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Profesorado de Educacin Secundaria de la Modalidad Tcnico Profesional en Concurrencia con Ttulo de BaseInstituto Superior de Formacin Docente y Contnua Dr Flix A. Cabrera

Asignatura: Energas RenovablesTrabajo PrcticoAplicacin de Energas Renovables

Integrantes:Medina, GilbertoRiquelme, Nstor Daniel

Comisin: B

Ciclo Lectivo 2013

ENERGIA EOLICA

El termino elico viene del latn Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitologa griega y, por tanto, perteneciente o relativo al viento. La energa elica ha sido aprovechada desde la antigedad para mover barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas.Las fuentes de energas renovables son distintas a las de combustibles fsiles o centrales nucleares debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el sol abastecer esta fuente de energa (radiacin solar, viento, lluvia, etc.)durante los prximos cuatro mil millones de aos. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuente de energa renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fsiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dixido de carbono adicional, salvo los necesarios para su construccin y funcionamiento, y no presentan ningn riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear.No obstante, algunos sistemas de energas renovables generan problemas ecolgicos particulares. As pues, los primeros aerogeneradores eran peligrosos para los pjaros, porque sus aspas giraban muy rpido.La produccin de energa elctrica permanente exige fuentes de alimentacin fiables o medios de almacenamiento. As pues, debido al elevado costo de almacenamiento de la energa, un pequeo sistema autnomo resulta raramente econmico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexin a la red de energa implica costos mas elevados. La energa elctrica ha sido el impulsor del desarrollo de la industria mundial en los ltimos doscientos aos. Esta energa elctrica ha sido generada comnmente por medio de la combustin de combustibles fsiles. Sin embargo, debido a que este tipo de generacin es contaminante costosa y en algunos aos ser insuficiente; es necesario encontrar fuentes alternativas de generacin elctrica, como la energa renovable.Este proyecto est destinado a una escuela situada en el departamento Laishi en la isla Payagua, el lugar se llama guayacanty, la escuela es la N 239 Mercedes de San Martin cuenta con 6 salones una direccin, cocina y comedor.La necesidad bsica actual de esta escuela es la de iluminacin, sin embargo, como la electrificacin es un acelerador del desarrollo y del proceso de difusin de los modos de consumo modernos, es necesario tener en cuenta la posible inclusin de nuevos artefactos elctricos en escuelas rurales a electrificar aunque la demanda de los mismos no pueda ser observada en la actualidad.Efectos medioambientales:El efecto positivo que supone la energa elctrica con energa elica queda reflejada en primer trmino en los nulos niveles de emisiones gaseosas contaminantes en comparacin con la produccin de energa con generadores a combustin interna. Esto afecta tanto a elementos contaminantes como dixido de azufre, partculas etc como la emisin de dixido de carbono CO2, que en este caso es inexistente. Hay que tener en cuenta que, actualmente el problema ambiental ms serio es la reduccin de emisiones de CO2, no existe tecnologa para reducir esta emisin.Los impactos medioambientales dependen fundamentalmente del emplazamiento elegido para la instalacin, de su tamao; posiblemente el nico impacto negativo es el visual y tiene un carcter muy subjetivo.Efectos en el entornoLas principales alteraciones que se dan como consecuencia de la instalacin de turbina elicas son: Impacto sobre las aves Impacto visual Ruido Erosin Otros (interferencias electromagnticas, efecto sombra etc.Impacto sobre la avifaunaLos estudios realizados concluyen en que este impacto es muy pequeo frente al producido por causas naturales. En este sentido debe resaltarse que la mortalidad de las aves, fundamentalmente planeadoras se produce por colisin y por electrocucin siendo esta ltima causa la ms importante. Exceptuando las aves planeadoras, el peligro de choque en el caso de la avifauna es relativamente bajo ya que los pjaros aprenden a evitar los obstculos existentes en su propio territorio.La colisin no suele producirse contra los aerogeneradores, ya que las aves se acostumbran rpidamente a ellos y a su movimiento incluso las aves migratorias desvan su trayectoria cuando la torre elica se encuentra en direccin de su vuelo.Impacto visual Es el impacto menos cuantificable y menos investigado en relacin con otra clase de disturbios medio ambientales.El impacto visual de estas instalaciones depende de criterios fundamentalmente subjetivoImpacto de ruidoEl origen del ruido en los aerogeneradores se debe a factores de tipo mecnico producidos por el tipo de multiplicador y generador, el ventilador del generador y los tratamientos superficiales, la calidad de los mecanizados y factores del tipo aerodinmico producido por la velocidad de giro del rotor, el material del que estn fabricadas las palas, el de espacio existente entre el larguero de las palas y su superficie aerodinmica la velocidad del viento y la turbulencia del mismo. Teniendo en cuenta que es una isla alejada de la masa grande de la poblacin no representa molestia real.Impacto en la flora y erosinLa influencia es muy escasa siendo los impactos de erosin producidos principalmente en la fase de construccin.Impacto en el terrenoLos requerimientos de espacio de una instalacin elica son importantes debido a que las turbinas tienen que colocarse siguiendo determinado parmetros tanto en alineacin como en separacin para minimizar los efectos de interferencia aerodinmica. A continuacin se expone la ubicacin elegida en un mapa de la provincia, asi como una imagen satelital de las instalaciones propiamente dichas, en la que se puede observar que realmente existe el espacio fsico requerido para la instalacin del aerogenerador.

Velocidad de Viento

En el mapa de potencial elico argentino, obtenido de una pgina de internet, se puede visualizar la velocidad media de viento de la zona, que es de aproximadamente 3,5 m/s, por lo tanto el equipo a utilizar debe ser de dbiles vientos. El mismo valor de velocidad nos report un informe brindado por el servicio meteorolgico nacional, cuya copia se adjunta a continuacin

El consumo diario de energa en el establecimiento se realiza segn el siguiente detalle:CantidadArtefactoPotencia WHorasConsumo Energetico diarioWh

1Heladera mediana100242400

5Lmparas Fluorescentes30111650

1Minicomponente603180

2Ventiladores de techo608960

Total5190

El equipo escogido es un aerogenerador de 700 W de la Empresa Argentina Eolocal, con la que nos contactamos para requerir la informacin vinculada con el equipo..El mismo es capaz de generar alrededor de 164 KWh mensuales, aproximadamente 5400 Wh por dia, por lo que estaramos dentro del consumo requerido con los vientos adecuados.

El equipo, con instalacin completa, y en funcionamiento esta cotizado en $40.000.

El aerogenerador posee un eje horizontal junto al cual giran tres aspas con perfil aerodinmico. Este perfil hace que el viento incidente haga girar las aspas a grandes velocidades, transformando la energa elica (energa cintica de la masa de aire en movimiento) en energa mecnica de rotacin.Las aspas hacen girar los 2 rotores, discos de acero que contienen imanes de Neodimio, a velocidades de hasta 500 rpm. Entre los 2 rotores se encuentra el estator, una placa fija que contiene bobinas de cobre, que al pasar los imanes frente a ellas, generan una diferencia de potencial y de esta manera, la energa mecnica de rotacin se transforma en energa elctrica. La corriente generada viaja hasta el tablero, en donde se la transforma en Corriente Continua (24Vcc) para ser almacenada en bateras. Un regulador de carga protege a las bateras de sobrecargas y los fusibles protegen toda la instalacin. A travs del conversor de Corriente, la energa almacenada en las bateras se transforma a 220Vca, para conectar con el edificio y abastecer los artefactos de uso comn.ComponentesAspasFabricadas en fibra de vidrio, poseen un perfil aerodinmico tipo Clark-Y.

Velocidad de arranque: 0,28 m/s Velocidad nominal: 7 m/s Velocidad de corte: 12 m/sGenerador2 rotores con imanes de neodimio y 1 estator con bobinas de cobre generan electricidad sin contacto alguno entre sus componentes y sin caja de reduccin, minimizando el desgaste de sus partes.EstructuraSus partes son conformadas con corte de chorro de agua de alta precisin. El eje de rotacin del generador es una punta de eje de camioneta, por lo que en caso de rotura se puede reemplazar la pieza fcilmente.TimonEstructura diseada para orientar las aspas perpendicularmente al viento y protegerlas frente a tormentas mediante el sistema mecnico de Furling. La cola est fabricada en multilaminado de madera.TorreLa torre est diseada para ser montada y desmontada de forma prctica en minutos con la ayuda de una camioneta o un malacate. De este modo se protege la instalacin ante tormentas de granizo y ante largos perodos de ausencia en el lugar y para su mantenimiento no es necesario trabajar en altura.Est construida a partir de una estructura de tubo de acero galvanizado, construida a partir de mdulos de 3 m de longitud para facilitar la logstica. Se utilizan tensores de acero para fijar la misma al sueloTableroTodos los componentes del tablero elctrico son estndar, de modo de poder ser mantenidos y reparados por cualquier electricista.

BaterasEstacionarias de 12v 150Ah, MOURA Clean, libres de mantenimiento. Diseadas para instalaciones solares y elicas. Dependiendo la tensin de trabajo del generador , 12v, 24v o 48v, se pondran las bateras en serie o paralelo. La cantidad y amperaje dependera tambin de la capacidad de almacenaje que se quiera tener.

Regulador

El regulador de la carga previene la carga excesiva de las bateras, protegindolas contra el desgaste excesivo, que puede acortar su vida til. Es un circuito electrnico que mide el voltaje de la batera, en un cierto voltaje, que ser diferente para diversos tipos de bateras, el regulador desviara la carga hacia una resistencia.

ConversorLa funcin del conversor (o inversor / inverter) es la de cambiar el voltaje de entrada de corriente continua de las bateras a un voltaje de salida de corriente alterna de 220v 50Hz, de uso domiciliario. Un inversor simple consta de un oscilador que controla a un transistor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente entrante y generar una onda cuadrada. Esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza su forma, hacindola parecer un poco ms una onda senoidal y produciendo el voltaje de salida necesario. Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor ideal debera ser sinusoidal. Una buena tcnica para lograr esto es utilizar la tcnica de PWM logrando que la componente principal senoidal sea mucho ms grande que las armnicas superiores.

Comparacin de Costos de Energia GeneradaEl costo del kWh generado mediante un sistema conversor de energa elica depende fuertemente de la disponibilidad de recurso, ms precisamente de la velocidad media anual del viento en un determinado sitio, no as el costo de la energa generada mediante un grupo electrgeno.De este modo, comparando $/kWh del grupo electrogeno versus $/kWh del elico a la velocidad media de viento correspondientes, obtendremos cual es ms adecuado econmicamente generar electricidad. La siguiente tabla expresa dicha comparacin