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GGEENNEERRAADDOORR DDEE EENNEERRGGIIAA LLIIBBRREE

JOSE ALEXANDER SUPELANO CORREDOR

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA MECANICA BOGOTÁ, D.C.

2012

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GGEENNEERRAADDOORR DE ENERGIA LIBRE

JOSE ALEXANDER SUPELANO CORREDOR

FISICA ELECTRICA Y MAGNETISMO

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA MECANICA BOGOTÁ D.C.

2012

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TABLA DE CONTENIDO

1. TÍTULO DEL PROYECTO .................................................................................................... 4 2. PROBLEMATICA ................................................................................................................... 4 2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .............................................................................. 4

2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................. 4

3. OBJETIVOS DEL PROYECTO ............................................................................................ 5 3.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................... 5

3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................................... 5

4. JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN DEL PROYECTO ................................................... 5 4.1. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 5

4.2. DELIMITACIÓN ............................................................................................................... 5

5. MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................... 6 5.1. MARCO HISTORICO .................................................................................................... 6

6. METODOLOGIA ................................................................................................................... 10 7. RESULTADOS ..................................................................................................................... 11 8. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 11

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Generador en la central eléctrica de Bridal veil Falls, Telluride, Colorado. Se trataría del generador más antiguo que se mantiene en servicio (año 1984) en EEUU. .......................................................................................... 8

Ilustración 2. Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar unimán permanente cerca de una bobina. .......................................................... 9

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1. TÍTULO DEL PROYECTO

Dentro de la asignatura de “física eléctrica y magnetismo” es necesario conocer y recabar en las bases de la tecnología moderna de hoy en día, por lo cual se despierta el interés en los fenómenos la energía eléctrica, como método de resolución a problemáticas cotidianas. En base a lo anterior se presenta un proyecto que consiste en la elaboración de un GENERADOR DE ENERGIA LIBRE transformando la energía eólica como medio impulsor.

2. PROBLEMATICA

2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

En muchos momentos de la vida diaria estamos en contacto con objetos y sistemas que necesitan de energía para operar. La mayor parte de los equipos eléctricos requieren de grandes cantidades de corriente y de tensiones altas para poder funcionar.

Por esto se requieren fuentes de electricidad y baterías para abastecer grandes cantidades de corriente. Estas grandes cantidades de corriente las suministran máquinas eléctricas rotativas que reciben el nombre de “generadores dinamoeléctricos". Los generadores dinamoeléctricos pueden suministrar corriente continua y alterna indistintamente. El generador puede diseñarse para altas o bajas corrientes.

Si faltara la energía eléctrica que producen los generadores, el mundo actual quedaría prácticamente paralizado. Si miramos a nuestro alrededor nos dare-mos cuenta de la importancia de la corriente eléctrica que producen los generadores. en nuestro mundo moderno, el sistema de alumbrado, nuestras fábricas y toda nuestra vida industrial está accionada por la corriente eléctrica que producen los generadores. Los generadores son indispensables en la vida moderna.

2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Con todo lo previamente expuesto, la problemática del proyecto puede resumirse al siguiente cuestionamiento: ¿Es posible realizar un generador de energía libre de forma sencilla y poder reabastecer y mantener cargadas las baterías de suministro a las luces de emergencia, en caso de que carezca una fuente de abastecimiento común?

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3. OBJETIVOS DEL PROYECTO

3.1. OBJETIVO GENERAL

El objetivo general del proyecto confiere a presentar la elaboración detallada de un generador de energía libre de manera sencilla y óptima, utilizando la energía eólica como medio impulsor

3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Obtener un conocimiento profundo sobre los generadores de energía libre.

Relacionar los generadores con el avance de la tecnología actual.

Recalcar la importancia de usar fuentes de energía alterna

Presentar el proyecto de forma clara y concisa para el lector.

4. JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN DEL PROYECTO

4.1. JUSTIFICACIÓN

El principio de un generador eléctrico es transformar la energía mecánica en energía eléctrica de manera instantánea.Por ser una fuente de energía eléctrica estable y la más segura, los generadores eléctricos, cada vez adquieren más importancia e incorporan a nuevos usuarios. Para solventar la necesidad de energía eléctrica estable ante una falla en el suministro de red eléctrica, se han creado los generadores eléctricos de emergencia. Pero también existen generadores eléctricos más complejos, capaces de abastecer de electricidad a grandes regiones por largos lapsos de tiempo.

4.2. DELIMITACIÓN

La base del proyecto es la utilización de la energía eólica como medio impulsor inicial y con materiales caseros, por lo no se pretende construir un generador complicado ni costoso. Cabe recalcar que el objetivo no es crear una máquina a ser utilizable, sino presentar un diseño que exponga los principios de un generador eléctrico sencillo.

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5. MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN

5.1. MARCO HISTORICO

“Es característico de descubrimientos fundamentales, de grandes logros del intelecto, que ellos mantengan un indisminuible poder en la imaginación del pensador. El memorable experimento de Faraday con un disco giratorio entre los polos de un imán, que ha estado en nuestra vida diaria (los dinamos y motores de hoy en día) desde hace tiempo dando frutos tan magníficos, y que, sin embargo, hay ciertas características en este principio que aún nos siguen sorprendiendo, por lo que merecen un estudio más cuidadoso.” - Nikola Tesla, 1891. En la actualidad existen diversas preocupaciones a nivel mundial, la obtención de energías no es la excepción, más bien es una de las principales, a tal grado que son muchas las empresas y gobiernos quienes se han preocupado por encontrar formas alternativas de obtención de energías como la nuclear obtenida a partir del hidrógeno y muy recientemente se ha mostrado la posibilidad de lograr energía de lo que aún conocemos como espacio vacío. La Tierra se ha desgastado ya bastante a capricho del hombre, entonces ¿Por qué no probar otras formas de obtención de energía que investigadores de antaño han propuesto? Tal es el caso de Nikola Tesla, Paramahansa Tewari, Shiuji Inomata y Bruce De Palma que es pionero de una de las más controversiales y discutidas formas de generación de energía eléctrica. Su teoría se basa en la generación de energía a partir del espacio que nos rodea, por eso se le conoce como “energía libre”. Bruce De Palma estudió en la Universidad de Harvard y fue profesor de Física durante 15 años en el Instituto Tecnológico de Massachussets. De Palma desarrolló un prototipo de un aparato capaz de capturar la energía espacial. La comprobación de su principio fue hecha cuando una gran N-Máquina fue construida en Sta. Barbara, Calif. en 1978. Esta máquina de nombre “Sunburst”, fue probada por el Dr. Robert Kincheloe, Profesor Emérito de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Stanford. Estos aparatos son conocidos como N-máquinas o SPG por sus siglas en Inglés (Space Power Generator) y consisten en un disco imantado que gira a una gran velocidad, el cual es capaz de romper con una simetría espacial, es decir, se crea una distorsión ó asimetría espacial, y en tal momento la energía espacial es liberada y capturada por este dispositivo. Lo asombroso de esta versión de la máquina es que puede generar hasta 5 veces más la energía que consume. Esto por supuesto parece contradecir las leyes de la Física actual,

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como la ley de la conservación de energía puesto que ésta dice que la energía de salida no puede ser mayor que la de entrada. No se pude entender, mucho menos explicar esta aparente violación de la ley de la conservación de energía bajo la óptica de la Física actual, por eso es necesario voltear hacia una de las cuestiones propuestas por De Palma, después de observar el experimento de Faraday, y encontrarse con el fenómeno de la resistencia al movimiento que se observa al hacer fluir la corriente a través de un circuito eléctrico, (ley de Lenz), entonces, ¿Es la ley de Lenz una concomitancia o una consecuencia de la producción de la energía eléctrica?. Y es aquí donde no es posible seguir sin un modelo del Universo, tal como Tewari lo ha reconocido. Tal modelo puede ser representado por una especie de anillo con vórtice, en el cual el espacio y el tiempo son perpendiculares entre sí. El flujo de la energía del tiempo energiza a nuestro Universo. Esto es, por lo que un imán tiene la propiedad de concentrar la energía del tiempo, y es por eso que el imán al igual que el giroscopio, mantienen su orientación sin necesidad de una fuente externa. Estamos familiarizados con el proceso de transmisión y recepción de energía eléctrica por medio de la estructura resonante conocida como antena. Una antena para la recepción de la energía del universo debería ser un modelo del mismo Universo, y la estructura que sugiere De Palma es el disco de una pieza de Faraday o generador Homopolar de Faraday. El fenómeno de la extracción de energía eléctrica del espacio, tiene una explicación basada en la re-interpretación del magnetismo. Hasta ahora se ha creído que el campo magnético viene del imán. El fenómeno del campo magnético también se puede explicar con la aceptación de un Campo Eléctrico Primordial, el cual en primer orden es uniforme y homogéneo. La alta condición anisotrópica del imán, si éste es permanente, o la condición creada por el paso de una corriente eléctrica a través de un solenoide causa una distorsión del campo espacial isotrópico a la cual conocemos como magnetismo. La N-máquina representa una configuración donde dos formas de distorsión espacial son utilizadas para la obtención de energía eléctrica del campo espacial homogéneo e isotrópico. En primer lugar existe la distorsión espacial creada por la anisotropía del magneto y superpuesto a esto está la reacción espacial al campo de la fuerza centrípeta producida por la rotación axial del disco imantado. Toda esta nueva percepción de lo que existe y no se ve, hace pensar en una recapitulación de las teorías que ahora prevalecen y que han creado leyes, las cuales han alimentado la interpretación y el entendimiento de los fenómenos físicos, por lo cual aceptamos o negamos lo que vemos. Es coherente que ingenieros e investigadores rechacen científicamente esta nueva visión de nuestro entorno. El tiempo nos mostrará si estas nuevas percepciones son correctas o sólo una de las tantas deformaciones de nuestra imaginación. Mientras tanto, las fuentes naturales que nuestro bello Planeta nos ha dejado a la vista se están agotando.

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Las investigaciones en fuentes alternativas de obtención de energía eléctrica como lo es la “Energía Libre”, pudiera ser una de las más provechosas. Si esta teoría no se desmiente, nunca sabremos si nos hemos equivocado.

5.2. MARCO TEORICO 5.2.1. GENERADOR ELECTRICO Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday. Ver Ilustración 1.

Ilustración 1. Generador en la central eléctrica de Bridal veil Falls, Telluride, Colorado. Se trataría del

generador más antiguo que se mantiene en servicio (año 1984) en EEUU.

Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases. 5.2.2. GENERACION ELECTRICA En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico.

http://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Pin_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Borne_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estatorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faradayhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conversi%C3%B3n_de_potenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_el%C3%A9ctrico

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La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.

Ilustración 2. Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia

periódicamente de sentido), haciendo girar unimán permanente cerca de una bobina.

Desde que Nikola Tesla descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléctrica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribución. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. Así, los países industrializados o del Primer mundo son grandes consumidores de energía eléctrica, mientras que los países del llamado Tercer mundo apenas disfrutan de sus ventajas. La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región o país tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los que destacan: tipos de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su producción, climatología extremas de frío o calor, tipo de electrodomésticos que se utilizan más frecuentemente, tipo de calentador de agua que haya instalado en los hogares, la estación del año y la hora del día en que se considera la demanda. La generación de energía eléctrica debe seguir la curva de demanda y, a medida que aumenta la potencia demandada, se debe incrementar la potencia suministrada. Esto conlleva el tener que iniciar la generación con unidades adicionales, ubicadas en la misma central o en centrales reservadas para estos períodos. En general los sistemas de generación se diferencian por el periodo del ciclo en el que está planificado que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la eólica, de valle la termoeléctrica de combustibles fósiles, y de pico la hidroeléctrica principalmente (los combustibles fósiles y la hidroeléctrica también pueden usarse como base si es necesario). Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en químicas cuando se utilizan plantas de radioactividad, que generan energía eléctrica con el contacto de esta,

http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nikola_Teslahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Primer_mundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tercer_mundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tercer_mundo

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termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte de la energía eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de centrales reseñados. Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienen en común el elemento generador, constituido por un alternador de corriente, movido mediante una turbina que será distinta dependiendo del tipo de energía primaria utilizada.

6. METODOLOGIA

6.1. MATERIALES

Dos pequeños motores

Una bobina

Dos leds

Un imán de neodimio

Cables

Cinta adhesiva

Una base de madera

6.2. PROCEDIMIENTO

Se conectan los dos motores a través de un eje común, este diseño puede

también, tener una pequeña modificación como es la conexión de unos

pequeños alabes en uno de los extremos de los motores, para el caso

específico de nuestra problemática. Posteriormente interconectaremos nuestra

bobina hecha con un espiral de cobre y un potente imán de neodimio, esto lo

conectaremos y lo ensamblamos en nuestra estructura de montaje.

Cuando nuestro primer motor es impulsado por el aire a través de los alabes,

este genera un voltaje el cual al pasar a través de nuestra bobina se amplifica,

produciendo un campo electromagnético, el cual es aprovechado por nuestro

segundo motor, y generara una carga de alimentación para una batería, el cual

solucionara la problemática de alimentación de nuestras luces de emergencia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Alternador_de_corriente&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina

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7. RESULTADOS

Es muy sencillo como se aprecia en ciertos videos del internet, y su construcción casera,

no es fuera de lo común, pero la clave de este proyecto es llegar a construir de manera

precisa la bobina, con los espirales suficientes y el imán adecuado, ya que de la potencia

que se le transmita a este, depende que siga recirculando la energía a través de los

motores, haciendo el proyecto auto sostenible.

8. CONCLUSIONES

La transformación de la energía , tiene múltiples acertijos, de los cuales muchos no se

han resuelto aún, la humanidad solo se ha acostumbrado a utilizar solo lo que tenemos

disponible por la naturaleza sin importar el impacto ambiental que este genere, es de

vital importancia investigar al máximo hasta donde podemos aprovechar al máximo

estos fenómenos de la energía libre

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Anexos: