PROYECTO FISICA ELECTROMAGNÉTICA

LUZ STEFANY CHICA HERRERA ÁNGELA PATRICIA BARAJAS MUÑOZ

E.C.C.I. ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES TECNÓLOGO EN GESTIÓN EN PROCESOS INDUSTRIALES

BOGOTA2013

PROYECTO FISICA ELECTROMAGNÉTICA

LUZ STEFANY CHICA HERRERA ÁNGELA PATRICIA BARAJAS MUÑOZ

JAVIER BONILLADOCENTE FISICA

E.C.C.I. ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES INGENIERÍA INDUSTRIAL

TECNÓLOGO EN GESTIÓN EN PROCESOS INDUSTRIALES BOGOTÁ

2013

TABLA DE CONTENIDO

1. TITULO TENTATIVO.........................................................................................................................4

2. OBJETIVOS .....................................................................................................................................5

3. ANTECEDENTES..............................................................................................................................6

4. MARCO TEORICO............................................................................................................................9

4.1 LA ENERGÍA EÓLICA..................................................................................................................9

4.1.1 Historia de la Energía Eólica...............................................................................................9

4.1.2 Condiciones de una Localización para un Parque Eólico....................................................9

4.1.3 Futuro de la Energía Eólica..............................................................................................10

4.2 ENERGÍA ELÉCTRICA ...............................................................................................................10

4.2.1 Corriente eléctrica .........................................................................................................11

4.2.2 Fuentes de energía eléctrica ...........................................................................................11

4.2.3 Generación de energía eléctrica......................................................................................12

4.2.4 Apagón eléctrico..............................................................................................................12

4.2.5 Ruido eléctrico.................................................................................................................13

4.2.6 Tensiones.........................................................................................................................13

4.2.7 Consumo de energía y eficiencia energética...................................................................14

4.2.8 Salud y electricidad..........................................................................................................15

5. BÚSQUEDA BIBLIOGRÁFICA..........................................................................................................17

6. DESARROLLO DEL PROYECTO.......................................................................................................17

6.1 Funcionamiento......................................................................................................................17

6.2 Descripción de la máquina.....................................................................................................17

6.2.1 La cola o timón de la eólica..............................................................................................18

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6.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA................................................................19

1. TITULO TENTATIVO

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Aplicación de La conversión de la Energía Eólica a

Eléctrica

Aplicación de La conversión de la Energía Eólica a

Eléctrica

2. OBJETIVOS

• Identificar la aplicación básica de la electricidad a través de un proceso

experimental de la conversión de la energía eólica.

• Evidenciar dos tipos de campos eléctricos y la interacción de las mismas.

• Reconocer los campos de aplicación de la energía eólica, obtenida del

viento, es decir, aquella que se obtiene de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce.

• Realizar a través de un proceso experimental, la utilización de la energía

eólica a eléctrica.

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3. ANTECEDENTES

A través de grabados pertenecientes a civilizaciones muy antiguas, se ha podido comprobar que el aprovechamiento del viento con fines energéticos se remonta a por lo menos 3.000 años antes de la era cristiana, habiendo sido utilizado en aquellos tiempos principalmente para la navegación. Diferentes pueblos, desde los egipcios pasando por los Fenicios, romanos y muchos otros utilizaron esta forma de impulsión.

Los datos más antiguos de artefactos que aprovechaban el viento para otro tipo de actividades (p.e. molienda de granos) aparecen en Persia, alrededor de los años 200 antes de Cristo. Se cree que en siglo XIII esas máquinas fueron introducidas en Europa por quienes retornaban de las cruzadas.

Durante el transcurso de la edad Media se amplió la gama de usos empleándoselas para mover la maquinarias de nacientes industrias como la textil, maderera, metalúrgica. Estos primeros molinos eran muy rudimentarios, basando su diseño en la rotación un eje colocado en forma vertical. Los holandés es modificaron esa tecnología y a partir del año 1.350 comenzaron a utilizarse máquinas de eje horizontal y de cuatro palas, muy similares en aspecto a los que acostumbramos ver hoy en día en los típicos paisajes de ese país. A partir de entonces se los empezó a utilizar principalmente para desecar pantanos y lagos y también aserraderos, para la fabricación de papel y para extraer aceites.

Hasta lo equipos que aprovechaban la energía del viento producían únicamente energía mecánica.

Eran máquinas lentas, pesadas y baja eficiencia. A mediados del siglo pasado se desarrolló un molino que se impuso rápidamente en mucho países, llamado comúnmente molino americano, y es el que podemos ver en casi todo el interior de nuestro país. Este molino es también un conversor en energía mecánica, pero con una eficiencia muy superior a la de los anteriores y se destina casi exclusivamente al bombeo del agua.

Las primeras máquinas equipadas con generadores eléctricos, hacen su aparición hacia 1900. Durante la primera mitad del siglo, a pesar de que no hubo una activa utilización de la energía eólica, se produjeron granvariedad de diseños cuyos principios fundamentales son válidos hasta el presente.

Desde la década del 30 y hasta comienzos de la del 50 se popularizaron máquinas de pequeño porte (hasta unos 3kW) en el medio rural, donde todavía no existía un sistema de electrificación por redes que cubriera amplias zonas.

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También se constituyeron equipos de gran tamaño. Por ejemplo, durante la segunda guerra mundial funcionó en EEUU una turbina de 1.250 Kw. De potencia. Desde 1958 hasta 1966 se constituyeron y operaron en Francia, EEUU y Dinamarca, varias máquinas de potencia superior a 1.000 Kw. Sin embargo, todas estas experiencias terminaron en verdaderos fracasos porque se enfrentaron con problemas tecnológicos que en ese entonces resultaban prácticamente insolubles, hecho que provocó que quienes debieran tomar decisiones políticas sobre. Su utilización no creyera en cuanto al futuro de esta tecnología como oferta energética válida. Por otra parte, el precio excesivamente bajos de los combustibles hacía muy difícil si no imposible la competencia deCualquier tipo de equipo conversor de energía eólica contra un generador térmico.

La crisis energética de los años 70, que ocasionó un abrupto encarecimiento del petróleo, y por consecuencia de sus derivados, provocó que aquellos países que tenían una importante dependencia de la importación de esos productos para la satisfacción de sus necesidades energéticas, buscaran soluciones alternativas a los grandes desequilibrios económicos que esta situación les creaba.

Es así como empezó a pensar seriamente en lo que dio en llamarse ahorro o conservación de energía y al mismo tiempo se comenzó a replantear el tema de la utilización de las energías no convencionales., apareciendo entonces la energía eólica, desde el punto de vista económico, como una fuente más competitiva para la producción de electricidad.

Esta situación incentivó la realización de nuevos estudios que llevaron a una importante mejora de las tecnologías de aprovechamiento, logrando equipos conversores de energía eléctrica cada vez más confiables y potentes. Hoy en día es destacable la explotación que efectúan países como Estados Unidos, Dinamarca, Alemania, Holanda, España, India y China entre muchos otros.

A modo de referencia, se indican las potencias instaladas a fines de 2006 por los principales países productores de energía eólica en el mundo: Alemania 20.622 MW; España 11.630 MW; Estados Unidos 11.603 MW; India 6270 MW; China 2599 MW y Dinamarca 3136 MW. El total mundial alcanzaba a 74.153 MW (Fuente WWEA).

La energía contenida en el viento puede ser transformada, según sea la necesidad, en energía eléctrica, mecánica o térmica. Las posibilidades de uso que ofrece la energía eléctrica son bien conocidas. En cuanto a lamecánica, en el caso que nos ocupa, se utiliza el bombeo de agua o molienda de distintos productos.

La energía térmica se consigue a partir de la energía mecánica. Para efectuar esa transformación se utilizan distintos tipos de equipamientos. En términos generales no se requieren grandes velocidades de viento para producir energía, más bien al contrario, cuando el viento es demasiado intenso se hace necesario detener los

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equipos para evitar deterioro. En la mayoría de los casos, un equipo comienza a generar energía con una velocidad del viento de 4 metros por segundo (m/s), equivalente a unos 15 km/h. Entrega su potencia máxima cuando la velocidad es del orden de los 12 a 15m/s (40 a 55 km/h) y es necesario sacarla de servicio cuando alcanza 25m/s (90km/h).1

1 Energía Eólica / Energías Renovables

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4. MARCO TEORICO

4.1 LA ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica pertenece al conjunto de las energías renovables o también denominadas energías alternativas. La energía eólica es el tipo de energía renovable más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía generada (Gwh).

La energía eólica procede de laenergía del sol (energía solar), ya que son los cambios de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).

4.1.1 Historia de la Energía Eólica

La energía eólica se ha utilizado históricamente para tareas mecánicas que requerían de mucho esfuerzo físico, como era moler grano o elevar agua de pozos. En estos casos la energía final que se usaba era la energía mecánica, sin embargo, con el paso de los años el objetivo que se buscaba era el de producir energía eléctrica a partir del viento.

La generación de energía eléctrica a partir de energía eólica tuvo lugar en Dinamarca hacia 1890, cuando se realizaron los primeros experimentos con aerogeneradores, llegando a producir hasta 200 kw (profesor La Cour).

Desde el año 1995 hasta nuestros días hemos visto crecer exponencialmente la energía eólica en todo el mundo, destacando los países como España, Dinamarca, Holanda y Alemania.

4.1.2 Condiciones de una Localización para un Parque Eólico

Para que la energía eólica se establezca en una localización concreta, mediante parques eólicos, el lugar de instalación debe cumplir una serie de requisitos.

Para empezar a evaluar el terreno donde irán instalados los aerogeneradores, primero hay que realizar una campaña de medición de viento a diferentes alturas (tanto dirección del viento, como velocidad de viento; esto es conocido como la rosa de los vientos) que durará como mínimo un año. De esta manera, se sabrá cómo debe ser la disposición de los aerogeneradores para obtener la mayor

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energía eólica posible. Además, esta campaña de medición servirá para corroborar que la ubicación es adecuada para instalar un parque eólico. Los requisitos fundamentales para un emplazamiento son:• Más de 2.000 horas de producción eólica equivalente a potencia máxima (horas equivalentes).• Respetar la avifauna del entorno, estableciendo si es preciso un paso para aves migratorias entre grupos de aerogeneradores.• Lejanía de más de un kilómetro con núcleos urbanos para evitar la contaminación acústica de los parques eólicos.• La energía eólica debe estar instalada en suelo no urbanizable, generalmente.• No interferencia con señales electromagnéticas del entorno, ya que señales de televisión, radio o telefonía se pueden ver perjudicadas si no se instalan otros dispositivos que lo eviten.

4.1.3 Futuro de la Energía Eólica

Actualmente muchos países cuentan con la energía eólica como una fuente de energía primaria en pleno desarrollo. Los países que destacan como futuros grandes generadores de energía eólica son: China, India, Sudamérica y EE.UU. De hecho, China cuenta ya con grandes fabricantes de aerogeneradores que han conseguido tecnologías muy fiables. Una de las formas de energía eólica más conocida es la energía eólica terrestre, ya que estamos familiarizados a ver aerogeneradores en tierra, sin embargo, la superficie del mar es tan extensa, y se presenta en ella el recurso eólico más abundante de la tierra, que se han desarrollado en los últimos años tecnologías para instalar aerogeneradores en el mar. Esta forma de energía eólica se conoce como energía eólica offshore o eólica marina.

4.2 ENERGÍA ELÉCTRICA

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

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4.2.1 Corriente eléctrica

La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos.

Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que los metales —al disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias— son los mejores conductores de la electricidad. La mayor parte de la energía eléctrica que se consume en la vida diaria proviene de la red eléctrica a través de las tomas llamadas enchufes, a través de los que llega la energía suministrada por las compañías eléctricas a los distintos aparatos eléctricos —lavadora, radio, televisor, etc; que se desea utilizar, mediante las correspondientes transformaciones; por ejemplo, cuando la energía eléctrica llega a una enceradora, se convierte en energía mecánica, calórica y en algunos casos luminosa, gracias al motor eléctrico y a las distintas piezas mecánicas del aparato. Lo mismo se puede observar cuando funciona un secador de pelo o una estufa.

4.2.2 Fuentes de energía eléctrica

La energía eléctrica apenas existe libre en la Naturaleza de manera aprovechable. El ejemplo más relevante y habitual de esta manifestación son las tormentas eléctricas. La electricidad tampoco tiene una utilidad biológica directa para el ser humano, salvo en aplicaciones muy singulares, como pudiera ser el uso de corrientes en medicina (electroshock), resultando en cambio normalmente desagradable e incluso peligrosa, según las circunstancias. Sin embargo es una de las más utilizadas, una vez aplicada a procesos y aparatos de la más diversa naturaleza, debido fundamentalmente a su limpieza y a la facilidad con la que se la genera, transporta y convierte en otras formas de energía. Para contrarrestar todas estas virtudes hay que reseñar la dificultad que presenta su almacenamiento directo en los aparatos llamados acumuladores. La generación de energía eléctrica se lleva a cabo mediante técnicas muy diferentes. Las que suministran las mayores cantidades y potencias de electricidad aprovechan un movimiento rotatorio para generar corriente continua en una dinamo o corriente alterna en un alternador. El movimiento rotatorio resulta a su vez de una fuente de energía mecánica directa, como puede ser la corriente de un salto de agua o la producida por el viento, o de un ciclo termodinámico. En este último caso se calienta un fluido, al que se hace recorrer un circuito en el que mueve un motor o una turbina. El calor de este proceso se obtiene mediante la quema de fósiles, reacciones y otros procesos.

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La generación de energía eléctrica es una actividad humana básica, ya que está directamente relacionada con los requerimientos actuales del hombre. Todas la formas de utilización de las fuentes de energía, tanto las habituales como las denominadas alternativas o no convencionales, agreden en mayor o menor medida el ambiente, siendo de todos modos la energía eléctrica una de las que causan menor impacto. La generación puede ir relacionada con la distribución, salvo en el caso del autoconsumo.

4.2.3 Generación de energía eléctrica

Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de distintos medios, que se dividen principalmente en:

• Renovables:

Centrales termoeléctricas solares Centrales solares fotovoltaicas Centrales eólicas Centrales hidroeléctricas Centrales geo-termoeléctricas

• No renovables:

Centrales nucleares

• Combustibles fósiles:

Centrales de ciclo combinado (quemadores de gas natural) Centrales de turbo-gas Fallos comunes en el suministro de energía eléctrico

4.2.4 Apagón eléctrico

Un corte de energía se define como una condición de tensión cero en la alimentación eléctrica que dura más de dos ciclos (40 ms). Puede ser causado por el encendido de un interruptor, un problema en la instalación del usuario, un fallo en la distribución eléctrica o un fallo de la red comercial. Esta condición puede llevar a la pérdida parcial o total de datos, corrupción de archivos y daño del hardware.

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Durante la historia de la humanidad ha habido varios apagones eléctricos en el mundo, por varias causas, ya sean fallas humanas, por desperfectos en los equipos electrónicos, por sobrecarga, por corto circuito o por inclemencias del tiempo, pero también se han realizado algunos apagones intencionales, en el año 2007 y 2009, en protesta al cambio climático. Uno de los apagones más recordados de la historia fue el de Nueva York, el 9 de noviembre de 1965, además de haber paralizado a la metrópolis por 24 horas, es también muy recordado porque después de cumplirse nueve meses del apagón, hubo una cantidad de nacimientos más alta de lo normal. El más reciente ocurrió en Chile, que afectó a casi todo el país, poco después de los terremotos que azotaron a ese país.

4.2.5 Ruido eléctrico

El ruido eléctrico de línea se define como la Interferencia de Radio Frecuencia (RFI) e Interferencia Electromagnética (EMI) y causa efectos indeseables en los circuitos electrónicos de los sistemas informáticos.

Las fuentes del problema incluyen motores eléctricos, relés, dispositivos de control de motores, transmisiones de radiodifusión, radiación de microondas y tormentas eléctricas distantes.

RFI, EMI y otros problemas de frecuencia pueden causar errores o pérdida de datos almacenados, interferencia en las comunicaciones, bloqueos del teclado y del sistema.

Los picos de alta tensión ocurren cuando hay repentinos incrementos de tensión en pocos microsegundos. Estos picos normalmente son el resultado de la caída cercana de un rayo, pero pueden existir otras causas también. Los efectos en sistemas electrónicos vulnerables pueden incluir desde pérdidas de datos hasta deterioro de fuentes de alimentación y tarjetas de circuito de los equipos. Son frecuentes los equipos averiados por esta causa.

4.2.6 Tensiones

Una sobretensión tiene lugar cuando la tensión supera el 110% del valor nominal. La causa más común es la desconexión o el apagado de grandes cargas en la red. Bajo esta condición, los equipos informáticos pueden experimentar pérdidas de memoria, errores en los datos, apagado del equipo y envejecimiento prematuro de componentes electrónicos.

Una caída de tensión comprende valores de tensión inferiores al 80% ó 85% de la tensión normal durante un corto período. Las posibles causas son: encendido de equipamiento de gran magnitud o de motores eléctricos de gran potencia y la

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conmutación de interruptores principales de la alimentación (interna o de la usina). Una caída de tensión puede tener efectos similares a los de una sobretensión.

Un transitorio de tensión tiene lugar cuando hay picos de tensión de hasta 150.000 voltios con una duración entre 10 y 100 µs. Normalmente son causados por arcos eléctricos y descargas estáticas. Las maniobras de las usinas para corregir defectos en la red que generan estos transitorios, pueden ocurrir varias veces al día. Los efectos de transitorios de este tipo pueden incluir pérdida de datos en memoria, error en los datos, pérdida de los mismos y solicitaciones extremas en los componentes electrónicos.

Una variación de frecuencia involucra un cambio en la frecuencia nominal de la alimentación del equipo, normalmente estable en 50 ó 60 Hz dependiendo esto de la ubicación geográfica. Este caso puede ser causado por el funcionamiento errático de grupos electrógenos o por inestabilidad en las fuentes de suministro eléctrico. Para equipos electrónicos sensibles, el resultado puede ser la corrupción de datos, apagado del disco duro, bloqueo del teclado y fallos de programas.

4.2.7 Consumo de energía y eficiencia energética

Los aparatos eléctricos cuando están funcionando generan un consumo de energía eléctrica en función de la potencia que tengan y del tiempo que estén en funcionamiento. En España, el consumo de energía eléctrica se contabiliza mediante un dispositivo precintado que se instala en los accesos a la vivienda, denominado contador, y que cada dos meses revisa un empleado de la compañía suministradora de la electricidad anotando el consumo realizado en ese período. El kilovatio hora (kWh) es la unidad de energía en la que se factura normalmente el consumo doméstico o industrial de electricidad. Equivale a la energía consumida por un aparato eléctrico cuya potencia fuese un kilovatio (kW) y estuviese funcionando durante una hora.

Dado el elevado coste de la energía eléctrica y las dificultades que existen para cubrir la demanda mundial de electricidad y el efecto nocivo para el medio ambiente que supone la producción masiva de electricidad se impone la necesidad de aplicar la máxima eficiencia energética posible en todos los usos que se haga de la energía eléctrica.

La eficiencia energética es la relación entre la cantidad de energía consumida de los productos y los beneficios finales obtenidos. Se puede lograr aumentarla mediante la implementación de diversas medidas e inversiones a nivel tecnológico, de gestión y de hábitos culturales en la comunidad.

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4.2.8 Salud y electricidad

Se denomina riesgo eléctrico al riesgo originado por la energía eléctrica. Dentro de este tipo de riesgo se incluyen los siguientes:

Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión (contacto eléctrico directo), o con masas puestas accidentalmente en tensión (contacto eléctrico indirecto).

Quemaduras por choque eléctrico, o por arco eléctrico.

Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico.

Incendios o explosiones originados por la electricidad.

La corriente eléctrica puede causar efectos inmediatos como quemaduras, calambres ofibrilación, y efectos tardíos como trastornos mentales. Además puede causar efectos indirectos como caídas, golpes o cortes.

Los principales factores que influyen en el riesgo eléctrico son:

La intensidad de corriente eléctrica. La duración del contacto eléctrico. La impedancia del contacto eléctrico, que depende fundamentalmente de la

humedad, lasuperficie de contacto y la tensión y la frecuencia de la tensión aplicada.

La tensión aplicada. En sí misma no es peligrosa pero, si la resistencia es baja, ocasiona el paso de una intensidad elevada y, por tanto, muy peligrosa. La relación entre la intensidad y la tensión no es lineal debido al hecho de que la impedancia del cuerpo humano varía con la tensión de contacto.

Frecuencia de la corriente eléctrica. A mayor frecuencia, la impedancia del cuerpo es menor. Este efecto disminuye al aumentar la tensión eléctrica.

Trayectoria de la corriente a través del cuerpo. Al atravesar órganos vitales, como el corazón, pueden provocarse lesiones muy graves

Los accidentes causados por la electricidad pueden ser leves, graves e incluso mortales. En caso de muerte del accidentado, recibe el nombre de electrocución

En el mundo laboral los empleadores deberán adoptar las medidas necesarias para que dé la utilización o presencia de la energía eléctrica en los lugares de trabajo no se deriven riesgos para la salud y seguridad de los trabajadores o, si ello no fuera posible, para que tales riesgos se reduzcan al mínimo.

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4.3 INTEGRACION DE LA ENERGIA EOLICA EN LA RED ELECTRICA

Para que la energía eólica se desarrolle en cualquier país en más de un 20% de la energía eléctrica producida media a lo largo del año, cada país debe tener una red de energía eléctrica avanzada, es decir, debe ser una red eléctrica moderna que permita el almacenamiento de energía y que esté bien equilibrada en todos los nodos eléctricos del país y que además permita que pequeños generadores (como viviendas particulares) puedan participar en el sistema eléctrico del país.

Se está investigando para desarrollar la tecnología necesaria para integrar la energía eólica en la red de energía eléctrica, lo cual supondría que la energía eólica fuera la principal fuente de energía, dentro del consumo de energía primaria de un país (actualmente lideran las energías fósiles).

Sin embargo, ha sido posible en determinados momentos, que gran parte de la energía eléctrica haya sido producida por energía eólica, alcanzando cuotas de más del 50% en países como España.

4.4 TIPOS DE AEROGENERADORES

La máquina que hace posible que hoy en día se hable de energía eólica como una fuente de energía, es el aerogenerador. Éstos han ido evolucionando para adaptarse a distintas necesidades a lo largo de los años.

Los distintos aerogeneradores que existen son:

Aerogenerador de eje vertical: es el concepto original de aerogenerador dentro de la energía eólica, ya que permite colocar el tren de potencia (multiplicadora, generador eléctrico, etc) en la base del aerogenerador, facilitando así la instalación de estos aerogeneradores. Las palas de este aerogenerador están girando en un plano paralelo al suelo.

Aerogenerador de eje horizontal: es el concepto para producir energía eólica que se ha implantado a lo largo de los años. Consiste en colocar el tren de potencia en la parte superior junto al eje de giro de la turbina eólica. Las palas de este aerogenerador están girando en un plano perpendicular al suelo.

También, los aerogeneradores se pueden clasificar por la potencia, existiendo la energía mega eólica (con aerogeneradores de más de 5 Mw), mini eólica (con aerogeneradores de menos de 200 kw) y energía eólica normal.

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5. BÚSQUEDA BIBLIOGRÁFICA

http://www.economiadelaenergia.com/

http://es.wikipedia.org/wiki/Energiaelectrica

6. DESARROLLO DEL PROYECTO

La energía eólica es la energía obtenida por el movimiento del viento, que hace girar aspas de los molinos. Estos mediante un sistema de engranaje multiplican enormemente la velocidad del giro de un generador eléctrico.

La energía obtenida de los aerogeneradores de gran potencia, y los parques eólicos puede ser utilizada

Calefacción Refrigeración Calentamiento de agua Alumbrado y diversos usos eléctricos en áreas apartadas, especialmente de

viviendas rurales Alimentar sistemas de telecomunicaciones Bombeos de agua (Por una parte se utilizan para sacar agua de los pozos

un tipo de eólicas llamados aerobombas)

6.1 Funcionamiento

El viento hace mover las palas del aerogenerador y este a su vez a través de la transmisión multiplica el movimiento para mover el generador, a la salida de este se produce la energía eléctrica y esta es a su vez es adaptada mediante sistema de control de velocidad y un transformador realiza la distribución de la energía eléctrica en la red.

El generador eólico se instala a campo abierto en una torre. La velocidad del viento aumenta con la altura; por tanto la hélice del aparato tendrá que colocarse cuanto más alto mejor. También se procura colocar el aparato lejos de obstáculos (árboles, edificios, etc). Los sitios más favorables son los cerros o las colinas que dominan un terreno despejado y las costas marinas.

6.2 Descripción de la máquina

Se debe construir una eólica de velocidad específica y un rotor. Como generador de electricidad utilizaremos un alternador. Se deben utilizar palas rectangulares y ligeramente curvadas.

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Se debe adecuar el “cuerpo” de la eólica, es decir, el cojinete que transmitirá la rotación de las palas al generador:

• debe ser sólido • debe tener un eje, que en un lado tenga un disco o similar para fijar las palas yen el otro extremo la posibilidad de fijar la polea de transmisión para el alternador

6.2.1 La cola o timón de la eólica

El timón sirve para orientar la eólica en la dirección del viento. Es una chapa, cuya forma no tiene demasiada relevancia (excepto la estética) fijada a una barra de una longitud comprendida entre el 60 y el 100% del diámetro de la eólica.

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6.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA

Ventajas Desventajas

• No contaminaEs inagotable

• Es baratas en comparación con los combustibles fósiles y la energía nuclear

• No produce daños ambientales en suelos y agua durante su extracción, transformación, transporte y combustión.

• El aire al ser un fluido de pequeño peso específico, implica fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras.

• Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual inevitable

• Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor

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• La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida.

• No residuos contaminantes.

• Afecta el medio ambiente donde habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar las aspas

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PROCESO EXPERIMENTAL

A lo largo del proceso de desarrollo de la asignatura física electromagnética, se ha ejecutado el planteamiento de un proyecto determinado limitado por sus contenidos temáticos, por consiguiente en la aplicación se ha determinado que la energía obtenida de los aerogeneradores de gran potencia, y los parques eólicos puede ser utilizada para diversas Aplicaciones según lo expuesto anteriormente, sin embargo se evidencia el desarrollo de este planteamiento.

Maqueta de turbina eólica

Materiales

• Un Generador eléctrico este debe de ser un tamaño pequeño

• Una hélice a escala para ponerlo en el generador

• Una base para el generador eléctrico

• Cable de doble polaridad su identificación es porque son de dos colores

diferentes

• Un foco con base

• Un cautín y soldadura

Paso a paso ejecutado en el desarrollo

Descripción

Registro Fotográfico

Perforar un agujero en un bloque de madera de diferentes medidas.

Luego se pega un cono o la base donde se ubicará la hélice.

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Pon una pequeña de material adhesivo en la punta rectangular de cada aspa y introdúcelas en los agujeros del cono.

Mete el tornillo en el agujero taladrado en el cubo.

Añade una tuerca al extremo del tornillo para sujetar las aspas de la turbina.

Pegar con pegante el trozo de madera a la parte superior de la base con hélice. Déjalo secar durante una hora. Se Pega la parte inferior del tubo con la hélice a el bloque de madera.

Esto será la base de la maqueta. Se decoró con casas.

Adicional se utilizó un secador para hacer la similitud del viento y así hacer reaccionar el hélice, generando energía eléctrica y se evidencia al encenderse el bombillo.

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CONCLUSIONES

• La energía eólica pertenece al conjunto de las energías renovables o también denominadas energías alternativas.

• La energía eólica es el tipo de energía renovable más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía generada (Gwh).

• La energía eólica procede de la energía del sol (energía solar), ya que son los cambios de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).

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