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FORMATO N° 04
INFORME TÉCNICO DE PRÁCTICAS PRE PROFESIONALES
QUE PRESENTA EL ESTUDIANTE1
1 El informe será realizado y firmado por el estudiante y presentado a los tutores académico y empresarial, luego al
coordinador de prácticas pre profesionales de la carrera y/o departamento.
Prácticas Pre Profesionales Formato N° 04 CÓDIGO: DVS-PPP-009 VERSIÓN: 1.0 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 20/09/2017
DEPARTAMENTO DE INVESTIGACION
CARRERA DE ELECTRICIDAD
INFORME DE:
INSTITUTO TECNOLÓGICO UNIVERSITARIO RUMIÑAHUI
NOMBRES Y APELLIDOS DEL ESTUDIANTE: Esteban Israel Lugmaña Paucar
NOMBRES Y APELLIDOS DEL TUTOR ACADÉMICO: MSc. Iván Jony Alcocer Vallejo
CALIFICACIÓN DEL INFORME
FIRMA DE TUTOR(A) ACADÉMICO(A) FIRMA DEL ESTUDIANTE
Sangolquí, 28/02/2021
GENERADOR TIPO SAVONIUS – ELECTRICIDAD – I.T.U.
RUMIÑAHUI ESTEBAN ISRAEL LUGMAÑA PAUCAR
Generador tipo SAVONIUS
AUTOR: LUGMAÑA PAUCAR ESTEBAN ISRAEL
GUAYASAMIN MEDINA PABLO ALEXANDER
CHILIQUINGA MORETA GERSON JAVIER
Febrero de 2021
GENERADOR TIPO SAVONIUS – ELECTRICIDAD – I.T.U.
RUMIÑAHUI ESTEBAN ISRAEL LUGMAÑA PAUCAR
RESUMEN
Con el crecimiento urbanístico y poblacional alrededor del mundo se deben
buscar maneras más eficientes y amigables con el medioambiente para
generación de energía eléctrica, por este motivo el mejoramiento en las
tecnologías de generación con fuente renovables es ya una obligación más que
una opción, para la subsistencia de la raza humana en este contexto la
generación eólica resulta una de las opciones más amigables y en pleno
desarrollo en la última década.
En este contexto el estudio, implementación y desarrollo de sistemas más
eficientes se están descubriendo he investigando alrededor del mundo, uno de
estos casos es el generador tipo savonius que por su diseño aerodinámico
aprovecha de mejor manera la energía cinética del viento y la transforma en
energía eléctrica.
En el presente documento se redacta paso a paso la investigación acerca de los
generadores tipo savonius, características, propiedades y veneficios
complementariamente se realizará un prototipo funcional para la alimentación de
una bombilla con potencia de 100w y así se demostrará que su implementación
es viable para viviendas.
GENERADOR TIPO SAVONIUS – ELECTRICIDAD – I.T.U.
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INTRODUCCIÓN
El desarrollo industrial y poblacional tiene como pilar fundamental a le energía
eléctrica, de aquí la necesidad de día a día buscar nuevos métodos de
generación más seguros y amigables con el medio ambiente, en pleno siglo 21
es impensable el corte de suministro eléctrico ya que el sector industrial y la
sociedad en todos los niveles dependen directamente de ella, por lo cual
alrededor del mundo se construyen nuevos proyectos eléctricos ya sean
hidráulicos fotovoltaicos o eólicos siendo estos últimos los que cuentan con
diversos modelos amigables con el medio ambiente, también pueden tener
compatibilidad con otras áreas socioeconómicas como pueden ser la ganadería
y agricultura.
Por lo tanto, los profesionales y estudiantes en formación del campo eléctrico
están obligados a investigar y desarrollar nuevas formas de generación, con este
afán el presente documento estudia la aplicación de generación residencial de
un prototipo de generador tipo savonius.
Sus principales ventajas son:
✓ Fuente renovable de energía limpia.
✓ Disminución de emisión gases de efecto invernadero.
✓ Reducción de importaciones de energía eléctrica.
✓ Generación de empleo en el área de construcción de las centrales
eólicas.
✓ Contribuye al desarrollo sostenible.
✓ Bajo impacto en el suelo.
✓ No contamina fuentes de agua.
✓ Enorme potencial.
✓ Disminución en costos de elementos para los generadores.
GENERADOR TIPO SAVONIUS – ELECTRICIDAD – I.T.U.
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Los generadores tipo savonius son elementos eléctricos que por sus diseños
maximizan el aprovechamiento del potencial cinético del viento para
transformarlo en energía eléctrica
Ilustración 1: Prototipo generador tipo Savonius, imagen tomada de los archivos del proyecto
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DESARROLLO
La generación eólica a lo largo del tiempo ha ido ganando terreno en el ámbito
de sostenibilidad energética en países en desarrollo, la presenten investigación
toma como referencia este crecimiento para generar un proyecto de
sostenibilidad energética para viviendas:
1. Estudio de caso
Como primer punto diseñaremos un circuito sostenible y aplicable para una
vivienda ya que el proyecto tiene como principal objetivo encender un foco de
100w como demostración que es posible alimentar con energía limpia una
vivienda.
LISTA DE SIMBOLOGIA
SIMBOLO NOMBRE DEL ELEMENTO
Generador eólico tipo savonius
Motor de paso corriente continua 12
𝑉𝐴𝐶, 3 A
Diodo rectificador
Banco de baterías (batería 12𝑉𝐴𝐶 ,
3.4 A)
Transformador de corriente
(continua – alterna) y elevador de
voltaje (12𝑉𝐷𝐶 -110𝑉𝐷𝐶)
Foco 110w (alimentado a 110𝑉𝐷𝐶 )
Tabla 1: Simbología elementos de diseños eléctricos, archivos del proyecto
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Planos de diseño. Plano estructural circuito
Ilustración 2: Esquema de construcción circuito generador eólico tipo savonius, archivos del proyecto
Diagrama unifilar circuito
Ilustración 3: Diagrama unifilar circuito generador tipo savonius, archivos del proyecto
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Diagrama multifilar circuito
Ilustración 4: Diagrama multifilar circuito generador eólico tipo savonius, archivos del proyecto
El principal problema en este punto radica que, para tener una generación
permanente y estable, necesitamos velocidades de viento constante, el control
del viento es algo que no podemos controlar, por este motivo se ha dividido el
proyecto en cinco partes de estudio.
Las cinco partes de estudio son:
➢ Generador tipo savonius.
El prototipo es un generador tipo savonius de construcción cacera compuesto
por una estructura de soporte de tubo cuadrado de 25mm con un eje vertical de
12mm de diámetro el diseño se lo realizo por ser el mejor aerodinámicamente
por sus aspas compuestas por un medio arco que en su origen es un tubo de 4
pulgadas cortado de manera transversal:
➢ Motores de generación
La parte de generación es sostenida con dos motores de paso a 12𝑉𝐷𝐶 y 3.5W, los
cuales estarán conectados en serie a nuestra batería, estos son los que a nivel de
generación nos entregara los 12𝑉𝐷𝐶 que necesitamos para alimentar nuestra batería.
➢ Regulador de carga
Si procedemos a realizar una generación con un mayor numero de motores o un mayor
número de generadores se debe utilizar un regulador de carga esto para prever
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dos situaciones:
• Evitar que la energía se regrese a los motores cuando estos no se encuentran
generando.
• Regular el paso de corriente y voltaje para así garantizar la corriente de caga
de nuestras baterías.
En este contesto a modo de prueba nosotros utilizáremos un diodo rectificado a 3
amperio ya que cumplirá los requerimientos antes mencionado.
➢ Almacenamiento
El almacenamiento para nuestro prototipo lo realizaremos en una batería de 12𝑉𝐷𝐶 un
elemento muy común y muy fácil de encontrar ya que estas son utilizadas en
motocicletas, Así cumpliremos el principal objetivo en este punto que es almacenar
nuestra energía generada en baterías.
➢ Transformador he inverso de corriente
Es un dispositivo que en nuestro caso realiza las dos funciones necesarias para
nuestro proyecto:
• Eleva nuestro voltaje de 12𝑉𝐷𝐶 a 110𝑉𝐴𝐶
• Transforma nuestra corriente de DC a AC
El dispositivo antes mencionado es muy común como adaptador de vehículos en su
interior encontramos el elemento elevador un bobinado que es el encargado de elevar
el voltaje de 12𝑉𝐷𝐶 a 110𝑉𝐴𝐶 y al mismo tiempo ya tiene un sistema integrado de
inversor de corriente ya que debemos tener en cuenta que estos trasformadores solo
trabajan en AC y no en DC.
2. Herramientas y materiales ➢ Tubo PVC de 4 pulgadas
Es un tubo compuesto de material sintético de plástico especialmente utilizado en
instalaciones sanitarias, pero para el presente proyecto cumple con los requerimientos
necesario en su composición aerodinámica al cortar uno de ellos transversalmente.
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Ilustración 5:Tubo PVC, archivos del proyecto
➢ Tubo cuadrado de 25mm
El tubo cuadrado de 25mm de lado se utiliza en la construcción de barandas o
protecciones de viviendas es una aleación de hierro y bronce lo que le proporciona una
gran dureza además de que por sus propiedades físicas nos permite realizar
soldaduras para así obtener el marco de nuestro generador.
Ilustración 6: Tubo 25mm, archivos del proyecto
➢ Tol de 2mm de espesor cortado en forma redonda con un diámetro de 0.6m
El tol o placa de material galvanizado son planchas de una aleación de acero con
varios elementos lo que le proporciona propiedades físicas indispensables para hacer
nuestro prototipo, como es manejable y maleable podemos atornillar nuestras hélices
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en él y al mismo tiempo soldar el eje circular con relativa facilidad.
Ilustración 7: Tol 2mm de grosor, archivos del proyecto
➢ Varilla redonda de 12mm de radio
Es un material de 12mm de diámetro de un compuesto de hierro reforzado el cual nos
ayuda como eje para unir la parte del tol donde se sujetan las hélices con los
rodamientos que se sujetaran al marco del aerogenerador para así brindar estabilidad
y soporte.
Ilustración 8: Varilla 12mm de radio eje, archivos del proyecto
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➢ Rodamiento con engranaje
Para el presente proyecto se utilizaron 2 ejes con rodamientos incluidos que ayudaran
a un giro suave y sin resistencia con las estructuras en contacto ya que es un sistema
de rodadura sin fricción.
Ilustración 9:Rodamiento, archivos del proyecto
➢ Eje circulara de 0.1m de radio
El eje circular se adoptó en base al diseño que requiere el proyecto ya que su modelo
es en relación de 15 a 1 a los rodamientos de los generadores (motores de paso) por
este motivo funciona como un sistema multiplicador mecánico a cada vuelta del eje
circular los ejes de los motores giraran 15 veces.
Ilustración 10: Rodamiento circular, archivos del proyecto
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➢ Motores de paso a 12𝑽𝑫𝑪 y 3.5W
En nuestra parte de generación nos abastecen 2 motores de paso DC los cuales son
reciclados de impresoras viejas la forma de su bobinado y su poca resistencia al
movimiento nos ayudan en beneficio del giro y generación que nosotros necesitamos
ya que con 3 RPS nos genera cada uno un voltajes de 6𝑉𝐷𝐶 a 7𝑉𝐷𝐶, su conexión se
realizara en serie para obtener el voltaje requerido para abastecer nuestra zona de
almacenamiento.
Ilustración 11:Motores de paso, archivos del proyecto
➢ Diodo rectificador de 3A
Es el más común y simple de la familia de los diodos cuyas principales cualidades y la
más relevantes en el presente proyecto son, polarizado de manera correcta permite el
paso de corriente mientras que en sentido contrario corta el circuito y que dependiendo
de su tolerancia si los generadores la superan el diodo se quemara cortando el circuito
y protegiendo nuestra área de almacenamiento.
Ilustración 12: diodo rectificador, archivos del proyecto
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➢ Batería de 12𝑽𝑫𝑪 a 3.4 A
Para nuestro acumulador de energía utilizamos una batería electrolítica de 12𝑉𝐷𝐶 a
3.4A la misma que carga al mismo potencial de generación, el almacenamiento de
energía es indispensable como preámbulo de la transformación, la batería debe estar
plenamente cargada y dar en su salida los 12𝑉𝐷𝐶 para alimentar nuestro trasformador,
por este motivo no podemos conectar directamente el generador al trasformador ya
que no controlamos completamente nuestra generación por depender del factor viento.
Ilustración 13: Batería 𝑉𝐷𝐶, archivos del proyecto
➢ Inversor de corriente y elevador de voltaje
Nuestro inversor consiste en un dispositivo muy poco usado o talvez conocido ya que
nosotros en la vida diaria usamos los cargadores trasformadores de celulares y si son
trasformadores ya que disminuyen tanto corriente y voltaje a rangos aceptables o en
los cuales nuestros dispositivos pueden cargar 12𝑉𝐷𝐶 a 3A en este contexto es mucho
menos conocido que podemos transformar los 12𝑉𝐷𝐶 que nos suministran las baterías
de los autos a 110𝑉𝐴𝐶 que son voltajes con los que funcionan nuestros
electrodomésticos, pero con el mismo principio una bobina para la variación de voltaje
y un dispositivo integrado electrónico encargado de transformar corriente continua en
alterna.
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Ilustración 14 inversor de corriente y elevador de voltaje archivos del proyecto
Partes del inversor de corriente y elevador de voltaje
• Inversor de corriente.
Para un pleno entendimiento de la función del dispositivo antes mencionado vamos a
analizar conceptos básicos de los tipos de corriente 𝑰𝑫𝑪 y 𝑰𝑨𝑪, La electricidad es un
conjunto de fenómenos físicos relacionados con el movimiento de electrones dentro
de un conductor y aquí radica la principal diferencia entre sus dos tipos de corriente
𝑰𝑫𝑪 el flujo de los electrones es contante y en un solo sentido, de manera distinta 𝑰𝑨𝑪
el flujo de los electrones varia tanto en sentido y mediante elementos electrónicos
también puede varia en intensidad así formando longitudes de onda tanto positivas
como negativas de esta manera podemos diferencias longitudes de onda cuadrada y
longitudes de onda senoidal.
Ilustración 15:CURIOSOANDO. (2019). ESQUEMA DE LA CORRIENTE ALTERNA Y CORRIENTE CONTINUA. [imagen]. Recuperado de https://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-corriente-alterna-y-continua
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Principio corriente alterna
En el contesto de los explicado anteriormente debemos tomar en cuenta que debemos
transformar 𝑰𝑫𝑪 a 𝑰𝑨𝑪 antes de elevar el votaje asi nuestro digrama basico para un
mejor entendimiento es el siguiente, mediante pulsadores los cuales cuando se activan
dos de ellos los electrones circulan en un sentido posteriormente cuando se abre los
dos primeros interruptores y se activan los otros, los electrones fluyen en el sentido
contrario.
Ilustración 16:MENTALIDAD DE INGENIERÍA. (2020). INVERSOR DE CORRIENTE EXPLICADO. [imagen]. recuperada de https://www.youtube.com/watch?v=BFdPmdNgJm4
Ilustración 17:MENTALIDAD DE INGENIERÍA. (2020). INVERSOR DE CORRIENTE EXPLICADO. [imagen]. recuperada de https://www.youtube.com/watch?v=BFdPmdNgJm4
Longitud de onda cuadrada
Devido a esta variacion en el sentido del flujo de la corriente hemos invertido la
corriente ya que si se hace en ciclos constantes obtenemos una longitud de onda
cuadrada como se precenta en la siguiente simulacion de onda si se mirara en un
ociloscopio
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Ilustración 18: MENTALIDAD DE INGENIERÍA. (2020). INVERSOR DE CORRIENTE EXPLICADO. [imagen]. recuperada de https://www.youtube.com/watch?v=BFdPmdNgJm4
Modulación de ancho de pulso
La modulación de ancho de pulso es una técnica utilizada en el campo eléctrico y
electrónico para modificar los ciclos de trabajo de una señal periódica, como un uso
aplicable en el campo eléctrico nos ayuda a controlar la cantidad de energía que se
envía al circuito.
Longitud de onda normalizada senoidal
Como siguiente punto a tener en cuenta es que debemos darle una foma senoidal a
nuestra longitud de onda y esto lo optendremos con pulsos mas cortos al mismo tiempo
esto nos ayudara a controlar la intensidad, los ciclos cuadrados seran mas pequeños
y obtendremos una corriente promedio por segmento que simularan una longitud de
onda senoidal.
Ilustración 19: MENTALIDAD DE INGENIERÍA. (2020). INVERSOR DE CORRIENTE EXPLICADO. [imagen]. recuperada de https://www.youtube.com/watch?v=BFdPmdNgJm4
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Ilustración 20:MENTALIDAD DE INGENIERÍA. (2020). INVERSOR DE CORRIENTE EXPLICADO. [imagen]. recuperada de https://www.youtube.com/watch?v=BFdPmdNgJm4
Frecuencia de longitud de onda
Basado en los temas anteriores debemos tener en cuenta que también podemos variar
la frecuencia ya que la misma no es nada mas que cuantos ciclos completa una onda
en un segundo así según cuan lento o rápido abramos los interruptores podremos
obtener mas o menos ciclos en un segundo.
Ilustración 21:MENTALIDAD DE INGENIERÍA. (2020). INVERSOR DE CORRIENTE EXPLICADO. [imagen]. recuperada de https://www.youtube.com/watch?v=BFdPmdNgJm4
Esquema y diagrama del circuito transformador de corriente
A continuación procedemos a investigar los componentes de nuestro circuito
transformador de corriente, como es un circuito comercial desarmamos el elemento
electrónico y comparamos sus partes con circuitos industriales de libre
comercialización en el mercado.
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Ilustración 22:Circuito inversor de corriente y elevador de voltaje. Inversor 12V_DC a
120V_AC imagen recuperada de https://unicrom.com/inversor-12vdc-120vac/
Ilustración 23:Circuito electrónico inversor de corriente y elevador de voltaje. Circuito transformado de corriente y
elevador de voltaje. archivos de proyecto.
Partes del circuito
Resistencia eléctrica
Son componentes eléctricos que dependiendo de su valor (material) impiden el paso
de corriente atraves de ellas.
Ilustración 24:Resistencia. inversor 12𝑉𝐷𝐶 a
120𝑉𝐴𝐶 imagen recuperada de https://unicrom.com/inversor-12vdc-120vac/
Ilustración 25: Resistencia. Circuito transformado de corriente y elevador de voltaje. archivos de proyecto.
Condensador eléctrico polarizado (capacitor eléctrico polarizado)
Es un componente eléctrico capas de almacenar electrones y que los puede devolver
a la red, son utilizados para normalizar las interrupciones demasiado grandes entre los
periodos de los circuitos en AC.
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Ilustración 26:Condensador eléctrico. inversor 12V_DC a 120V_AC imagen recuperada de https://unicrom.com/inversor-12vdc-120vac/
Ilustración 27: Condensador eléctrico. Circuito transformado de corriente y elevador de voltaje.
archivos de proyecto.
Diodo rectificador
Es un componente electrónico que correctamente polarizado permite el paso de los
electrones pero en sentido contrario no, además dependiendo de la corriente que
soporta al aplicarle una mayor intensidad de corriente este se quema y corta el circuito.
Ilustración 28: Diodo Rectificador. inversor 12V_DC a 120V_AC imagen recuperada de https://unicrom.com/inversor-12vdc-120vac/
Ilustración 29: Diodo rectificador. Circuito transformado de corriente y elevador de voltaje. archivos de proyecto.
Transistor B3615
El transistor es un elemento electrónico semiconductor que entrega una señal de salida
en función a la señal de entrada, este puede ser: amplificador, oscilador, conmutador
o rectificador, en nuestro caso nuestra placa tiene transistores osciladores que
cumplen la función de los interruptores explicados en ¨Principio de corriente alterna¨
estos nos ayudaran a variar la longitud de onda para poder hacer nuestra
transformación de corriente 𝑰𝑫𝑪 a 𝑰𝑨𝑪
Ilustración 30: Transistor B3615.inversor 12V_DC a 120V_AC imagen recuperada de https://unicrom.com/inversor-12vdc-120vac/
Ilustración 31:Transitor B3215. Circuito transformado de corriente y elevador de voltaje. archivos de proyecto.
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Elevador de voltaje
Transformador elevador de voltaje
Los transformadores elevadores de voltaje o transformadores de potencia tiene la
cualidad de elevar voltajes esto por el motivo de que su devanado primario (devanado
de entrada) tiene menos vueltas que el devanado secundario (debandado de salida).
Ilustración 32:Transformador elevador de voltaje. Inversor 12V_DC a 120V_AC imagen recuperada de https://unicrom.com/inversor-
12vdc-120vac/
Ilustración 33:Transformador elevador de voltaje. Circuito transformado de corriente y elevador de voltaje.
archivos de proyecto.
Conductor UTP 4 pares
En nuestra parte de generación ya que trabajamos a voltajes comprendidos entre
13𝑉𝐷𝐶 y 11𝑉𝐷𝐶 utilizamos un conductor muy conocido en sistemas de comunicación
que es el UTP de 4 pares estos conductores soportan voltajes hasta de 18𝑉𝐷𝐶 por lo
que son muy manejables para el presente proyecto.
Ilustración 34: Conductor UTP 4 pares archivos del proyecto
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➢ Pinza de corte La pinza de corte o pinza de cabeza redonda para corte fue nuestra principal
herramienta ya que con ella procedemos a cortar los conductores y al mismo tiempo
pelarlos ya que su diseño ergonómico con pinza en el extremo lo califican para este
trabajo.
Ilustración 35: Pinza de corte archivos del proyecto
➢ Cautín El cautín es un dispositivo electro mecánico que transforma la energía eléctrica en
energía calorífica lo cual nos beneficia para poder soldar los elementos electrónicos
mediante un metal que al calentarse se transforma en líquido y al bajar su temperatura
se hace solido como es el estaño.
Ilustración 36:Cautin, archivos del proyecto
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➢ Estaño El estaño es un metal que a 231 grados centígrados alcanza su punto de función lo
cual es beneficio para nuestro proyecto ya que con la ayuda del cautín nos permite
realizar la fusión entre los elementos y los conductores.
Ilustración 37: Estaño, archivos del proyecto
3. Construcción del proyecto
➢ Aerogenerador
Se procede a cortar dos pedazos de 1.30m de tubo cuadrado de 25mm y 4 pedazos
más pequeños de 0.60m del mismo tubo estos servirán como marco o soporte de
nuestro generador, al mismo tiempo cortamos una varilla de 1m de largo y 12mm de
diámetro, debemos tener en cuenta que necesitamos también dos engranajes para
facilitar el giro de nuestro eje, para soportar las aspas soldamos al eje dos placas
circulares de tol, 0.50m de diámetro en las cuales irán empernadas a nuestras aspas
que son tubos PVC cortados de manera transversal con una medida de 4 pulgadas
adicionalmente pondremos un eje de giro para acoplar nuestra banda, este eje está en
proporción de 1 a 15 con relación al eje de los motores por lo que al mismo tiempo que
nos sirve como eje de giro también cumple la función de multiplicador ya que a un giro
del eje multiplicador los motores giraran 15 veces.
Una vez obtenidas todas las piezas, nos dirigimos donde el técnico mecánico a
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que nos dé fusionando todas las piezas y así ya obtener nuestro generador.
Antes de proceder a la limpieza también procedemos hacer una medición del eje.
Al haber soldado todos los elementos procedemos a limpiar los desechos de la suelda
con lija y posteriormente limpiamos con tiñer cada una de las partes, procedemos a
pintar nuestra estructura siempre tratando de no colocar pintura en nuestros
engranajes ya que si esto sucede dificultaremos el giro de los mismo.
➢ Generación
Procedemos a colocar los motores en sus bases y posteriormente se incrusta la cinta
de rodamiento tanto en los ejes de los motores como en el multiplicado del generador.
Control del flujo de corriente
➢ Diodo rectificador 3A
El diodo rectificador en este caso desempeñara las funciones:
• Regular el flujo de corriente ya que la batería carga a 12𝑉𝐷𝐶 y 3.6A si es
demasiado baja la generación esta no cargara y si es muy elevado el nivel de
corriente podemos quemar la batería.
• Si el diodo se polariza en sentido negativo a positivo da el paso de energía
mientras que en sentido contrario corta el flujo de energía eléctrica por este
motivo el flujo de generación circula normalmente, pero en el sentido de las
baterías a los motores se corta.
➢ Almacenamiento o banco de baterías
Un banco de almacenamiento es indispensable tanto en generación fotovoltaica como
en generación eólica ya que tenemos el principal inconveniente que nosotros no
controlamos los elementes y en este contexto para poder aprovechar la energía
generada se debe acumular o guardar, para esto es necesario un banco de batería y
además también debemos tener en cuenta que para alimentar nuestro transformador
he inversor de corriente es necesario un voltaje salida constante de 12𝑉𝐷𝐶 desde
nuestro banco de baterías con una corriente de 3A, esto cumple con las
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especificaciones de nuestro transformador he inversor de corriente que se alimenta a
12𝑉𝐷𝐶 y una corriente mínima de 3A.
➢ Transformado e inversos de corriente
De acuerdo a las especificaciones técnicas que necesitamos para el siguiente proyecto
se ha implementado un módulo transformador elevador de voltaje el cual se hace
mediante un bobinado que cumple con las especificaciones de nuestro proyecto que
es una entrada de 12𝑉𝐷𝐶 y una salida a 110𝑉𝐴𝐶 conectamos las terminales de la batería
a la entrada del trasformador y este a su salida nos proveerá de 110𝑉𝐴𝐶 con una
potencia de 75W de funcionamiento optimo y 100w como pico máximo.
4. Verificación de datos
La potencia de generación se encuentra en un rango de 13.2𝑉𝐷𝐶 a 9𝑉𝐷𝐶 dependiendo
de los factores climáticos del sistema debemos tener en cuenta que para estos
parámetros de generación necesitamos un mínimo de 90rpm a este nivel de rotación
los motores generan 12.5𝑉𝐷𝐶 suficientes para cargar la batería, la misma que
completamente cargada abastece al transformador y este en su salida genera
alrededor de 110𝑉𝐴𝐶.
Se procede a tomar datos de control con el multímetro el mismo que se lo debe colocar
en corriente alterna en un rango de 0𝑉𝐷𝐶 a 20𝑉𝐷𝐶 en la generación son rangos
aceptables de generación y en la salida del transformador se medirá en un rango de
110𝑉𝐴𝐶 en corriente alterna.
Debemos tomar en cuenta que estamos trabajando con voltajes en corriente alterna
que pueden causar accidente por lo que para esta medición asegurarse que el
multímetro cuenta con protecciones en sus terminales por ejemplo chaquetas de
protección en las pinzas.
Para la medición de la salida de 110𝑉𝐴𝐶 nuestro trasformador ya cuenta con salidas
con especificaciones de seguridad, pero aun así también se recomienda el uso de
chaquetillas de seguridad en las terminales del multímetro.
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Tabla comparativa de mediciones.
Para el análisis de la siguiente tabla comparativa tomamos como referencia que si el
trasformador es alimentado de manera constante con 12𝑉𝐷𝐶 en su terminal de salida
tendremos 110𝑉𝐴𝐶 y 75W funcional, llegando a su tolerancia máxima de protección
>100W de potencia, su frecuencia de salida es 60Hz, si superamos la tolerancia
máxima podemos dañar nuestros aparatos eléctricos o en el mejor de los casos dañar
solamente nuestro transformador.
Para calcular la corriente de funcionamiento, la corriente máxima y la resistencia que
generan nuestras cargas utilizaremos la fórmula de potencia eléctrica:
P=V*I=𝑰𝟐*R
Entonces
I=𝑷
𝑽
R=𝑷
𝑰𝟐
Table de recolección de datos Elemento Voltage (𝑉𝐴𝐶) Potencia de la
carga P (W) Corriente (𝐼𝐴𝐶) Resistencia
producida por la carga (R)
Foco led 50W 110 50 0.45 246.91
Foco led 100W potencia máxima
de funcionamiento
110 100 0.9 123.45
Fragua sopladora No enciende
porque excede la potencia
generada de 100w
100 150 0 0
Tabla 2:Tabla recolección de datos, archivos del proyecto
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CONCLUSIONES
1. Al haber culminado de manera satisfactoria nuestro proyecto hemos alcanzado los
objetivos planteados del estudio he implementación del caso planteado que es
realizar un prototipo funcional y aplicable para nuestros hogares con una baja
inversión.
2. Aplicando los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera emos podido
implementarlos de manera práctica y cumpliendo plenamente con la recolección y
verificación de datos.
3. En el presente proyecto es indispensable un estudio el cual no es explicado
plenamente en el presente archivo ya que este documento cuenta con material
visual en el cual se profundiza más en los temas que en el informe se han tomado
como referencia.
4. Hay que precautelar la creación de fuentes de generación amigables con el medio
ambiente ya que estas no son tecnologías del futuro sino del presente.
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APORTE A LA COMUNIDAD
El sector eléctrico es pilar fundamental en el desarrollo de la sociedad tanto de
manera social como industrial y he aquí nuestra necesidad de aportar a la misma
con nuevos proyectos de generación viable y que tenga como sello de calidad la
conservación ambiental.
El presente proyecto en todas sus etapas y culminación nos a demostrado que
con un bajo presupuesto se puede generar energía limpia y de manera sostenible
para los hogares, nuestro compromiso como futuros profesionales del país es
ayudar de manera sostenible a la sociedad que día a día está en desarrollo,
nuestros valores de conservación son los que día a día aran de nuestra sociedad
un lugar mejor y a nosotros mejores profesionales del área eléctrica.
Como futuros profesionales hemos puesto énfasis para que de manera practica
y especifica las nuevas generaciones tengan una visión de conservación, que no
es necesario grandes inversiones para lograr grandes cosas, simplemente
necesitamos iniciativa y las ganas de poseer un futuro mejor, esto se puede
lograr con una mayor sociabilización de las energías renovables por lo que el
presente documento lo demuestra plenamente.
BIBLIOGRAFÍA
Escuela Politécnica Nacional. (2015). DISEÑO Y CONTRUCCION DE UN GENERADOR TIPO SAVONDIUS QUE GENERE 10W Recuperado de https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/10538/1/CD-6238.pdf
ESPOL. (2018). AERODINAMICA ENERGIA TERMICA GENERADORES EOLICOS recuperado de https://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/45851
UPS. (2012). MECÁNICA ENERGÍA EÓLICA DISEÑO DE MÁQUINAS RECURSOS ENERGÉTICOS VIENTOS recuperado de https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/2744
CORPORACION UNIVERSITARIA TECNOLOGICA DE BOLIVAR Recuperado de https://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0057567.pdf
Sangolquí, 28 de febrero del 2021
El Departamento de Investigación del Instituto Universitario Rumiñahui, Certifica:
Que, el señor Lugmaña Paucar Esteban Israel, con CC: 1720338944, participó en el
proceso de Ayudantías de Investigación en el desarrollo de los OBSERVATORIOS de la
carrera de Electricidad del Instituto Universitario Rumiñahui, aprobando un total de 400
horas, desde el 18 de enero al 28 de febrero del 2020, demostrando responsabilidad y
dedicación en el trabajo de investigación asignado a su cargo.
Es todo cuanto puedo certificar en honor a los productos entregados, el interesado
puede hacer uso de la presente en la forma que le convenga a sus intereses.
MSc. María José Rivera
Coordinadora de Investigación
INSTITUTO TECNOLÓGICO UNIVERSITARIO RUMIÑAHUI
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