Jose Investigacion

Diseño y construcción de un aerogenerador Resumen Nuestro proyecto está fundamentado en varios principios físicos que comentaremos a lo largo de este documento. Para realizar este proyecto estudiamos de manera significativa los procesos de conversión de la energía, los principios de funcionamiento de una máquina en cuanto a la conversión de energía, elfuncionamiento de un motor eléctrico, los tipos de energía, principios de electrónica, por qué y cómo se puede aprovechar la energía del viento. Construimos un generador eólico, en el cual las piezas y el diseño están hechos completamente por nosotros. Para hacer las piezas utilizamos principalmente madera y sólo algunos componentes son de metal y/oplástico. Entre algunas complicaciones que tuvimos que resolver estuvo realizar un diseño en el cual las fuerzas de rozamiento fueran muy bajas, puesto que ahí se desperdiciaría gran parte de la energía. A lo largo de la construcción del proyecto tuvimos varias experiencias y tuvimos que investigar a fondo varias leyes y principios de la físicay de la electrónica para llegar a nuestro objetivo. Buscamos diferentes formas de trabajar, así como diferentes maneras de hacer pruebas al proyecto, a fin de obtener el resultado esperado. 1
NTRODUCCIÓN Marco teórico La energía eólica es la energía producida por el viento. La tierra recibe gran cantidad de energía solar, un porcentaje entre el 1% yel 2% se convierte en energía eólica. El viento es aire en movimiento, adquiere ese movimiento gracias a la diferencia de temperaturas existentes en la superficie de la Tierra. Los desequilibrios de temperatura generan variaciones de presión, el aire se mueve de las zonas de alta presión a las de baja presión, así se generan las corrientes de aire. Elcontenido energético del viento es lo que nos interesa, el cual depende de la densidad del aire y de su velocidad. Como en cualquier gas, la densidad varía con la temperatura y la presión, y ésta a su vez con la altura sobre el nivel del mar. Un aerogenerador debe ser capaz de convertir la energía eólica en energía eléctrica. El proceso dela conversión de la energía es un principio físico, donde la estructura de la máquina depende de la función a desempeñar. Las máquinas eléctricas son elementos convertidores de la energía, una turbina eólica es una máquina que utiliza la fuerza del viento para hacer girar un rotor; por lo tanto, las aspas convierten la energía cinética del vientoen energía mecánica y en el caso del aerogenerador se aprovecha esa energía para hacer girar el motor y así producir energía eléctrica. Esquemáticamente, el proceso se puede representar de la siguiente forma: Entrada de energía eólica. Conversion de energía eólica a energía mecánica. Conversión de la energía mecánica a energía eléctrica 2
Principios delfuncionamiento de un motor eléctrico. Hay dos tipos de motores: de corriente alterna y de corriente continua, en este caso utilizamos un motor de corriente continua. Los motores de corriente continua son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica; al hacer pasar corriente a través del motor se generan un par de fuerzas debido a laacción del campo magnético y como resultado el rotor gira. Un motor eléctrico como el que usamos también funciona como generador; para entender por qué genera electricidad podemos pensar en que cuando le ponemos electricidad al motor la bobina gira, entonces si el proceso se realiza en sentido inverso, es decir si el motor gira, entonces produce...