MONOGRAFÍA DEL PROTOTIPO DE UN HIDROGENERADOR ELÉCTRICO
Link del Documento de la Monografía
https://drive.google.com/file/d/1IlJikBNQ4YNScjmd8BwK8GYdGSLQml0x/view?usp=sharing
Link del Video del Prototipo
https://drive.google.com/file/d/1SsCf42Vw-bz-4o1mZZbbgRsoVqesIBNJ/view
Link de las Presentaciones del Prototipo
https://docs.google.com/presentation/d/1qF2vEb8OCBmIIaSKQiwt41zKNbhEXhkzId4BVJnlyWs/edit?usp=sharing
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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).
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.
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.
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.
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
5. Desarrollo del Prototipo
¿Qué son las Energías Renovables?
Las energías renovables son aquellas que se obtienen a partir de fuentes naturales que producen energía de forma inagotable e indefinida. Por ejemplo, la energía solar, la energía eólica o la energía mareomotriz son fuentes renovables de energía. También se consideran renovables cuando se obtienen a partir de fuentes que se regeneran con el tiempo de manera natural, como la masa forestal. Una de las principales ventajas de las energías renovables es que, además de ser inagotables, presentan un nulo o bajo impacto negativo sobre el medio ambiente, por lo que se consideran energías limpias. En la actualidad las energías renovables son una realidad presente en nuestra sociedad y sus beneficios para el medio ambiente son más que evidentes.
Todas las sociedades del planeta son consumidoras de energía en mayor o menor medida, pero la realidad es que la mayor parte de la energía que se consume procede de fuentes no renovables, como los combustibles fósiles y la energía nuclear, cuyo impacto negativo sobre el medio ambiente es superior. Un aspecto a destacar de las energías renovables es que pueden ser aplicadas y explotadas a nivel local, lo que ayuda a disminuir la dependencia de las poblaciones hacia los grandes productores de energía, favoreciendo el desarrollo económico y la creación de empleo.
1. Energía Solar
Es un tipo de energía renovable que se obtiene luego de la captación de radiaciones electromagnéticas provenientes del sol. Esta puede provocar reacciones químicas o generar electricidad. Los sistemas de aprovechamiento de energía solar se dividen en dos grupos: pasivos y activos.
Dentro de ellos tenemos lo siguiente:
1.1 Energía solar Fotovoltaica:
La energía solar fotovoltaica es aquella que utiliza una tecnología para transformar los rayos solares en electricidad gracias al silicio de las células fotoeléctricas que conforman los paneles fotovoltaicos, lo que conocemos como el efecto fotovoltaico. Cuando los módulos reciben luz solar, los electrones se mueven y se genera corriente eléctrica.
1.2 Energía solar Térmica:
La energía solar térmica absorbe la luz solar a través de unos captadores solares, también denominados paneles solares térmicos cuya función es recibir y concentrar la radiación solar con la finalidad de calentar un fluido y que este sea utilizado para calefacción, agua sanitaria o electricidad a través de una central termosolar.
1.3 Energía solar Pasiva:
La energía solar pasiva es aquella que aprovecha el calor y la luz solar sin utilizar dispositivos mecánicos. Esta energía consiste en aplicar un diseño arquitectónico que mejore la iluminación natural a través de fachadas, superficies de vidrio y una orientación sur.
2. Energía Eólica
Se obtiene del viento y se produce a partir de la diferencia de temperaturas entre distintas zonas geográficas. La energía eólica utiliza la energía cinética generada por el viento, transformándola en mecánica o eléctrica.
Dentro de ellas tenemos dos tipos de energía eólica:
2.1 Aerogenerador de eje Horizontal
Tipo de central más popular, cuyas turbinas tienen un eje de rotación que se encuentra en posición paralela al suelo. Estas turbinas cuentan usualmente con tres aspas y los sistemas más altos tienen una altura cercana a la de un edificio de 20 pisos.
Tipo de central utilizado de manera poco frecuente, cuyas turbinas tienen un eje de rotación que se encuentra en posición perpendicular al suelo. Dependiendo de la forma de la turbina esta se clasifica en darrieus (2 o 3 arcos), panemonas (4 o más semicírculos) o sabonius (2 o más filas de semicilindros).
3. Energía Marítima
Es un tipo de energía renovable que aprovecha la energía de los océanos. Dado que este abertura sumergida en la pared frontal de la estructura. Por esta abertura, las ondas ingresan a la estructura, originando la oscilación vertical de la superficie dentro de la cámara de aire.
Dentro de ellas tenemos lo siguiente:
3.1 Energía Mareomotriz
La energía mareomotriz obtiene la energía con el aprovechamiento del ascenso y el descenso del agua del mar y de sus corrientes ante la acción gravitatoria de la Luna y el Sol y de esta forma genera electricidad de una forma limpia, se basa en el almacenamiento de agua.
3.2 Energía de las olas (Undimotriz u Olamotriz)
Provocada por la acción del viento sobre la superficie del mar, trasladándose a través de kilómetros de distancia. La energía de las olas es la energía que permite la obtención de electricidad a partir de energía mecánica generada por el movimiento de las olas.
4. Energía Geotérmica
La energía geotérmica aprovecha el calor almacenado en el interior de la superficie sólida de la Tierra, incluyendo el calor de las rocas, suelos y aguas, a diferentes temperaturas y profundidades (Llopis y Rodrigo, 2008).
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