MINISTERIO DE EDUCACIÓN

CARRERA DE INGENIERIA DEL PETROLEOY GAS NATURAL - IPGN

“IMPLEMENTACION DE UNSISTEMA DE ENERGIA EOLICA LA SERRANIA DE SAN PABLO DE

LIPEZ (POTOSÍ)”

MATERIA: TALLER DE GRADO II

DOCENTE: ING. FRANZ G. ZENTENO CALLAHUARA

PRESENTADO POR: DARWIN FLORES MEJIA

I. ANTECEDENTES

En el presente trabajo explicara de forma clara que es la energía eólica su uso y

aplicaciones. El viento es energía en movimiento. El ser humano ha utilizado esta energía en

diversas formas a lo largo de la historia. Barcos a vela, molinos, extracción de agua de pozos

subterráneos.

Desde la antigüedad, la energía eólica fue aprovechada para mover barcos impulsados por

velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos, al mover sus aspas.

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En éstos, la energía

eólica mueve una turbina y mediante un sistema mecánico hace girar el rotor de un

generador que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, las

turbinas eólicas suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos, sin

embargo también se usan aerogeneradores de baja potencia (0,25 – 20 kW), los cuáles son

a veces la opción más económica para el suministro de electricidad en viviendas

individuales.

La energia eólica se considera una forma indirecta de energía solar, puesto que el sol al

calentar las masas de aire, produce un incremento de la presión atmosférica y con ello el

desplazamiento de estas masas a zonas de menor presión. Así se da origen a los vientos

como un resultado de este movimiento cuya energia cinética puede transformarse en energia

útil tanto mecánica como eléctrica.

II. UBICACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto se llevara a cabo en Serranía de San Pablo de Lipez (Potosí)

Latitud: -21.68333

Longitud: -66.63333

Altura: 4195

Vientos: oscilan entre 7 y 11 m/s

Fuente: google earth

III. IDENTIFICACION DEL PROBLEMA

El problema nace viendo la necesidad de implementar un sistema de energia alternativa para

abastecer a la población de San Pablo de Lipez. Para así aprovechar de una energía limpia.

IV. JUSTIFICACION

Este proyecto surge de la necesidad de abordar el tema de implementar energías

alternativas de una manera más comprometida con el medio ambiente por parte de los

estudiantes. Pretende acercar a los estudiantes y la población de San Pablo de Lipez al

mundo de la tecnología donde no solo vivenciaran la producción o confección de un objeto

tecnológico, sino que ademas disfrutaran de la energia limpia, no contaminante y renovable,

como es el caso de la energía eólica, para abastecer de energia a todos los rincones de la

región.

V. OBJETIVOS

5.1. Objetivo General

El objetivo del presente proyecto es dar a conocer la energía eólica, sus ventajas y

desventajas, beneficios medioambientales y aplicaciones. Como así también realizar un

estudio de factibilidad para la implementación de una planta de energia eólica en la zona

altiplánica del departamento de Potosí en San Pablo de Lipez.

5.2. Objetivos Específicos

Investigar y profundizar conocimientos sobre energia eólica

Realizar un diagnóstico de la región de San Pablo de Lipez

Realizar un estudio meteorológico en San Pablo de Lipez

Determinar el consumo de energia eléctrica en la región de San Pablo de Lipez

Analizar costo y presupuesto para la implementación de la planta de energia eólica.

VI. COMPONENTES

a) La energía eólica

Es la energía que posee el viento y que puede ser aprovechada directamente o ser

transformada a otros tipos de energia, como a energía eléctrica.

El primer uso que se conoce del aprovechamiento del viento data del año 3.000 a.C. con los

primeros barcos veleros egipcios. Unos milenios más tarde surgirán los primeros molinos de

viento que permitirán moler grano o bombear agua.

Hoy en día puede producirse electricidad con gran eficiencia, gracias a aerogeneradores de

grandes dimensiones, también denominados turbinas de viento.

Un aerogenerador está formado por un conjunto de aspas (normalmente tres) conectadas a

un rotor que, mediante un sistema de engranajes, está conectado a un generador eléctrico.

Toda esta maquinaria (turbina de viento) se coloca a la cima de un mástil o torre donde hay

más influencia del viento.

La longitud de las aspas definirá el diámetro del área de barrido de las mismas y, cuanto

mayor sea esta área, mayor será la potencia que puede generar un aerogenerador.

Podemos encontrar desde pequeños aerogeneradores de 400 W y 1m aproximadamente de

diámetro de aspas, hasta inmensos aerogeneradores de los grandes parques eólicos de

2.500 kW y 80 m de diámetro de aspas.

Para pequeñas instalaciones de uso doméstico o agrario los aerogeneradores más útiles y

asequibles son los que tienen un diámetro de barrido de 1 a 5 m, capaces de generar de 400

W a 3,2 kW.

Presentan la ventaja, además, que pueden arrancar a una velocidad de viento más baja que

los de mayor tamaño, pudiendo aprovechar vientos más lentos (como brisas marinas o

vientos de montaña) y producir más cantidad de energia.

Necesitan una velocidad del viento mínima de 11 km/h para arrancar (frente a los 19 km/h de

los más grandes), consiguen su máximo rendimiento a los 45 km/h y se paran con vientos de

más de 100 km/h para evitar daños, desgastes o sobrecalentamiento en su mecanismo.

Para conseguir un buen rendimiento es necesario que la ubicación de los aerogeneradores

esté en una región muy ventosa, con viento la mayoría de días del año y con una velocidad

media anual superior a los 13 km/h.

b) Componentes de un aerogenerador

La góndola.- Contiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el

multiplicador y el generador eléctrico. El personal de servicio puede entrar en la góndola

desde la torre de la turbina. A la izquierda de la góndola tenemos el rotor del aerogenerador,

es decir las palas y el buje.

Las palas del rotor.- Capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. En un

aerogenerador moderno de 600 kW cada pala mide alrededor de 20 metros de longitud y su

diseño es muy parecido al del ala de un avión.

El buje.- El buje del rotor está acoplado al eje de baja velocidad del aerogenerador.

El eje de baja velocidad.- Conecta el buje del rotor al multiplicador. En un

aerogenerador moderno de 600 kW el rotor gira muy lento, a unas 19 a 30 revoluciones por

minuto (r.p.m.) El eje contiene conductos del sistema hidráulico para permitir el

funcionamiento de los frenos aerodinámicos.

El multiplicador.- Tiene a su izquierda el eje de baja velocidad. Permite que el eje de

alta velocidad que está a su derecha gire 50 veces más rápido que el eje de baja velocidad.

El eje de alta velocidad.- Gira aproximadamente a 1.500 r.p.m. lo que permite el

funcionamiento del generador eléctrico. Está equipado con un freno de disco mecánico de

emergencia. El freno mecánico se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante

las labores de mantenimiento de la turbina.

El generador eléctrico.- Suele ser un generador asíncrono o de inducción. En los

aerogeneradores modernos la potencia máxima suele estar entre 500 y 1.500 kW.

El controlador electrónico.- Es un ordenador que continuamente monitoriza las

condiciones del aerogenerador y que controla el mecanismo de orientación. En caso de

cualquier disfunción (por ejemplo, un sobrecalentamiento en el multiplicador o en el

generador), automáticamente para el aerogenerador y llama al ordenador del operario

encargado de la turbina a través de un enlace telefónico mediante modem.

La unidad de refrigeración.- Contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el

generador eléctrico. Además contiene una unidad refrigerante por aceite empleada para

enfriar el aceite del multiplicador. Algunas turbinas tienen generadores refrigerados por agua.

La torre.- Soporta la góndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer de

una torre alta, dado que la velocidad del viento aumenta conforme nos alejamos del nivel del

suelo. Una turbina moderna de 600 kW tendrá una torre de 40 a 60 metros (la altura de un

edificio de 13 a 20 plantas).

Las torres pueden ser bien torres tubulares (como la mostrada en el dibujo) o torres de

celosia. Las torres tubulares son más seguras para el personal de mantenimiento de las

turbinas ya que pueden usar una escalera interior para acceder a la parte superior de la

turbina. La principal ventaja de las torres de celosia es que son más baratas.

El mecanismo de orientación.- Está activado por el controlador electrónico, que

vigila la dirección del viento utilizando la veleta.

El dibujo muestra la orientación de la turbina. Normalmente, la turbina sólo se orientará unos

pocos grados cada vez, cuando el viento cambia de dirección.

El anemómetro y la veleta.- Las señales electrónicas del anemómetro son utilizadas

por el controlador electrónico del aerogenerador para conectarlo cuando el viento alcanza

aproximadamente 5 m/S. El ordenador parará el aerogenerador automáticamente si la

velocidad del viento excede de 25 m/s, con el fin de proteger a la turbina y sus alrededores.

Las señales de la veleta son utilizadas por el controlador electrónico para girar el

aerogenerador en contra del viento, utilizando el mecanismo de orientación.

VII. RESULTADOS ESPERADOS

Esperamos que haya la factibilidad adecuada y óptima para la implementación de la planta

de energia eólica para abastecer y satisfacer de esta energia alternativa limpia a la población

y zonas aledañas.

VIII. ANEXOS