Download generador eolico

GENERADOR ELECTRICO
HEINER ARLEY TORO VALDERRAMA
BRAYAN CAMILO LUQUE CASTILLO
HUGO STEVEN ALFONSO
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES
FISICA ELECTROMAGNETICA
BOGOTA D.C
2013
GENERADOR EOLICO
Como parte del cumplimiento curricular de la universidad, se debe realizara un proyecto de
investigación para dar solución a una problemática. Aplicando lo aprendido en la clase de física de
electromagnetismo haremos un generador eólico.
EL PROBLEMA
Por causa de las cortes de energía en el edificio J1 de la universidad, se corre un riesgo potencial
de accidente al no saber por dónde se está caminando, puesto que le edificio cuenta con muchas
escaleras.
JUSTIFICACION
Debido a los constantes cortes de luz que se presentan en la universidad en la jornada nocturna y
a la falta de un sistema eficiente de emergencia que permita una iluminación adecuada de las
aulas y de los pasillos en casos de emergencia, se encontró que esto podría representar un gran
peligro para todas las personas al interior de los edificios pero principalmente en el edificio de la
sede J1. Una solución que se vio factible realizar es la planeación e instalación de un sistema que
no dependa del suministro de energía local, si no que por medio de generadores eólicos puestos
en la terraza del edificio y gracias a los constantes vientos que se presenta por esa zona de la
ciudad, se de iluminación a las áreas comunes, no solo en los periodos de suspensión sino que
también en casos de desastres naturales.
OBJETIVOS
Objetivo General
Hacer un aerogenerador o generador eólico para dar solución a los corte de energía repentinos
que se presentan en la universidad.
Objetivos específicos
Poder generar electricidad aprovechando el principio inducción electromagnética que descubrió
Faraday.
Aprovechar la energía mecánica que genera el viento para transformarla en electricidad.
MARCO TEORICO
Historia de los generadores eólicos o aerogeneradores
La energía eólica no es algo nuevo, es una de las energías más antiguas junto a la energía térmica.
El viento como fuerza motriz existe desde la antigüedad y en todos los tiempos ha sido utilizado
como tal, como podemos observar. Tiene su origen en el sol. Así, ha movido a barcos impulsados
por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de los molinos al mover sus aspas. Pero, fue a partir
de los ochenta del siglo pasado, cuando este tipo de energía limpia sufrió un verdadero impulso.
La energía eólica crece de forma imparable a partir del siglo XXI, en algunos países más que en
otros, pero sin duda alguna en España existe un gran crecimiento, siendo uno de los primeros
países por debajo de Alemania a nivel europeo o de Estados Unidos a escala mundial. Su auge en
parques eólicos es debido a las condiciones tan favorables que existe de viento, sobre todo en
Andalucía que ocupa un puesto principal, entre los que se puede destacar el Golfo de Cádiz, ya
que el recurso de viento es excepcional.
La referencia más antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar
un órgano en el siglo I era común.4 Los primeros molinos de uso práctico fueron construidos en
Sistán, Afganistán, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas
rectangulares.5 Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para
moler trigo o extraer agua.
En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se
distribuyeron por el continente. Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de
molino, que se hacían girar a mano alrededor de un poste central para levantar sus aspas al viento.
El molino de torre se desarrolló en Francia a lo largo del siglo XIV. Consistía en una torre de piedra
coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino y la maquinaria
superior del mismo. Estos primeros ejemplares tenían una serie de características comunes. De la
parte superior del molino sobresalía un eje horizontal. De este eje partían de cuatro a ocho aspas,
con una longitud entre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se cubrían con telas o planchas de
madera. La energía generada por el giro del eje se transmitía, a través de un sistema de
engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de la estructura. Los molinos de eje
horizontal fueron usados extensamente en Europa Occidental para moler trigo desde la década de
1180 en adelante. Basta recordar los ya famosos molinos de viento en las andanzas de Don
Quijote.
AEROGENERADOR
Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento
(turbina eólica). En este caso, la energía eólica, en realidad la energía cinética del aire en
movimiento, proporciona energía mecánica a un rotor hélice que, a través de un sistema de
transmisión mecánico, hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico,
que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.
Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo de su potencia, la disposición de su eje
de rotación, el tipo de generador, etc.
Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en parques eólicos o plantas
de generación eólica, distanciados unos de otros, en función del impacto ambiental y de las
turbulencias generadas por el movimiento de las palas.
Para aportar energía a la red eléctrica, los aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de
sincronización para que la frecuencia de la corriente generada se mantenga perfectamente
sincronizada con la frecuencia de la red.
La energía eólica se está volviendo más popular en la actualidad, al haber demostrado la viabilidad
industrial, y nació como búsqueda de una diversificación en el abanico de generación eléctrica
ante un crecimiento de la demanda y una situación geopolítica cada vez más complicada en el
ámbito de los combustibles tradicionales.
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Desde 1824 Michael Faraday (1791-1867) dedica sus esfuerzos a descubrir las corrientes
inducidas, pero no obtiene resultados positivos hasta Agosto de 1831, por la inducción de la
corriente, que una bobina de hilo de cobre produce sobre otra del mismo material, montadas en
un núcleo circular y de hierro dulce.
En poco tiempo, hasta octubre de ese mismo año Faraday descubre la inducción de corrientes
entre bobinas sin núcleo y la inducción de corrientes por un imán en las bobinas (las bobinas
utilizadas eran de hilo de cobre forrado de seda).
Se comprobó a partir de estos experimentos, que para inducir corrientes de electricidad dinámica
en un circuito, es imprescindible que el circuito que ha de ser inducido corte las líneas de fuerza
del campo magnético inductor.
Esta interacción en las líneas de fuerza se consigue de varias maneras, por movimiento del
inductor o del inducido y también por variaciones, del flujo de corriente que sustenta el campo
magnético.
METODOLOGIA
Para llevar a cabo el proyecto hay que tener una idea previa de como se va a hacer el diseño y los
materiales que se van a utilizar
Materiales:
Para la parte eléctrica
Alambre de cobre
4 imanes
2 palcas de cobre de 5cm
1 un cuadrado de madera o de plástico de 3cm *2cm para enrollar el alambre alrededor de el
Para la base del montaje eléctrico:
2 secciones de madera de 30 cm de largo y 2 de 9 cm de largo
un eje de 35 cm de largo (puede ser un palo de pincho o de otro tipo de material
para la hélices:
6 cucharas de plástico
Un disco de 12 cm de diámetro
PROCEDIMIENTO
Empezamos por enrollar el alambre de cobre por el cuadrado de 3 cm * 2 cm, luego atravesamos
esa espiral con el palito de pincho por el por el lado más corto de la misma y luego clavamos el
corcho, ponemos a un lado y procedemos a hacer el armazón.
Tomamos los 4 palos de madera y los unimos formando un cuadrado bien sólido. En la parte del
cuadrado de menor longitud abrimos un agujero en todo el centro apenas para que el palo de
picho pase por él.
A la altura que esta la espira de cobre, ponemos los imanes repeliéndose y los aseguramos para
que estos no se muevan.
Para hacer la hélice pegamos las 6 cucharas en una sola dirección en el disco de forma que estas
estén bien distribuidas por el disco. El disco con las cucharas lo pegamos por la parte de abajo en
el trozo de eje que sobresale del armazón.
Para finalizar, las dos placas de cobre se enrollan alrededor del corcho pero sin que se toque la una
a la otra y le soldamos alambre que viene del embobinado.
RESULTADOS