Wah Wah Pedal

UNIVERSIDAD DE CHILE
´
FACULTAD DE CIENCIAS F´
ISICAS Y MATEMATICAS
´
DEPARTAMENTO DE INGENIER´ ELECTRICA
IA

Dise˜ o y Construcci´n de un
n
o
Prototipo de Generador E´lico de Eje
o
Vertical.
Juan Crist´bal Antezana Nu˜ez
o
n
´
COMISION EXAMINADORA

CALIFICACIONES
NOTA(n◦ )

(Letras)

FIRMA

PROFESOR GU´
IA
SR. Rodrigo Palma Behnke

:

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PROFESOR CO-GU´
IA
SR. Jorge Romo

:

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PROFESOR INTEGRANTE
SR. Alfredo Mu˜oz
n

:

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............

NOTA FINAL EXAMEN DE T´
ITULO

:

.....

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MEMORIA PARA OPTAR AL T´
ITULO DE
INGENIERO CIVIL ELECTRICISTASANTIAGO DE CHILE
Septiembre 2004

RESUMEN DE LA MEMORIA
PARA OPTAR AL T´
ITULO DE
INGENIERO CIVIL ELECTRICISTA
´
˜
POR: JUAN CRISTOBAL ANTEZANA NUNEZ
FECHA; 21 de octubre de 2004
PROF. GU´ Sr. RODRIGO PALMA BEHNKE
IA:
“Dise˜ o y construcci´n de un prototipo de generador e´lico de eje vertical”
n
o
o
El presente trabajo consiste en el dise˜o e implementaci´n de un prototipo deaerogenerador
n
o
de eje vertical para abastecer de energ´ el´ctrica a peque˜os consumos en zonas aisladas de
ıa e
n
la red. Esta iniciativa surge con el prop´sito de aprovechar el recurso e´lico, pr´ctica poco
o
o
a
habitual considerando el potencial energ´tico que posee Chile y las innumerables posibilidades
e
de aplicaci´n. En particular, el prototipo busca proporcionar energ´ a sectoresaislados en
o
ıa
las carreteras con el prop´sito de, entre otros, iluminar sectores peligrosos, energizar sistemas
o
de comunicaci´n de emergencia y monitoreo, proporcionar energ´ a se˜al´tica y publicidad
o
ıa
n e
vial.
Considerando el factor econ´mico como principal barrera a la explotaci´n de la energ´
o
o
ıa
e´lica en Chile, se opta por seguir una l´
o
ınea de trabajotendiente a resolver este aspecto. Se
considera como principal responsable del elevado costo de los aerogeneradores, la complejidad
estructural y la tecnolog´ involucrada en su dise˜o e implementaci´n.
ıa
n
o
Dentro de las familias de aerogeneradores, la de eje vertical presenta las estructuras
m´s simples. La operaci´n de los aerogeneradores de eje vertical se basa en la diferencia
a
o
decoeficientes de arrastre entre las dos secciones expuestas al viento. Para encontrar un
buen compromiso entre eficiencia en la conversi´n energ´tica y costos, se opta por modificar
o
e
la aerodin´mica de estos aerogeneradores. Esto significa incrementar levemente el costo (aua
mentando la complejidad estructural) pero logrando un mejor desempe˜o en la captaci´n
n
o
de la energ´ e´lica. Se busca crearun rotor con una geometr´ variable orientada en forma
ıa o
ıa
aut´noma mediante alerones, permitiendo maximizar el arrastre en una secci´n y minimizarlo
o
o
en la otra. Como resultado se propone un nuevo dise˜o de aerogenerador de eje vertical.
n
Para lograr un correcto suministro el´ctrico a trav´s de un banco de bater´ se implee
e
ıas,
menta un sistema de control basado en unmicrocontrolador capaz de manejar un elevador
de voltaje para transferir al banco de bater´ las energ´ generadas que no cumplen con el
ıas
ıas
requerimiento de voltaje m´
ınimo.
El prototipo desarrollado es probado en un t´nel de viento y comparado con un producto
u
comercial. La eficiencia del prototipo propuesto alcanza un 12 %, valor levemente superior a lo
contemplado para este tipo deaerogenerador (10 %). Los resultados demuestran el potencial
de desarrollo pr´ctico de este tipo de aerogenerador.
a
El costo de los materiales involucrados es de aproximadamente de 100000 pesos no incluyendo la mano de obra ni el costo del alternador.
Las principales dificultades se presentan en la eficiencia energ´tica de los distintos elee
mentos constituyentes implementados, tales como la...