés por parte de los pobladores de experimentar con los descubrimientos del hombre, recordemos que son tradiciones de ellos el hacer el uso inadecuado de la materia, el no poseer medios económicos para invertir en este tipo de energía, y la falta de información sobre las fuentes de energía renovables. El proyecto consiste fundamentalmente en elaborar un generador eólico a pequeña escala, y mostrar su funcionamiento en cuanto a la energía eólica se refiere; de ésta manera se aplicará en una de las zonas donde se evaluara el funcionamiento

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del proyecto, solicitando la información de ¿Cómo funciona eso? ¿Qué hace? ¿Qué es? ¿Que es la energía renovable? ¿Qué otros tipos de energía renovable existe? Es entonces cuando se dará inicio a una ardua ronda de encuestas para determinar los puntos de vista, las especulaciones, expectativas y sugerencias por parte de los pobladores ante la exposición de los planes proyectados. En todo ello estarán involucradas amas de casa, estudiantes, vendedores, pescadores y campesinos quienes se abrirán en cuanto a cuestiones e interrogantes dadas para sustentar investigaciones realizadas previamente. Consecuentemente, se dispuso establecer un prototipo, de un generador eólico el cual se plantea colocar en aquellas zonas de la Cañada Gro, a las cuales se destinan los objetivos del proyecto. Éste prototipo ha sido elaborado con materiales reciclados de electrodomésticos desechados. En la elaboración de ello, para no atribuir la contaminación del medio ambiente, conocedores de la materia han dado aportaciones de ideas, tipos de conexiones y componentes eléctricos importantes y vitales para su buen funcionamiento, entre ellos se encuentra el Ingeniero Julio C. Puente Medrano. Con todo esto, se procederá con la parte experimental, siendo el agente que emitirá aire un ventilador casero, tratando de encender un led fijo en la estructura del aerogenerador para ver su ubicación por las noches y medir la salida de voltaje del aerogenerador. A partir de esto será evidente determinar su correcto funcionamiento.

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Diagrama.

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Material

Resultados.

La conclusión más importante a la que hemos llegado es la dificultad para determinar la eficiencia De este tipo de aparatos debido al poco estudio que se ha realizado en este tema, en un principio Podríamos decir que la aplicabilidad es amplia, pero el costo beneficio puede ser muy alto, así como la factibilidad que no se cuenta con un comercio establecido al respecto.Debido a que el desarrollo de este proyecto requiere de mucha investigación y aún más de pruebas preliminares, hemos decidido no presentar la propuesta hasta no tener unas nociones más claras respecto a los resultados que podamos tener.

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