Avance proyecto final fisica electrica

1. COMO UTILIZAR EL VIENTO, COMO
UNA ENERGIA RENOVABLE
DIANA PAOLA PEÑA REYES
2012184339

2. COMO UTILIZAR EL VIENTO, COMO
UNA ENERGIA RENOVABLE
OBJETIVO GENERAL
Generar electricidad para una casa, de una forma directa y eficiente,
utilizando como única fuente de energía el viento.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
•Crear un farol con un dinamo que transporte el viento por cable y llegue a
generar energía eléctrica para una casa.
•Simular el viento con el fin de que genere la suficiente energía para
demostrar que el viento es una energía renovable, convirtiendo de energia
eólica a eléctrica.

3. ANTECEDENTES
¿Qué es la energía Eólica?
La energía eólica es una transformación de la energía solar. El
Sol radía por hora una energía de 174.423.000.000.000 KWh a la
Tierra. Esta energía no llega a la Tierra de una manera uniforme,
sino que calienta las zonas próximas al Ecuador más que las
zonas polares. Además de esto, los continentes se calientan y
enfrían más rápido que los océanos.
En la atmósfera el aire caliente es mucho más ligero que el aire
frío, por lo que se eleva hasta una altura de aproximadamente
10Km, para posteriormente orientarse dirección norte y sur. De
esta manera, las corrientes de aire frío se desplazan por debajo
de las corrientes de aire caliente.

4. ANTECEDENTES
Así mismo, las masas de agua y aire se mueven en un sistema
rotatorio, que no sigue una línea recta sino que, debido a la
rotación de la Tierra, sigue una trayectoria circular (en sentido de
las agujas del reloj en el hemisferio norte, y en sentido contrario en
el hemisferio sur. La ley de Corcioles explica esta dirección de giro
del viento.
Paralelamente, debido a la diferente velocidad de cambio de
temperatura del aire en zonas de agua y zonas de continente, se
establecen diferencias de presión, que influyen en la formación de
corrientes de aire.
En resumen, el viento no es más que las corrientes de aire que se
forman al intentar compensarse la presión del aire en diferentes
regiones.
Aproximadamente el 1% o el 2% de la energía que recibimos del
Sol se transforma en energía eólica. Un estudio americano mostró
que esta energía sería suficiente para cubrir la demanda energética
del planeta.

5. ANTECEDENTES
Breve historia de la energía eólica
La energía eólica es una de las formas de energía más antiguas usadas
por la humanidad. Desde el principio de los tiempos, los hombres
utilizaban los molinos de viento para moler cereales o bombear agua.
Con la llegada de la electricidad, a finales del siglo XIX los primeros
aerogeneradores se basaron el la forma y el funcionamiento de los
molinos de viento. Sin embargo, hasta hace poco tiempo no la
generación de electricidad a través de aerogeneradores no ha jugado
un gran papel.
Con la primera crisis del petróleo en los años 70, sobre todo a partir de
los movientos contra la energía nuclear en los años 80 en Europa, se
despertó el interés en energías renovables. Se buscaron nuevos
caminos para explotar los recursos de la Tierra tanto ecológicamente
como rentables económicamente. Los aerogeneradores de aquella
época eran demasiado caros, y el elevado precio de la energía que se
obtenía a través de los mismos era un argumento para estar en contra
de su construcción. Debido a esto, los gobiernos internacionales
promovieron la energía eólica en forma de programas de investigación
y de subvenciones, la mayoría de las mismas aportadas por los
gobiernos regionales.

6. ANTECEDENTES
Así se crearon institutos como el Instituto Alemán de la Energía Eólica
(DEWI) o el Instituto de Investigación Danés (Risø), que poco a poco
han llevado a cabo una estandarización de las instalaciones y de los
métodos de seguridad ha llevado y está llevando a cabo un mejor
rendimiento económico de las instalaciones.
Los altos costes de generación de electricidad a partir del viento se
redujeron considerablemente en 1981 al 50% con el desarrollo de un
aerogenerador de 55 kW. Las organizaciones ecológicas consideran la
energía eólica una de las fuentes de energía más económicas si
incluimos los costes externos de generación de energía (por ejemplo,
los daños del medio ambiente).
Los aerogeneradores modernos generan actualmente una parte
importante de la energía eléctricidad mundial. Alemania, USA y España
son los tres países con más energía eólica instalada del mundo.

7. ANTECEDENTES
CRONOLOGÍA DE LOS PIONEROS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Charles F. Brush (1849-1929), uno de los fundadores de la compañía eléctrica
americana. En el verano de 1887-88 construyó una máquina considerada actualmente
como el primer aerogenerador para generador de electricidad. Las dimensiones eran
para aquella época enormes: Diámetro de rotor de 17m y 144 hojas de rotor de
madera de cedro. Estuvo en funcionamiento durante 20 años, durante los cuales
alimento una batería colocada en su sótano. A pesar de las dimensiones del rotor, la
potencia del aerogenerador era solamente de 12kW.
Poul la Cour (1846-1908), meteorólogo danés. Se le considera el padre de la energía
eólica moderna. Sus primeros aerogeneradores comerciales se instalaron después de
la primera guerra mundial, como consecuencia de la escasez de combustibles. Fundó
la primera academia de energía eólica, de donde salieron los primeros ingenieros
especializados. Paralelamente fundó el primer periódico exclusivo con esta temática.
Albert Betz (1885-1968), Físico alemán. En su etapa de director del instituto
aerodinámico en Göttingen, formuló la ley Betz, que establecía el máximo valor que se
puede aprovechar de la energía cinética del viento, 59,3%. Su teoría sobre la
formación de las alas todavía sirve de fundamento para la construcción de
aerogeneradores.

8. ANTECEDENTES
CRONOLOGÍA DE LOS PIONEROS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Palmer Cosslett Putnam (1910-1986), ingeniero americano, desarrolló en 1941 el
aerogeneradr Smith Putman, de 1,25MW. Éste aerogenerador trabajó hasta 1945 sin
interrupciones, hasta que un fallo en el material hizo que dejase de funcionar. En
aquella época no existían materiales en el mercado aptos para este objetivo.
Ulrich W Hüttner (1910-1990), ingeniero alemán. Su aerogenerador StGW-34 en el
año 1957 se considera la primera piedra de la tecnología eólica moderna.
Johannes Juul (1887-1969), ingeniero danés. Estudiante de Poul la Cour. Construyó el
primer aerogenerador para corriente alterna de 200 kW, en Dinamarca, en 1957. Es el
predecesor de los aerogeneradores actuales.
Los
70
y
los
80:
La crisis del petróleo llevó a un cambio en la manera de pensar de las política
energética. En interés en las energías alternativas creció y llevó a la creación de
programas de investigación y de subvenciones.
Pioneros alemanes y daneses desarrollaron los primeros aerogeneradores rentables
económicamente, que llevaron a una revolución de la energía eólica, tanto en el
aspecto industrial como en el tecnológico.

9. MARCO TEORICO
Cálculo de la energía eólica
La energía eólica es la energía cinética de las partículas de aire que se
mueven con una velocidad v. Una superficie circular de radio r, die
perpendicular a la dirección del viento, es atravesado durante un tiempo t
por la siguiente masa de aire:
Por lo tanto, la energía cinética del aire es:
Hay que prestar atención al dato de que la potencia eólica depende del cubo
de la velocidad del aire. Por lo tanto, la velocidad es el factor más
importante a la hora de calcula la energía eólica.

10. MARCO TEORICO
Cálculo de la densidad del aire
Ben los sistemas de medición, la densidad del aire juega un papel muy
importante. Ésta presenta grandes variaciones a diferentes alturas y a
diferentes temperaturas. La diferencia de densidad de aire entre -10 °C
y +30 °C es de 0.177 kg/m3
Unidades de medida de la energía eólica
La energía eólica se mide en Kilowatios hora (KWh) o Megavatios
hora (MWh), junto con la unidad de tiempo durante la que se ha
hecho la medida (hora, día, mes, ...)

11. MARCO TEORICO
La energía eólica es hoy una industria exitosa que suministra
electricidad a millones de personas, crea decenas de miles de puestos
de trabajo y genera miles de millones de ingresos. El ritmo de cambio y
avance ha sido vertiginoso en esta nueva industria.
Las ventajas de la energía eólica son significativas: protección al medio
ambiente, crecimiento económico, creación de puestos de trabajo,
diversificación del suministro de energía, rápida instalación, innovación
y transferencia de tecnología. Su combustible, el viento, es gratuito,
abundante
e
inagotable.
No obstante, estas ventajas están generalmente aún sin explotar. La
mayoría de las decisiones en materia energética que se toman
actualmente no contemplan la energía eólica, y enfrentan aún muchas
barreras y obstáculos.

12. MARCO TEORICO
Ya hay un consenso internacional respecto al cambio climático que
manifiesta que seguir como hasta ahora no es una opción válida y que
el mundo debe cambiar a una economía basada en energías limpias.
Algunos argumentan que afrontar el cambio climático es un reto
desalentador y que el cambio es, en cierto modo, demasiado costoso
para las economías y la industria. En este dilema, la energía eólica es
una de las mejores alternativas como respuesta al estancamiento y la
inacción: es una poderosa fuente de energía global, accesible y viable
que es capaz de sustituir a los combustibles fósiles y otras fuentes
contaminantes.
Greenpeace ha venido desarrollando una intensa campaña para lograr
establecer condiciones favorables para que las inversiones en energía
eólica sean factibles en la Argentina. La aprobación de leyes
nacionales que incluyen medidas en este sentido, complementada con
otras leyes provinciales, genera hoy un marco favorable para que las
empresas de energía puedan desarrollar esta inagotable fuente
energética.

13. MARCO TEORICO
Procuramos mostrar el triple beneficio que la energía eólica le ofrece al
mundo: beneficios para el medio ambiente, beneficios para la industria
y beneficios para el desarrollo. La evolución reciente del mercado global
de la energía eólica demuestra que este escenario es una realidad.
La energía eólica es una herramienta poderosa para el desarrollo
sustentable. Su desarrollo debería ser adoptado como una prioridad
energética a escala nacional. El medio ambiente, la industria y la
economía pueden obtener beneficios notables a través del desarrollo
de
esta
tecnología.
Alentamos a políticos, legisladores, ciudadanos, autoridades del sector
energético, empresas, inversores y demás partes interesadas a que
apoyen la energía eólica adoptando decisiones concretas que
contribuyan a garantizar el desarrollo del inmenso potencial de nuestro
país, que está esperando decisiones para ponerlo al servicio de la gente
y
el
ambiente.

14. COMO UTILIZAR EL VIENTO,
COMO UNA ENERGIA
RENOVABLE
Para mi proyecto, hare un faro el cual por medio de su molino transmitirá
energía por medio de un dinamo, con materiales reciclables.
La idea es que al finalizar el proyecto este genere luz a la casa por medio
de un led.
Con este proyecto quiero demostrar que es posible utilizar una energia
renovable como lo es el viento, ya que es una fuente inagotable, la cual
puede funcionar muy bien si la dejamos de forma continua.

15. MATERIALES
•1 Cono de hilo
•1 pliego papel seda
•1 palo de balso de 5 cm
•2 tarros de pintura pequeña reciclados
•Una tapa de gaseosa plástica
•1 dinamo
•10 cm de cable para circuitos eléctricos
•Una casita (puede ser hecha o la podemos
hacer con cartón
•1 led pequeño
•Silicona
•Colbon
•Temperas
•Sopladora o secador (simula el viento)
•Estaño
•1 cautín

16. PASO A PASO
1. Se deben cortar los tarritos de tempera en dos y pegarlos a la tapa
plástica formando una especie de molino.
2. Se debe pegar o unir la tapa al dinamo por el lado de la punta
metálica que gira.
3. Se deben unir el cable al led con el cautín y el estaño para que este
al generarle la energía prenda.
4. Se debe tomar el cono de hilo y pintarlo, después realizar dos cortes
en la parte superior para introducir el dinamo y que quede de una
forma estática.
5. Se introduce el dinamo ya conectado al led y se hace una forma de
tapita sobre el para que lo sostenga y soporte la fuerza del viento.
6. Con los palos de balso hacemos una especie de antena eléctrica,
como una forma de cruz, la decoramos y la dejamos secar.
7. Cuando ya este seca la antena le vamos a colocar el cable como lo
muestra las siguientes fuguras

18. PASO A PASO
8. Luego de esto colocamos el led dentro de la casa, la ubicación es
opcional, cada uno puede decidir colocarlo, yo lo puse en la parte
de afuera, ya que mi presentación final simulara una casa en la
playa.
9. Hacemos las respectivas pruebas para verificar que el secador
genere la suficiente fuerza para poder generar la electricidad en la
casa.
10. Decoramos a nuestro gusto.

20. PRODUCTO FINAL
Y ESTE ES MI PROYECTO FINAL

21. CONCLUSIONES
•Inicialmente fue un poco complicado saber como hacer el molino ya que
use un ventilador de computador pero requería mucha fuerza de viento
para que pudiera prender el led.
•Inicialmente pensé que con la fuerza de un secador el led prendería, pero
requerí de una sopladora para que funcionara.
•Dentro de cada una de las investigaciones que realice afiance mis
conocimientos en las energías renovables, llamándome mucho la
atención.
•Fue un proyecto muy interesante y que me gusto hacer.
…”Este siglo no nos juzgara por nuestras posesiones, si no por nuestras
creaciones Mark Stevenson

22. BIBLIOGRAFIA
• WEB:
http://www.lawea.org/foro/presentaciones/Idi_Amin_Isaac_Millan.pdf
•WEB
http://www.idelect.net/
•WEB
http://twenergy.com/energia-eolica/el-futuro-de-la-energia-eolica-encolombia-617
•WEB
http://www.oni.escuelas.edu.ar/2004/SAN_JUAN/676/eolica_y_molinos/c
apitulo_3/cap_3_3.htm