Repblica Bolivariana de VenezuelaUniversidad del ZuliaNcleo Costa Oriental del LagoCtedra: Metodologa de la Investigacin

Disear un Aerogenerador para obtener energa elica.

Realizado por: TutorDonny Chirinos Profesor C.I, N 19.575.405Janice UsecheC.I, N

Cabimas, Junio del 2012

Disear un Aerogenerador para obtener energa elica.

NDICE

ACTA DE APROBACIN DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS RESUMEN NDICE

Introduccin

CAPITULO I EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema 1.2 Formulacin 1.3 Justificacin 1.4Objetivos de la Investigacin 1.5Delimitacin de la Investigacin

CAPITULO II MARCO TEORICO

2.1Antecedentes de la Investigacin2.2Bases Tericas 2.3Sistema de Variable2.4Operacionalizacion de la Variable2.5 tems

CAPITULO III METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIN

3.1Tipo de Investigacin3.2Diseo de la Investigacin3.3Poblacin3.4Muestra3.5Tcnicas e instrumentos de Recoleccin de Datos 3.6Validez y confiabilidad del Instrumento 3.7Procedimientos de la Investigacin

CAPITULO IV ANALISIS Y PRESENTACION DE LOS RESULTADOS

4.1Anlisis de resultados4.2Conclusiones

Dedicatoria

A esa luz, a ese gran poder, a esa esencia que nos llena de vida, a quien le debemos lo que somos, a nuestro Dios.

A mi madre, por ser la mujer mas luchadora y optimista que he conocido, quien con sus ganas de vivir transmite energa y fortaleza que todos necesitamos para enfrentarnos a la vida

A mi padre, que lo admiro por su gran sentido del humor, es quien me da las ganas de seguir estudiando para ser una gran profesional en esta vida

A mi familia que con sus consejos me dan las fuerzas para seguir adelante

A todos muchas gracias y que Dios los bendiga.

ANDREINA MACHUCA

Agradecimiento

Agradezco sobre todo a Dios todo poderoso el cual fue mi mayor inspiracin, y en el cual siempre mantuve la FE, ya que es el quien nos llena de fuerza para superar los obstculos que se nos presentan.

A mis padres, por su incomparable colaboracin en mi trayectoria escolar y universitaria

A mi familia por apoyarme en todo momento siendo una de las fuerzas que me impulsa a seguir adelante.

A la profesora Mara Muyales por ser nuestra tutora y gua a lo largo de la realizacin de este proyecto de investigacin.

Finalmente a todas aquellas personas que colaboraron y aportaron informacin para la elaboracin de esta investigacin.

ANDREINA MACHUCA

Dedicatoria

En testimonio de gratitud limitada para su apoyo, aliento y estmulo mismos que posibilitaron la conquista de esta meta: Mi formacin profesional con admiracin y respeto. Porque gracias a su apoyo y consejo he llegado a realizar la ms grande de mis metas. La cual constituye la herencia ms valiosa que pudiera recibir. En agradecimiento a mis padres por el apoyo recibido durante mi formacin profesional. En reconocimiento a todo, el poyo brindado a travs de mis estudios y con la promesa de seguir siempre adelanteA dios todo poderoso.

JORGE GUTIERREZ

Agradecimiento

Son muchas las personas a las que me gustara agradecer por el apoyo, compaa y por ser parte de una etapa de mi vida.Principalmente a Dios del cielo, por guiarme a tomar decisiones en la vida que me hacen llegar al xito.

A la universidad del Zulia por ser la casa de estudios, donde aprendo a superarme en muchos aspectos que quiz ni conozca pero que estn y por todas las enseanzas que consigo de ella.

Profesora Mara Muyales, quien con mucha dedicacin presta su servicio a todos los alumnos y hace que el aprendizaje sea satisfactorio. Ensear a la educacin es una excelente vocacin.

Padres, por ser el mejor apoyo que Dios haya puesto sobre la tierra. Cada logro o meta cumplida en mi vida significa un orgullo para ustedes. Gracias por estar en mi compaa.

JORGE GUTIERREZ

RESUMEN

Autores: Andreina Machuca CI. 21.190.261, Jorge Gutirrez CI. 19.575.248, Universidad del Zulia COL, Programa Ingeniera Mecnica. Trabajo titulado: Disear un Aerogenerador para obtener energa elica

El diseo de un aerogenerador seria de gran utilidad para la poblacin ya que esta es otra fuente de energa, Venezuela tiene un gran potencial elico, con casi cuatro mil kilmetros de costa que son el lmite norte del pas. All tienen vientos fuertes y constantes que pueden albergar varios parques elicos

En cuanto a lo prctico este proporcionara muchos aportes que nos dar este nuevo diseo. Observando la utilizacin de los materiales poco costosos y fciles de conseguir, teniendo en cuenta solo las turbinas profesionales comparables.

Las expectativas fueron alcanzadas favorablemente, el ser partcipes durante el desarrollo del mismo; las tecnologas de la energa elica se encuentran desarrolladas para competir con otras fuentes energticas. El tiempo de construccin es menor con respecto a otras opciones energticas. Al ser plantas modulares, son convenientes cuando se requiere tiempo de respuesta de crecimiento rpido. La investigacin y desarrollo de nuevos diseos y materiales para aplicaciones en aerogeneradores elicos, hacen de esta tecnologa una de las ms dinmicas, por lo cual constantemente estn saliendo al mercado nuevos productos ms eficientes con mayor capacidad y confiabilidad.

Introduccin

El perfeccionamiento del tradicional molino de viento ha dado lugar a modernos aeromotores que aprovechan la energa elica para generar electricidad. Estos aeromotores pueden instalarse aislados o bien en agrupaciones que aportan energa a las redes de distribucin. Sin embargo, el viento tiene dos caractersticas que lo diferencia de otras fuentes energticas: su imprevisible variabilidad y su dispersin.

"Es posible, aprovechar la energa elica, en el altiplano, como un medio alternativo de abastecimiento interno de energa elctrica a mediana escala dentro las fronteras de la poblacin rural."

Unir los conocimientos histricos sobre; el Molino que es una mquina que transforma el viento en energa aprovechable. Esta energa proviene de la accin de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje comn. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento.

El uso de las turbinas de viento para generar electricidad comenz en Dinamarca a finales del siglo pasado y se ha extendido por todo el mundo. Los molinos para el bombeo de agua se emplearon a gran escala durante el asentamiento en las regiones ridas del oeste de Estados Unidos. Pequeas turbinas de viento generadoras de electricidad abastecan a numerosas comunidades rurales hasta la dcada de los aos treinta, cuando en Estados Unidos se extendieron las redes elctricas. Tambin se construyeron grandes turbinas de viento en esta poca.Los vientos limpios de la energa limpia estn llegando a Amrica Latina, ya podemos observar que en, varios pases planean un proyecto, y ahora vemos cmo se suma Venezuela a la lucha contra los combustibles fsiles y el calentamiento global.Y es que Venezuela tiene un gran potencial elico, con casi cuatro mil kilmetros de costa que son el lmite norte del pas. All tienen vientos fuertes y constantes que pueden albergar varios parques elicos.

CAPITULO I

El Problema

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La energa elica es un tipo de energa renovable cuya fuente es la fuerza del viento. La forma tpica de aprovechar esta energa es a travs de la utilizacin de aerogeneradores o turbinas de viento.Pero como se llega del viento a la electricidad? El antecedente directo de los actuales aerogeneradores son los viejos molinos de viento, que incluso hoy en da se siguen utilizando para extraer agua o moler grano.Un aerogenerador es un generador elctrico movido por una turbina accionada por el viento (turbina elica). Venezuela tiene un gran potencial elico, pero no lo aprovecha. El petrleo incita a minusvalorar los recursos renovables y no contaminantes, como el elico, pero incluso Venezuela empieza a dar los primeros pasos. La elica podr suministrar electricidad a un precio casi competitivo con el de las grandes hidroelctricas como Gur en el ro Caron, que tienen un gran impacto ambiental, al inundar cientos de kilmetros donde proliferan mosquitos y el mercurio se transforma en metilmercurio, entrando en la cadena trfica.Uno de los problemas ms frecuentes que presentan los aerogeneradores es su gran tamao as como las vibraciones y ruido que provocan. Por esta razn suelen ubicarse en zonas alejadas de viviendas. Sin embargo empresas y cientficos de todo el mundo siguen trabajando para construir aerogeneradores ms pequeos, y en Venezuela pues no es la excepcin; por eso este nuevo proyecto de el disear un nuevo modelo de aerogeneradores con grandes beneficios.

1.2. FORMULACION

Cmo disear un Aerogenerador (molino de viento), implementando los mtodos de construccin e identificando los materiales necesarios para su elaboracin?

1.3 . OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION.

1.3.1 Objetivo generalDisear un Aerogenerador para obtener energa elica.

1.3.2 Objetivos especficos

- Identificar los materiales necesarios para realizar un Aerogenerador.- Disear las piezas necesarias que componen el Aerogenerador.

- Implementar los mtodos de construccin para elaborar el Aerogenerador.

1.4 JUSTIFICACION

Este nuevo e innovador diseo del Aerogenerador, podramos decir que a nivel terico puede llenar las expectativas a todos lo cientficos e investigadores de la materia, con el logro de un nuevo aprendizaje en cuanto a mtodos y materiales implementados en el estudio.

A nivel social, este nuevo Aerogenerador aportara la gran garanta de producir buena energa elica ya que el pas se encuentra en estado crtico con respecto a la electricidad teniendo en cuenta que debera ubicarse en una zona retirada a la poblacin para as no causar ninguna perturbacin snica por el ruido que produce el aerogenerador. As seria ms factible el ambiente en que se preste para colocar este aparato.

En cuanto a lo prctico este proporcionara muchos aportes que nos dar este nuevo diseo. Observando la utilizacin de los materiales poco costosos y fciles de conseguir, teniendo en cuenta solo las turbinas profesionales comparables.

El aporte metodolgico que dara es la nueva forma de implementar los materiales, tanto mecnicamente como elctricamente. Esta investigacin aporta una serie de elementos que forman una metodologa de estudios relacionados al Aerogenerador, basados en el anlisis documental, el cual puede servir de orientacin para su consecucin o ampliacin de otros estudios.

1.5DELIMITACION

La investigacin se llevar a cabo en Cabimas Estado Zulia, Venezuela. El estudio es realizado en un tiempo comprendido entre Mayo de 2012 y Julio de 2012

Capitulo II

Marco Terico

2.1Antecedentes de la Investigacin

Autor: Rodrigo Alfonso Pilona, Universidad de Buenos Aires (UBA) 2007. Trabajo titulado: Lograr la construccin de un objeto tecnolgico para la energa elica

En el ao 2007 se realizo en la Universidad de Buenos Aires, el proyecto de investigacin titulado: Lograr la construccin de un objeto tecnolgico para la energa elica el cual presenta como objetivo especifico

Utilizando como instrumento una encuesta implementada en 50 personas que conocen el tema y podran dar grandes aportes, la cual consta de 15 tems, los cuales son de solucin simple, de acuerdo con las respuestas de la poblacin se llego a la conclusin de que si podra lograr la construccin de un objeto pero tendra que someterse a una investigacin mas profunda en cuanto al tema a tratar, se propone un objeto parecido aun molino de viendo pero de tamao mas pequeo y con funciones mas avanzadas.

Este proyecto investigativo lo traemos como antecedente debido a que se relaciona con la investigacin actual en funcin a la obtencin de energa elica y a su diseo.

2.2Bases Tericas

2.2.1 Aerogenerador es un generador elctrico movido por una turbina accionada por el viento (turbina elica). Sus precedentes directos son los molinos de viento que se empleaban para la molienda y obtencin de harina. En este caso, la energa elica, en realidad la energa cintica del aire en movimiento, proporciona energa mecnica a un rotor hlice que, a travs de un sistema de transmisin mecnico, hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifsico, que convierte la energa mecnica rotacional en energa elctrica.Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo de su potencia, la disposicin de su eje de rotacin, el tipo de generador, etc.Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en parques elicos o plantas de generacin elica, distanciados unos de otros, en funcin del impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el movimiento de las palas.Para aportar energa a la red elctrica, los aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de sincronizacin para que la frecuencia de la corriente generada se mantenga perfectamente sincronizada con la frecuencia de la red.Ya en la primera mitad del siglo XX, la generacin de energa elctrica con rotores elicos fue bastante popular en casas aisladas situadas en zonas rurales.En Europa se distingue claramente un modelo centro-europeo, donde los aerogeneradores llegan a ubicarse en pequeas agrupaciones en las cercanas de las ciudades alemanas, danesas, neerlandesas, y un modelo espaol, donde los aerogeneradores forman agrupaciones (a veces de gran tamao) en las zonas montaosas donde el viento es frecuente, normalmente alejadas de los ncleos de poblacin.La energa elica se est volviendo ms popular en la actualidad, al haber demostrado la viabilidad industrial, y naci como bsqueda de una diversificacin en el abanico de generacin elctrica ante un crecimiento de la demanda y una situacin geopoltica cada vez ms complicada en el mbito de los combustibles tradicionales.Las caractersticas principales de esta turbina elica pueden variar segn el tipo de motor o generador que se instale, pero normalmente ser de unos 12v de tensin eficiente.

2.2.2 Materiales para el Diseo del aerogenerador

Un generador: Un generador es una mquina elctrica que realiza el proceso inverso que un motor elctrico, el cual transforma la energa elctrica en energa mecnica. Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua.

Palas: deben ser de material liviano para un mejor funcionamiento. Un Timn: Sistema de orientacin hacia el viento

Una torre: para elevar la turbina hacia dnde est el viento.

Electrnica de control: son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se disea un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parmetros en el sistema planta, con lo que las seales anteriores volvern a su estado normal ante cualquier variacin

Acumulador: un dispositivo para el almacenamiento de energa elctrica

2.2.3 DISEO DE PIEZAS

2.2.3.1 Identificar el tipo de generador. Es importante identificar con que tipo de generador se va a trabajar, algunos diseadores trabajaban con los motores de las unidades de cinta de ordenadores antiguos. Los mejores para esto, son los Ametek de 99 voltios en continua que funcionan muy bien como generador

Existen muchas marcas y modelos de motores de imn permanente que no sean los Ametek, pero puede que no trabajen igual de bien, hay q tener en cuenta que los motores de imn permanente no fueron diseados para ser generadores. Los motores normales, cuando se usan como generadores, tienen que ser impulsados mucho ms rpido que su velocidad nominal de funcionamiento para alcanzar una produccin parecida a la de su funcionamiento normal. Con estos datos, podemos sacar una conclusin, lo que estamos buscando, es un motor que de mucha tensin con pocas revoluciones. Alejarse de motores con muchas revoluciones y poca tensin, porque no servir para nada. Lo que se busca, ms o menos, es un motor que nos de unos 12 v de tensin til con unas revoluciones muy bajas (325 rpm). Cuando se tenga, para hacer la prueba, conectarlo a una bombilla de 12 v y darle un fuerte giro al motor con la mano, si de verdad nos funciona, la bombilla deber encenderse como normalmente.

2.2.3.1 Diseo de las palas

Muchas personas tallan sus propias palas en madera, pero eso es demasiado complicado, teniendo en cuenta que otras personas hacan sus palas con tubos de PVC con el mismo resultado, para el diseo de estas palas es importante identificar el dimetro de tubo. Por ejemplo, si usted tiene 50 cm de hojas de la tubera de PVC debe tener un dimetro de 10 cm. Una longitud de caera de PVC puede hacer cuatro hojas.

DISEO: En primer lugar queremos trimestre del tubo. Ahora, basndose en lnea recta y la medicin de superficies redondas es difcil, as que el mejor mtodo es conseguir una hoja grande de papel. Si se coloca la hoja de fuerza alrededor de la tubera se obtiene una ronda de lnea recta la tubera. Si una lnea de borde del papel con esta lnea usted puede obtener lneas rectas pasando por el tubo. Con el papel envuelto alrededor de la tubera puede marcar la circunferencia. A continuacin, puede doblar el papel por la mitad y la mitad marca redonda la tubera. Luego, en un medio nuevo y recibe cuartas partes de las tuberas. Con estos mtodos debe ser capaz de sacar bien las lneas rectas de todo el tubo de dividir longitudinalmente en cuatro partes. (PARA ESTE DISEO NO SE REALIZO CON TUBOS PVC, sino con una tubera ABS negra que venan ya pre-cortadas. Se uso la tubera de 6 pulgadas de dimetro en vez de 4 y 24 pulgadas de largo en vez de 19 5/8. La diferencia est en que pesar un poco ms, pero las revoluciones sern mayores tambin a recoger ms viento, y ganaremos un poco de energa.)

TUBO PVC TUBO ABSFormar cada trimestre

Ahora, por cada uno de l cuatro cuarto se quiere hacer dos cosas 1) Cortar un rectngulo cms de la base de alrededor de 5, por lo que fcilmente se puede adjuntar a lo que queramos. Antes de hacer el corte, perfore un agujero en la esquina para mejorar la integridad estructural del material. Una vez que el orificio para cortar los rectngulos teniendo cuidado de no cortar el pasado el agujero. 2) Se corta de la punta alta de la base al punto.

Finalmente, se tienen con 4 palas, tres para usarlas y una de repuesto. Para mejorar la aerodinmica se pueden limar los bordes como cuchillas para que corte el viento y obtenga una menor resistencia.

2.2.3.2 Diseo Disco de aluminio y unin con las palas

Se podra fabricar por medio de una rueda dentada que debe encajar a la perfeccin en el eje del motor, pero sino se tiene los agujeros necesarios, ni el dimetro para hacer la unin perfecta con las palas, es necesario aadir un disco de aluminio de 5 pulgadas de dimetro y pulgada de grosor que vala perfectamente para la unin de las palas.

La solucin fcil de esto fue unir ambas piezas y dejarlas fijas completamente.Luego de la perforacin y grabacin de las piezas se obtiene el ensamble completo (la unin de las palas con el disco)

2.2.2.4 Diseo y Montajes del esqueleto de la turbina

El montaje del esqueleto de la turbina, para hacerlo sencillo, se opta por colocar el motor en un trozo de madera de 2 X 4 pulgadas agarrado con unas abrazaderas ajustables. Tambin, para proteger un poco el motor, se pone dentro de un tubo de PVC que tena su dimetro justo. Se le coloca una cola para direccionar el esqueleto hacia el viento, esta estaba hecha de aluminio rgido y tena las dimensiones que estn en la imagen, aunque eso no es algo que deba preocuparos.

El siguiente paso fue pensar en algn tipo de mecanismo que permitiera girar libremente a la turbina segn la direccin en la que viniera el viento. Con una barra de metal de 1 pulgada de dimetro y 10 de largo introducida en un tubo de acero de 1 pulgada y 1/4 de dimetro, funcionaba a la perfeccin. Usara por ambos lados los tubos de acero de 1 pulgada, y de cuerpo o torre, usara el de 1 pulgada y 1/4. Para elegir la posicin del tubo de acero, mir el esqueleto y calcul el centro de gravedad, tan simple como ver el sitio de la madera (la de 33 pulgadas) dnde se queda en equilibrio. Los cables del generador, pasarn por un agujero por el centro del tubo de sujecin.

2.2.2.5 Fabricacin de la torre

Para la base de la torre, se corta una base de 2 pies de dimetro de madera contrachapada. Se le hace un montaje en forma de U con tuberas de 1 pulgada que es dnde ira el otro extremo del tubo o torre de 1 pulgada y de dimetro. Como la parte superior, es libre de girar para dnde quiera tambin, as se le da ms movilidad por si en un momento dado se atasca la de arriba. Tambin la U es movible en forma de bisagra para facilitar la subida y bajada de la turbina de viento. Entre la U y el tubo de 1 pulgada, se aade una T con un agujero para poder sacar por ah el cable. Tambin se le incluira unos agujeros en la madera contrachapada para poner unos anclajes para el suelo.

Se coloca la cabeza de la turbina en la tubera de 10 pies de largo y 1 pulgada de dimetro y la base en el final del mismo. (Cuando se va a instalar la torre)

Luego se arma todo el mecanismo como resultado final se obtiene el conjunto de la cabeza del molino de viento

2.2.2.5 METODO MECANICO

Se empieza con el refuerzo de la torre, coloqu la cabeza de la turbina en la tubera de 10 pies de largo y 1 pulgada de dimetro y la base en el final del mismo. A partir de aqu fue todo muy rpido. Se utilizan cuerdas de nylon para sujetar el palo de 10 pies al suelo con estacas de madera y unos tensores en los extremos. Gracias a la bisagra de la base, se puede bajar y subir la torre fcilmente. Cuando est todo andando, las cuerdas de nylon y las estacas de madera se sustituyen por cables de acero y estacas de metal.

Luego se tendra que amarrar las cuerdas a la tubera de metal. Sencillo a la vez que eficaz

La base de la torre, apoyada en el suelo, y con la salida del cable de la turbina por la seccin en forma de T. El cable utilizado es un cable normal de instalaciones elctricas, simplemente cortar y conectar turbina con controlador.

La turbina instalada en la parte superior de la torre. Engras todo el tubo de la parte inferior de la cabeza y se deslizo solo hasta el tope final.

2.2.4 Mtodo Electrnico

El sistema estara compuesto por un sistema de una o varias bateras para almacenar la energa acumulada por el aerogenerador, un diodo de bloqueo para evitar el desperdicio de energa desde las bateras, una carga secundaria para tirar la energa que sobre cuando las bateras estn totalmente cargadas y un controlador de carga para manejarlo todo.

El principio bsico del funcionamiento del controlador es controlar si la batera est cargada para enviar corriente desde la turbina hacia ellas o desviarla hacia una carga para no daar las bateras.

Esta es una foto del controlador construido, est todo en un tabln de madera contrachapada para poder hacer pruebas y arreglar errores. Ms tarde lo ensamblar todo en una caja.Se puede ver perfectamente la placa de circuito impreso dnde encontramos la electrnica compleja. Un soporte plateado con dos interruptores que permiten alternar entre las bateras y la carga.El disipador negro de abajo a la izquierda tiene dos diodos de bloqueo de 40 A. Uso slo uno de momento, pero podra usar el otro para otro aerogenerador o para aadir un panel solar, quin sabe. La doble hilera de rectngulos color dorado de la parte superior es la carga, compuesto por resistencias de alta potencia, a intervalos de 2 Ohm. Sirve para volcar la energa cuando las bateras estn cargadas o para hacer pruebas con la turbina. El exceso de potencia de la turbina puede ser aprovechado para un calentador o incluir una segunda batera. Debajo a la izquierda de las resistencias, nos encontramos un fusible, el principal, junto con un rel cuadrado de color gris de 40 A, est sacado de un coche. Es el encargado de enviar la energa o a las bateras o a la carga. Por todo el lado derecho, se pueden ver, en color negro, todas las conexiones en un bloque de terminales.Operando, la turbina de viento, est conectada a la controladora. Despus pasa de la controladora a la batera. Todas las cargas son tomadas de las bateras. Si el voltaje de la batera baja de 11,9 v, el controlador cambia la turbina hacia las bateras. Si el voltaje de la batera se eleva a 14 v, el controlador cambia la turbina hacia la carga. Si te fijas, vers potencimetros para ajustar los voltajes de ambos estados. Eleg 11,9 v para cuando est descargada y 14 v para cuando est cargada debido al asesoramiento encontrado en diferentes sitios web sobre la carga ptima de bateras de plomo-cido. Cuando el voltaje de la batera est entre 11,9 v y 14 v, el sistema se puede cambiar manualmente a cualquiera de los dos estados. Normalmente, el sistema es automtico. Cuando se est utilizando la carga, el LED verde se enciende, cuando se est cargando la batera, es el amarillo el que se enciende. Esto permite tener un mnimo de informacin del sistema, tambin uso el polmetro tanto para medir el voltaje de la batera como el de la salida de la turbina. Ms adelante aadir unos medidores de tensin y lo meter todo en una caja un poco ms decente.Se podra utilizar una fuente de alimentacin de voltaje variable para realizar las pruebas de los diferentes estados de la batera (el de 11,9 v y el de 14 v) y as poder ajustar los potencimetros.Actualizacin: Lo que se debe hacer siempre es conectar primero las bateras y luego el aerogenerador o el panel solar. Para desconectar es igual, primero se desconectan los sistemas (panel y turbina) y luego las bateras.

2.3 SISTEMA DE VARIABLE

2.3.1 Variable Independiente

Aerogenerador

2.3.2 Variable Dependiente

Energa Elica

2.3.3 Definicin conceptual:

Aerogenerador: Por extensin se ha denominado as a todo aparato movido por fuerzas de la naturaleza, aun cuando se destine a otras tareas. Ha tenido siempre una funcin prctica, que es la de aprovechar la energa elica, transformndola en trabajo til.El Aerogenerador es una mquina que transforma el viento en energa aprovechable. Esta energa proviene de la accin de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje comn. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento o aerogenerador.(QUARDI 1991.)

Energa elica: Cuando se habla de Energa Elica se est haciendo referencia a aquella energa contenida en el viento, pues las masas de aire al moverse contienen energa cintica (aquella asociada a los cuerpos en movimiento), las cuales al chocar con otros cuerpos aplican sobre ellos una fuerza. Por eso cuando nos enfrentamos a una rfaga de viento sentimos que algo nos empuja.La energa elica, que no contamina el medio ambiente con gases ni agrava el efecto invernadero, es una valiosa alternativa frente a los combustibles no renovables como el petrleo. Otra caracterstica de la energa producida por el viento es su infinita disponibilidad en funcin lineal a la superficie expuesta a su incidencia.(QUARDI 1991.)

2.3.4 Definicin operacional

La variable objeto de estudio sern utilizados a travs de una encuesta de preguntas abiertas las cuales ayudaran al diseo del Aerogenerador.

2.4 Operacionalizacin de la Variable

General: Disear un aerogenerador para obtener energa elica.

Objetivos especficosVariable Dimensin Indicadores tems

1.-Identificar los materiales necesarios para realizar un AerogeneradorAerogeneradorMateriales para la realizacin del aerogenerador1. El motor. 1. El generador. 1. La torre. 1. La electrnica de control. 1. Los acumuladores

1

2.- Disear las piezas necesarias que componen el aerogeneradorAerogeneradorDiseo de piezas1. Diseo de las palas 1. Disco de aluminio para sostener las palas1. Mecanismo que permitir girar a la turbina libremente1. Diseo de la torre1. Esqueleto de la turbina

5

3.- Implementar los mtodos d construccin para elaborar un aerogenerador que permita obtener Energa Elica

Aerogenerador

Energa Elica Mtodos de construccin

1. Mtodo mecnico

1. Mtodo electrnico

234

2.5 ITEMS

ITEMS

1. Conoces el termino Aerogenerador?

1. Tienes conocimientos sobre la energa Elica?

1. Alguna vez has presenciado el funcionamiento de un Aerogenerador o molino de viento?

1. Crees que podramos obtener energa elica como otra opcin, ya que el pas se encuentra en estado crtico con respecto a la electricidad?

1. Disearas las piezas necesarias para poder hacer tu propio aerogenerador?

Capitulo III

Marco Metodolgico

En este captulo estn contenidos los mtodos y tcnicas utilizados para obtener la informacin necesaria en el desarrollo del estudio. El mismo muestra las siguientes secciones: Tipo y Diseo de Investigacin, Poblacin y Muestra, Tcnicas de Recoleccin de Datos; validez y confiabilidad del instrumento y tratamiento estadstico.

3.1Tipo de Investigacin

Dado que el objetivo fundamental de esta investigacin se basa en establecer los beneficios que presenta el empleo de un aerogenerador para obtener energa elica.

La investigacin realizada fue de tipo descriptivo, ya que se refiera a una serie de investigacin cuyo propsito principal, es establecer las potencialidades de una circunstancia, suceso o aparicin. Es pronosticar, describir estructuras cronolgicamente la tctica de una variable, utilizando una metodologa descriptiva constante en la instruccin de caracteres asociados, cientficamente a las generaciones experimentales tomando en cuenta su estadstica, como nivel de procedimiento a travs de las mediciones calificativos demostrados antes expuestas, de manera parcial y elemental, enfocndose en el anlisis de razonamiento. La investigacin descriptiva construye la base de los objetivos sealados por Selltiz, como objetivo generales de la investigacin. Esta frmula de investigacin viene a construir las etapas o caractersticas generalizadas, por medio de los estudios naturales y sociales en funcin de las modificaciones con una respuesta acertada y concisa que aporte la bsqueda de cmo es, cual es y cmo se presenta haciendo uso de la recopilacin de datos, para registrar las acciones antes involucradas y posteriormente ser evaluadas.Por la investigacin del documental se extiende al proceso de bsqueda y tratamiento de la informacin generada a partir de estudios hechos sobre un particular, que se han venido acumulando en el transcurso de la historia de la humanidad y que se presentan bajo las ms diversas modalidades, que la hacen aun ms interesantes. La investigacin de campo tiene como objetivo el estudio directo en el lugar de la ocurrencia del fenmeno a estudiar.Esto deriva en las modificaciones empleadas en la perspectiva analtica, fsica y social donde transcurren o inciden las circunstancias, por este motivo se hace nfasis en la gran variedad de instrumentos que poseen informacin til para cualquier proceso de investigacin cientfica, cada termino que se fundamenta en el ejercicio de superacin, est contenida en indagar no solamente en libros, sino en cualquier tipo de artculo argumentativo que reproduzca diversas tendencias de relaciones comunicativas, explicitas en un determinado contexto.

3.2 Diseo de la Investigacin

Debido a lo expuesto por Fernndez, Hernndez y Batista (2000:76) en un estudio no experimental no se construye ninguna situacin, sino que se observan situaciones ya existentes, no provocadas intencionalmente por el investigador. Atendiendo a estas consideraciones Hernndez Sampieri y otros (2003:118) citado por Razavih; definen al diseo no experimental como estudio sobre los hechos que ya ocurrieron, por lo tanto no se ejerce ningn tipo de control directo sobre las variables.En este sentido, esta investigacin se situ dentro de esta clasificacin, puesto que fue imposible llevar a cabo un estricto control sobre las variables que intervienen en el proceso, por consiguiente, esta investigacin se apoyo en los datos anteriores y en la informacin aportada por el personal otros investigadores, basados en la experiencia y conocimientos propios.As mismo, se considera un estudio de campo puesto que otro de los mtodos usados para la recopilacin de informacin, consisti en la bsqueda de esta, enmarcada dentro del ambiente especfico donde se presenta el problema a estudiar, (Sierra, 1992:65) se realizaron mediciones, cuantificaron variables y se levant la informacin requerida para concluir con las alternativas que darn solucin al problema.

3.3 Poblacin

Para la elaboracin de una investigacin, es necesario determinar el espacio donde se desarrollar la misma y los sectores e individuos a los que se van a dirigir los esfuerzos de la investigacin.Segn Chvez (2001: 162) la poblacin. es el universo de la investigacin sobre el cual se pretende generalizar los resultados. Est constituido por caractersticas que permiten distinguir a los sujetos unos de otros. Con base a lo anterior, se obtiene el siguiente cuadro, universo de estudio, en el cual se presenta la poblacin a la que puede beneficiar la elaboracin de un aerogenerador para el consumo de energa elicaCuadro: Poblacin DESCRIPCIONCANTIDAD

Sector AMBROSIO, Municipio Cabimas - Edo Zulia

2.500 Habitantes

3.4 Muestra

Chvez (2001:64) define como la muestra una porcin representativa de la poblacin, que permite garantizar sobre sta, los resultados de una investigacin. Teniendo en cuenta el concepto anterior, se tomo como muestra representativa a cierta porcin de la poblacin del sector AmbrosioEn forma aleatoria se abordo a candidatos quedando la muestra final de este proyecto a 30 persona

N= 4 x N x P x q E2 (N-1)+ 4 x P x q

N= 4 x 30 x 50 x 50 30 (29)+ 4 x 50 x 50

N: 29

Donde:N: tamao de la muestra4: constanteN: poblacin P y q: probabilidades de xito y fracaso de la investigacin (50% c/u)E: es el error seleccionado por el investigador (generalmente se usa el 5%)

3.5 Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de DatosEn dicha investigacin se propuso la utilizacin de la entrevista, en donde Sierra (2006) propone para esta: En toda observacin social se puede distinguir tres elementos: la situacin o realidad a observar, el instrumento de observacin y el acto de observacin. En relacin a ello la entrevista ofrece la particularidad de presentar caractersticas (fsicas, econmicas, profesionales, sociales, entre otras caractersticas). Y subjetividad (ideas, creencias, opciones, actitudes, sentimientos, conductas, entre otras cosas) del encuestado

Un instrumento para Hernndez (2007) Es aquel que mide y registra datos observados que representa verdaderamente los conceptos o variables que el investigador tiene en mente. Durante la investigacin se utilizaron varias tcnicas de recoleccin de datos, dependiendo del tipo de informacin que se deseaba conseguir; en este proceso de recopilacin de la informacin se hizo necesaria una documentacin previa, procedente de fuentes primarias y segundarias, a travs de las cuales se obtuvieron las referencias indispensables para el desarrollo dl estudio. Estos se muestran a continuacin:

Recoleccin de Datos Primarios: Segn el autor Sabino(1997) Son aquellos que se obtienen directamente a partir de la realidad misma, sin sufrir ningn proceso de elaboracin previa.

Encuesta: Se diseo una encuesta, estructurado en (5) tems, las cuales ser suministrada a cada uno de los integrantes de la muestra.

En esta investigacin se les facilito a diferentes residentes de la comunidad una entrevista que contenan (5) tems, con alternativas si-no, los cuales nos darn una idea sobre las diferentes opiniones de los habitantes del (Sector Ambrosio).3.6Validez y Confiabilidad del Instrumento

En toda investigacin el instrumento realizado para la recoleccin de informacin debe cumplir con dos requisitos esenciales como lo son La Validez y La Confiabilidad.Validez del instrumento

La validez es definida por Sabino (2000:76). Como la capacidad de la escala para medir las cualidades para las cuales ha sido construida y no otras parecidas. Una escala confusa no puede tener validez, lo mismo que en un nivel que est midiendo, a la vez e indiscriminadamente, distintas variables superpuestas. Para llevar a cabo la validacin del instrumento, se seleccion la Tcnica de Juicio de Expertos, de tal forma que fue evaluado por tres (3) jueces que renen las siguientes condiciones:1. Poseen conocimientos en la aplicacin de seguridad en el sector empresarial.1. Investigadores familiarizados con la variable en estudio.1. Poseedores de competencia metodolgica y de contenido con el tipo y objetivos de la investigacin.Para llevar a cabo el registro de validacin, se diseo un Instrumento de Recoleccin de Datos que sirvi como gua en el cual expertos indicaron todas aquellas observaciones, en cuanto a la construccin y contenido del cuestionario de investigacin.

3.7Procedimientos de la Investigacin

Para realizar la presente investigacin, se gruir el proceso que se detalla a continuacin: 1. Plantear la variable en estudio y ttulo de la investigacin. 2. Planteamiento y formulacin del problema a investigar. 3. Establecimiento de los objetivos de la investigacin. 4. Se obtiene la justificacin terica, prctica y metodolgica de la investigacin. 5. Se establece el marco espacial y temporal que delimita el presente estudio. 6. Investigacin de la bibliografa y estudios anteriores relacionados al tema, para obtener la fundamentacin terica del presente estudio. 7. Elaboracin de las dimensiones e indicadores que permitirn la consecucin de la variable y los objetivos en estudio. 8. Coordinar reuniones con el personal seleccionado para la investigacin. 9. Determinacin de la poblacin y muestra. 10. Elaboracin y estructuracin del instrumento. 11. Validacin del instrumento por expertos. 12. Aplicacin del instrumento de medicin. 13. Tabulacin de los resultados obtenidos del cuestionario. 14. Aplicacin de la tcnica de anlisis estadstico seleccionada. 15. Anlisis y evaluacin de los resultados obtenidos del estudio de los datos. 16. Conclusiones y recomendaciones adecuadas a los resultados.

CAPITULO IV

4.1Anlisis de Resultados

Cuadro N 1

1. Conoces el termino Aerogenerador?

Como lo muestra el cuadro N 1 del 100% de la poblacin encuestada un 78% argumento que NO poseen conocimiento sobre la informacin solicitada. Los resultados tambin afirman que solo el 22% contestaron de forma afirmativa.

Cuadro N 2

2. Tienes conocimientos sobre la energa Elica?

Se observa que el 84% de las personas encuestadas poseen conocimientos sobre la energa elica mientras que el 16% afirman que desconoce dicho efecto.

Cuadro N 3

3. Alguna vez has presenciado el funcionamiento de un Aerogenerador o molino de viento?

Como se muestra en el cuadro N 3 en promedio del 83% respondieron que no han presenciado el funcionamiento de un Aerogenerador mientras que el 17% tiene algn conocimiento.

Cuadro N 4

4. Crees que podramos obtener energa elica como otra opcin, ya que el pas se encuentra en estado crtico con respecto a la electricidad?

En la encuesta se puede notar la receptividad de los encuestados ya que el 98% contestaron positivamente y solo el 8% restante no podramos tener energa elica como otra opcin.

Cuadro N 5

5. Disearas las piezas necesarias para poder hacer tu propio aerogenerador?

Debido a los resultados obtenidos se puede apreciar que un 67% de los encuestados tienen una respuesta positiva de poder disear las piezas necesarias para hacer su propio aerogenerador, mientras el 33% se neg realizar la actividad.

Conclusiones

Por extensin se ha denominado as a todo aparato movido por fuerzas de la naturaleza, aun cuando se destine a otras tareas. Ha tenido siempre una funcin prctica, que es la de aprovechar la energa elica, transformndola en trabajo til.Energa Elica se est haciendo referencia a aquella energa contenida en el viento, pues las masas de aire al moverse contienen energa cintica (aquella asociada a los cuerpos en movimiento), las cuales al chocar con otros cuerpos aplican sobre ellos una fuerza. Por eso cuando nos enfrentamos a una rfaga de viento sentimos que algo nos empuja.Con gran satisfaccin podemos sealar al trmino del proyecto, que nuestras expectativas fueron alcanzadas favorablemente, el ser partcipes durante el desarrollo del mismo; las tecnologas de la energa elica se encuentran desarrolladas para competir con otras fuentes energticas. El tiempo de construccin es menor con respecto a otras opciones energticas. Al ser plantas modulares, son convenientes cuando se requiere tiempo de respuesta de crecimiento rpido. La investigacin y desarrollo de nuevos diseos y materiales para aplicaciones en aerogeneradores elicos, hacen de esta tecnologa una de las ms dinmicas, por lo cual constantemente estn saliendo al mercado nuevos productos ms eficientes con mayor capacidad y confiabilidad.

Tambin se dice que: El viento siempre va a estar presente, y no lo vas a gastar, a diferencia del carbn y del petrleo. Aunque advierten que es costoso producir la energa elctrica a base de viento, pero cuando se ve lo que inviertes a favor de la proteccin del ambiente, definitivamente vale la pena tomarlo en cuenta.

Segn los resultados obtenidos en esta investigacin, la muestra estudiada nos deja ver que el 100% de la poblacin encuestada un 78% argumento que NO poseen conocimiento sobre la informacin solicitada (Conoces que termino Aerogenerador). Los resultados tambin afirman que solo el 22% contestaron de forma afirmativa, Se observa que el 84% de las personas encuestadas poseen conocimientos sobre la energa elica mientras que el 16% afirman que desconoce dicho efecto. en promedio del 83% respondieron que no han presenciado el funcionamiento de un Aerogenerador mientras que el 17% tiene algn conocimiento. El 98% contestaron positivamente y solo el 8% restante no podramos tener energa elica como otra opcin.

Por otra parte se tiene que debido a los resultados obtenidos se puede apreciar que un 67% de los encuestados tienen una respuesta positiva del diseo de las piezas necesarias para hacer su propio aerogenerador, mientras el 33% se neg realizar la actividad.

En la actualidad, la generacin de electricidad es la aplicacin ms importante de este tipo de sistemas. Los aerogeneradores comerciales alcanzan desde 500 hasta 1,000 Kw de potencia nominal, tienen rotores de entre 40 y 60 m de dimetro y giran con velocidades que van de las 60 a las 30 rpm.En Venezuela ingenieros toman la tarea de participar en proyectos para llevar energa elica a Margarita, Falcn y Zulia: Hay muchas posibilidades de que (la puesta en funcionamiento de parques elicos) se siga ampliando, ms que todo en la costa del pas, por la abundancia del recurso elico, que de paso no se ha explotado. Podemos sacar mucho beneficio del viento que tenemos en la costa.

Bibliografa

www.monografia.com

www.google.com

www.Monografias.com

www.Erenovable.com

www.Comohacer.eu