Modular 5, para la creación de un método de energía renovable

Es el proyecto de nuestro modular

1. MURO GENERADOR EOLIOCO Presenta (n) ISAAC CRISANTO SANCHEZ GARCIA DAVID ARROYO DURAN BRYAN ALEXANDER MENDOZA RAMÍREZ

2. PROBLEMÁTICA En nuestro proyecto, identificamos dos problemáticas fundamentales a los cuales podemos contribuir significativamente los cuales son consumo excesivo de energía eléctrica y el alto costo que tiene en adquirir nuevas fuentes de energía sustentables. La energía eólica, en este contexto, se presenta como una solución relevante y eficiente. Se trata de una fuente de energía renovable ampliamente disponible en todo el mundo, lo que contribuye a reducir el consumo excesivo de recursos energéticos. La implementación de la energía eólica podría tener un impacto considerable en la reducción del consumo de energía eléctrica en los hogares.

3. JUSTIFICACIÓN La selección de este tipo de generador se debe a la necesidad de implementarlo tanto en zona urbana como en zonas rurales donde el acceso a la red eléctrica es difícil por la orografía del lugar, ya que gracias a sus características no es tan grande como un aerogenerador de eje horizontal, no requiere sistema de orientación por lo que se reducirá el costo.

4. Porque usar una turbina de eje vertical y no una de eje horizontal: Se acordó usar una turbina de ele vertical por diversos motivos uno de los mas importantes es que según datos de la Universidad de Oxford , que pone de manifiesto que las turbinas de eje vertical tienen una eficiencia superior que las de eje horizontal. De hecho, cuando se disponen de dos en dos pueden tener hasta un 15% más de rendimiento y dado que nuestro proyecto planeas la utilización de varias de estas el rendimiento del potencial eólico aumentara y además de esta ventaja también tenemos que: Son de menor tamaño que las turbinas de eje horizontal.  Pueden funcionar incluso aunque el viento tenga una fuerza muy baja.  Funciona en cualquier condición atmosférica, incluso en las extremas. Apenas hacen ruido. De hecho, es raro que lleguen a superar los 20 dB” lo que es bueno por que estarán montadas encima de casas o edificios”. 

5. Objetivo general y especifico OBJETIVO GENERAL: El diseño, calculo y construcción de un muro eólico. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Autosuficiencia Energética: Contribuir a la autosuficiencia energética de la vivienda, reduciendo la necesidad de energía de la red eléctrica y generando electricidad para el consumo interno. Hacer que la energía eólica se asequible. Adaptabilidad a Viviendas Convencionales: Diseñar un generador eólico que sea adecuado para viviendas convencionales, teniendo en cuenta factores como el tamaño, la estética y la ubicación. Facilidad de Mantenimiento: hacer que si llega a fallar una turbina el propietario pueda cambiar la con sus propias manos.

6. ESTUDIO DE FACTIVILIDAD TECNICA : Se debe evaluar la ubicación de la casa para determinar si hay suficiente viento constante. Se requiere un promedio de velocidad del viento (de 1.5 a 5 metros / segundos) para generar energía eólica de manera efectiva, ya que la velocidad y dirección del viento no es igual a diferentes alturas. Esto es esencial dado que hay lugares que no son aptos para este tipo de construcción como lugares rodeados de edificios o casas con muros solidos aledaños.

7. Tabla de costos Pieza Descripción Precio Base La base estará echa de Acero, fibra de vidrio, resina o plástico $500 Pantalla Estará colocada en la base junto con un controlador, esta mostrará datos como: Cantidad de generadores conectados, voltaje de salida, nivel de carga de las baterías.   $1200 Controlador Esta parte recibirá los datos de los diferentes módulos eólicos para después pasarlos a la pantalla. $2000 Modulo eólico Lo conforma la turbina eólica y esta echo con acero y fibra de vidrio. Este es el coste de una única pieza si se agregan mas el precio pero también la generación de energía aumenta. $3000 Inversor Un inversor es un dispositivo que cambia o transforma una tensión de entrada de corriente continua a una tensión simétrica de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. $4000 Batería Se usara para almacenar la corriente de salida de los módulos eólicos, el costo de esta va a variar por las necesidades de usuario $4000-10000

8. MARCO NORMATIVO: Para la construcción e implementación de nuestro sistema de generador de muro eólico se beben de tomar encuentra algunas normas tales como: Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012: Establece las disposiciones de seguridad e infraestructura eléctrica en inmuebles. Se refiere a la infraestructura eléctrica en general, pero es relevante para la conexión de generadores eólicos a la red. Norma Oficial Mexicana NOM- 028-ENER-2010: Establece los límites máximos permisibles de emisiones contaminantes para fuentes fijas. Esta norma regula las emisiones contaminantes que puedan provenir de la operación de generadores eólicos. Norma Oficial Mexicana NOM-002-SEDE-2010: Esta norma establece las condiciones mínimas de seguridad de las instalaciones eléctricas en obras de construcción, remodelación y mantenimiento. Se aplica a la instalación eléctrica del generador eólico y su conexión a la red eléctrica Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002: Esta norma regula las emisiones de ruido en establecimientos comerciales, de servicios y en la vía pública. Debe tenerse en cuenta para evaluar el impacto del ruido producido por el generador eólico en el entorno.

9. Patentes El muro eólico: Es una estructura solida compuesta por una o más celdas eólicas, organizadas adyacentemente, una al lado de la otra, de manera ordenada y simétrica, de forma tal que en su conjunto formen una estructura continua de celdas eólicas, sostenible en sí misma y modulable a lo largo de las tres dimensiones físicas. Patenté: PE20220892A1 Rotor Savonius } Rotor, que comprende dos palas que giran alrededor de un eje de rotación (X), cada pala comprende un borde longitudinal interior a lo largo del eje de rotación y un borde longitudinal exterior , o el eje de rotación está ubicado entre un borde longitudinal interior y un borde longitudinal exterior de cada pala, cada pala se configura para transmitir alternativamente al eje de rotación, durante una rotación del rotor. Patenté: ES 2 877 515 T3

10. Imagenes de la patentes

11. IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DEL SISTEMA El sistema esta formadas por tres piezas fundamentales: La base, los generadores Hexagonales que se pueden conectar entre sí y la batería. Base: Se trata de una barra rectángula, que se extiende de manera horizontal sobre el piso de la vivienda tiene en la parte central una pantalla su función es mostrar en la pantalla la energía saliente del sistema y el número total de aerogeneradores conectados en el sistema como la eficiencia promedio del sistema. Unidades generadoras: Se trata de una pieza de 60cm x 50cm en su eje central esta ubicado el rotor savonius , este está unido al motor que será el encargado de convertir toda la energía cinética en energía eléctrica en su parte superior cuenta con dos cilindros que sobresalen 3cm de la superficie están ubicados en lados opuestos con una separación del centro de 15 cm la función de estos cilindros además de unir los diferente módulos también pasa la corriente obtenida del modulo superior, en la parte inferior estará ubicado dos orificios de las mismas dimensiones y compartirán las mismas funciones. Rotor savonius Para el proyecto se escogió un diseño de dos palas únicamente. Este parámetro sí afecta el rendimiento de la turbina y se ha determinado que el número óptimo para este tipo de rotores es dos palas. Esto, porque con dos palas se obtiene un mayor coeficiente de potencia que con un rotor de tres palas. Sus dimensiones son 30 cm de altura y 20 cm de radio

12. Imágenes

13. Calculos Potencia (P) Uno de los primeros cálculos que se deben de realizar para la fabricación de las aspas de rotor es el referente a la potencia dado que esta determina la eficiencia de nuestra turbina. En la actualidad, sabemos que hay un límite en la extracción de potencia eólica que establece que la máxima potencia extraída por un rotor eólico es el “Límite de Betz” y corresponde al 59.3%. Área Frontal (AF) Es este punto es preciso mencionar que entre mayor sea la área de la turbia mayor será la energía que puede captar . Coeficiente de rendimiento (CP) Esta es una relación entre la potencia teórica de nuestra turbina entre la que realmente se obtiene. Coeficiente de momento par ( Ct ) Es una medida adimensional que se utiliza para describir el comportamiento de un rotor, como el de una turbina eólica o hidráulica, en relación con el momento de torsión que genera. Relación de aspecto del rotor (RAR) El comportamiento aerodinámico depende en gran parte de la relación de aspecto del rotor Solidez (σ) Es la relación entre el área total de las aspas y el área barrida por el rotor en un giro, y es interpretada como el porcentaje de área ocupada por las aspas del área total del rotor.

14. Calculos Potencia (P) Área Frontal (AF) Coeficiente de rendimiento (CP) Coeficiente de momento par ( Ct ) Relación de aspecto del rotor (RAR) Solidez (σ)

15. CONCLUSION: A lo largo del proyecto hemos caído en cuenta que debemos buscar nuevas formas de generar energía eléctrica y que éstas formas tienen que ser sustentables, por esto es que creemos que es un buen punto de partida nuestro proyecto ya que plantea una forma más económica de generar energía y con el tiempo o el aumento de las necesidades de las familias mexicanas pueden llegar a expandir sus parque eólico sin necesidad de ayuda de un profesional, de tal suerte que la población se quitaran esas ideas tan ambiguas de que las energías renovables no están al alcance de la clase menos favorecidas de la sociedad, es nuestra responsabilidad lidiar con los errores del pasado, con los derroche de nuestros padres y abuelos y esto solo se lógrala haciendo cambios significativo en nuestro estilo de vida.