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Desarrollo del Prototipo de un Hidrogenerador Eléctrico

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 Resumen

La generación de energía eléctrica es muy necesaria en estos tiempos, y crearla de manera limpia da lugar a un ahorro económico. El Desarrollo del Prototipo de un Generador Eléctrico es lo principal que deseamos hacer en este proyecto. 

El prototipo que deseamos construir basándonos en proyectos anteriores, se le conoce como Hidrogenerador Eléctrico, que para su funcionamiento utiliza la energía cinética del agua para generar energía eléctrica, como una alternativa de generación de energía limpia en zonas con escasez de energía eléctrica. El equipo que deseamos crear es diferente a las otras hidroeléctricas, ya que su uso y construcción se orienta a la generación de una baja generación de energía suficiente para funciones básicas como hogares y su construcción con básicos materiales proporciona un bajo costo.

 El Hidrogenerador tendrá un alternador que convertirá la energía cinética del agua a energía eléctrica, un Pelton implementado, tubos de PV y un tanque de agua. Que facilitara y generada un funcionamiento del equipo. 

Con la conclusión del mismo podremos así observar y experimentar como se lleva a cabo la transformación de energía la cual se rige por la Primera Ley de la Termodinámica, en este caso sería energía cinética (del río) a energía mecánica (con la hélice) a energía eléctrica (con el alternador). 

Introducción 

La generación de energía eléctrica de manera limpia o alternativa posibilita el desarrollo económico y sostenible de las ciudades, tanto en las zonas urbanas como rurales. 
El prototipo desarrollado se denominó Hidrogenerador Eléctrico, pues este prototipo estará construido con materiales de bajo costo que a través de ello nosotros podamos experimentar y ver su funcionamiento de este proyecto.
El Hidrogenerador Eléctrico posee varias ventajas, a diferencia de las hidroeléctricas de gran tamaño dado que no requieren represas o embalses, de forma que el impacto ambiental es mínimo. La turbina puede ser fabricada con materiales comerciales y de bajo costo, y el suministro de agua puede ser de bajo caudal.
La construcción del prototipo se realizará con materiales plásticos como el policloruro de vinilo (PVC). En su funcionamiento el prototipo permite aprovechar la energía potencial de las corrientes del agua, permitiendo el giro de una turbina acoplada al eje de un alternador de imanes permanentes como generador eléctrico, cubriendo por un bastidor plástico con la capacidad de almacenar 3 galones.
Este proyecto nos permite también aplicar los conocimientos básicos obtenidos durante todo este ciclo y ciclos anteriores, ya que es un paso más para entrar al mundo de las energías renovables.

Objetivos

• Desarrollar el Prototipo de un Hidrogenerador eléctrico con materiales de bajo costo.

• Mediante pruebas ver el funcionamiento del equipo.

• Realizar estudios realizando cálculos del equipo para ver cuánto de energía eléctrica puede generar.

Justificación

Al comenzar en el estudio en la carrera de Ingeniería en Energías Renovables estamos iniciando un gran camino de conocimientos, siendo un punto importante para adquirir conocimientos únicos que nos ayudaran a través de nuestro emprendimiento en el mundo de las energías renovables.

Importancia

El constante uso de la energía eléctrica nos volvió dependientes de la misma, a tal punto que para tener una vida básica es necesario que una familia tenga a disposición una fuente de energía eléctrica. En las zonas rurales por su baja economía no llegan a disponer de electricidad, por lo cual se busca solucionar en pequeña medida este problema.

Metodología

1. Tipo o Enfoque
El método a usarse será el Experimental, ya que tomando en cuenta diseños similares diseñaremos y crearemos un prototipo. 

2. Diseño 
Nuestro diseño se basó en un trabajo titulado: Diseño y construcción de una microturbina hidráulica de 1 kw realizado por Cotella, N., Varela, P., Villaraga, R., Kohl, R., esto en el año 2013.

3. Equipos 

• Taladro 

• Arco sierre 

• Guantes

• Tijeras

• Alicates

• Lijas

• Tubo de acero 

4. Materiales 

• Tacho de agua 

• Alternador 

• Lamina Galvanizada 

• Tubo PVC 2 Pulg. de Diámetro 

• Tubo PVC 1 Pulg. de Diámetro 

• Codos de 90º 

• Codos de 45º

• Unión T

• Cinta Teflón 

• Tuerca y Tornillos 

• Barra de metal 1/8 Pulg. de Diámetro 

5. Desarrollo del Prototipo 

• Primero se hacen dos cortes en lámina galvanizada en forma circular.

• Después en el tacho de agua se realizan 4 orificios en la parte inferior, cercana a la base de este; esto para la salida de agua. También se hacen otros orificios en la tapa, para introducir los tubos.

• Se dobla el fierro en forma de U dejando unos extremos rectos. Esto servirá de sostén para el alternador que irá dentro del tacho.

• Se Cortar los tubos para hacer la implementación de una turbina Pelton.

• Posteriormente se hace orificios en la lámina galvanizada para que su superficie sirva de refuerzo.

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