XXIX FERIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA “EUREKA”- 2019 AREA: CIENCIA Y TECNOLOGÍA. CATEGORIA: C INSTITUCION EDUCATIVA Nº 89545 “JOSE CARLOS MARIATEGUI” CANINACO – SAN LUIS TITULO DEL PROYECTO: “MAQUETA GENERADOR ELECTRICO EÓLICO”. EXPOSITORES: AYALA SIFUENTES, Saúl Hernan. 5° GRADO Dirección domiciliaria: CANINACO – CP de CARDÓN RUCANA SIFUENTES, Romel Casiano. 5° GRADO Dirección domiciliaria: CANINACO – CP de CARDÓN CANINACO 30 DE JUNIO DEL 2019 ANCASH- PERU PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 1 DEDICATORIA El presente titulado trabajo “MAQUETA de investigación GENERADOR EÓLICO”. Dedicamos a nuestra Alma mater “89545 JOSÉ CARLOS MARIATEGUI” de CANINACO, con dicho Proyecto. PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 2 AGRADECIMIENTO A la Institución Educativa Nº 89545 – José Carlos Mariátegui de Caninaco, por abrir sus puertas para construir nuestros conocimientos, al Director de dicha Institución, Profesor, Hebert Raúl GARCIA CRUZ, Profesor, Justo Lorgio DAMAZO OBREGON; quienes a pesar de muchas dificultades apuesta por la Educación Integral de los Caninaquinos, y al Órgano Intermedio UGEL, Carlos Fermín Fitzcarrald, por convocar y dar la oportunidad a los estudiantes, de demostrar nuestros proyectos de innovación. PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 3 INTRODUCCIÓN El origen del presente proyecto radica en la falta de energía eléctrica en poblaciones rurales pobres de nuestro país en vías de desarrollo. Debido a la falta de red eléctrica que abastezca a estas poblaciones, para poder abastecer de la energía necesaria para usos mínimos como luz, radio y televisión, a muchísimas familias en estas poblaciones. Esta pequeña cantidad de energía puede mejorar el nivel de vida de los más pobres. En estas zonas, muchas casas utilizan baterías eléctricas para tener potencia eléctrica, y a menudo se cargan en la ciudad más cercana, lo que puede ser costoso en dinero, tiempo y conveniencia. Los pequeños aerogeneradores son una opción mejor para cargar las baterías. El proyecto que desarrollamos es con el objetivo de crear unos conocimientos acerca de la caracterización constructiva, mecánica y eléctrica de este tipo de generador eléctrico, para que en un futuro, se pueda continuar el estudio llegando a fabricar un prototipo en nuestras casas, con varios motores pequeños reciclados que a su vez permita establecer más información y mejoras sobre el comportamiento de estos mecanismos. El alcance del proyecto incorpora un manual de manufactura del generador eléctrico eólico, e información de los materiales, que se utilizan como reciclados de motores eléctricos ya usados de las disqueteras, radio casetts DVD y otros que ya no sirven, que permita una construcción fácil, económica y correcta de un generador eléctrico eolico. El estudio mecánico del sistema de protección, presenta de forma preliminar el método a desarrollar en futuros proyectos, que permitirá conocer las relaciones entre las variables que determinan el comportamiento del sistema, en función de los parámetros dimensionales del mecanismo. El estudio eléctrico del generador eléctrico eólico permite obtener, de forma aproximada, las relaciones entre todos los parámetros que influyen en el cálculo del valor de la potencia eléctrica de salida en función de la velocidad de entrada del viento, y poder así evaluar rápidamente la sensibilidad del sistema ante la variación de determinadas variables. Por lo que respecta al estudio energético, la realización del mismo sirve para poder evaluar el tiempo de retorno energético que necesita el generador eléctrico eólico en un lugar concreto para aportar la energía consumida en su construcción. PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 4 I. GENERALIDADES 1.1 TITULO DEL PROYECTO 1.2 “MAQUETA GENERADOR EÓLICO”. 1.3 PONENTES: AYALA SIFUENTES, Saúl Hernan. RUCANA SIFUENTES, Romel 1.4 ASESOR: PROF. Oriol Saúl VIDAL TREJO 1.5 TIPOS DE INVESTIGACION: Cualitativo, cuantitativo y experimental. 1.6 DURACION: 01 MES II. PROBLEMA DE INVESTIGACION 2.1 PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA: ¿Cómo reutilizar motores reciclados para generar electricidad? 2.2 FORMULACION DE PROBLEMA ¿Cómo elaborar una maqueta funcional de generador eléctrico eólico? 2.3 JUSTIFICACION El presente trabajo de investigación pretende reciclar motores para elaborar generadores eléctricos eólicos. III. ANTECEDENTES. En nuestro país se han ejecutado muchos proyectos para lograr obtener energía más barata, las empresas privadas apuestan por la generación de energía eólica como respuesta a la crisis energética causada por el alza de los precios del petróleo, el estado debe aprovechar nuevas tarifas para la venta de energía limpia (eólica) y no lo han hecho. En nuestro país hay pocas empresas de generación de energía eólica, pero estos nunca llegan a las zonas más alejadas. PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 5 IV. RESEÑA HISTORICA DEL RECICLAJE Nuestro hogar común, el planeta Tierra, está cada vez más amenazado. Sabemos que desde que Eva arrojo el primer corazón de manzana, comenzaron a aparecer los residuos, los cuales no fueron de fundamental importancia mientras los hombres vivían como tribus nómades, pues los residuos quedaban y ellos cambiaban de lugar , pero comenzó a ser relevante cuando estas poblaciones se convirtieron en sedentarias , pues sus residuos eran depositados en su entorno. Pero el problema verdadero apareció cuando se conformaron las ciudades, ya que el número de habitantes se incrementó sobre manera y por ende sus desperdicios. Los primeros seres humanos no tenían una estrategia de gestión para los residuos sólidos, pues sencillamente no existía la necesidad. Probablemente, por el hecho de que no permanecían en un lugar fijo, por un tiempo considerable como para acumular una gran cantidad de residuos y buscar una manera de deshacerse de ellos o en su defecto reutilizarlos. Pero todo esto tomó una forma diferente cuando se establecieron las primeras comunidades y las cantidades de residuos se hicieron cada vez mayores, viéndose en la necesidad de gestionar los desechos. De aquí en adelante se crearon diferentes maneras de controlar el problema, unos optaron por incinerarlos, otros por recolectarlos y depositarlos en lugares estratégicos y así sucesivamente hasta que se encontró la manera más útil, práctica y beneficiosa de tratar los desechos renovables como el papel, plástico, aluminio, vidrio, desechos orgánicos, etc. La cual no es otra que reciclarlos. El reciclaje es un proceso mediante el cual se transforma un material de desecho en otro material de utilidad, es decir, darle un uso a lo que ha sido catalogado como inservible o basura. También es una forma de solucionar el problema de la acumulación de residuos, el ahorro de la energía, la extinción de recursos no PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 6 renovables, etc. Logrando de esta manera la protección del medio ambiente, se mejora la economía nacional porque no se necesita ni el consumo de materias primas ni el de energía, que son más costosos que el proceso de las industrias de recuperación además de que constituye una fuente de empleos e ingresos de gran beneficio y sin duda, contribuye al equilibrio ecológico. Se le da de esta manera un poco más de vida, tanto a la naturaleza como a cada uno de nosotros. V. 3.1. OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD: OBJETIVO GENERAL Diseñar y promover un proyecto de energía producida a partir de nuestros recursos naturales (viento). 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Elaborar generadores eléctricos eólicos con elementos reciclados. Reconocimiento del entorno como estrategia para identificar los elementos que vamos a reciclar. Capacitar y orientar a los estudiantes sobre el manejo de ahorro de la energía. Sensibilizar a la población escolar con el propósito de concientizarlos sobre la importancia de preservar el medio Ambiente. VI. MARCO TEORICO La electricidad (del griego elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros, en otras palabras es el flujo de electrones. La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 7 ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio FM). ENERGIA El término energía fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico. Transformación de la energía Para la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía en otras. Todas ellas se pueden transformar en otra cumpliendo los siguientes principios termodinámicos: “La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma”. De este modo, la cantidad de energía inicial es igual a la final. “La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)”. Dicho de otro modo, ninguna transformación se realiza con un 100% de rendimiento, ya que siempre se producen unas pérdidas de energía térmica no recuperable. El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía obtenida y la que suministramos al sistema. IMAN Un imán (del francés aimant) es un cuerpo o dispositivo con un campo magnético (que atrae o repele otro imán) significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes (por ejemplo, con campo magnético terrestre). PARTES DE UN IMÁN PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 8 Eje magnético: barra de la línea que une los dos polos. Línea neutra: línea de la superficie de la barra que separa las zonas polarizadas. Polos: los dos extremos del imán donde las fuerzas de atracción son más intensas. Estos polos son, el polo norte y el polo sur; también denominados polos positivo y negativo, respectivamente. MAGNETISMO Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de magnesia en Asia menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro y que los trocitos de hierro atraídos, atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales. Polaridad de un imán Para determinar los polos de un imán se considera la tendencia de éste a orientarse según los polos magnéticos de la tierra, que es un gigantesco imán natural: el polo norte de un imán se orienta hacia el polo sur magnético, que está próximo al polo norte geográfico, mientras que el polo sur del imán se orienta hacia el polo norte magnético, que está próximo al polo sur geográfico. El ángulo comprendido que entre la componente horizontal del campo magnético terrestre con el meridiano geográfico se denomina declinación magnética. VII. MARCO METODOLOGICO 5.1 FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS. Si reciclamos motores usados de DVD y otros equipos podemos elaborar generadores eléctricos eólicos. 5.2 VARIABLES: 5.3 VARIABLES DEPENDIENTES. Reciclado los motores se puede evitar la contaminación de suelos 5.4 VARIABLES INDEPENDIENTES. De estos reciclados de motores se elaboran generadores eólicos para casa y cargar baterías PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 9 VIII. CRONOGRAMA DE TRABAJO SEMANAS ACTIVIDADES JUNIO 1. Planteamiento del problema JULIO RESPONSABLE AG SET OST IEM INVESTIGACIÓN. O BRE CLUB DE CIENCIAS. DE DOCENTES X 1. Formulación de la hipótesis y objetivos 3. Ejecución del proyecto EQUIPO RESPONSABLES X X Exposición a nivel de la I.E. X X X X 4. Exposición a nivel Provincial X 5. Exposición a nivel Regional IX. EJECUCIÓN DEL PROYECTO Búsqueda de materiales: primeramente buscamos el alternador (futuro generador), el corazón del proyecto. el primer día de búsqueda obtuvimos, desechos sólidos como lo son: botellas plásticas, tapas de botellas, alambres y cartones, lets, Hélices del aerogenerador: ya que nosotros comenzamos a construir el generador eléctrico eólico de materiales reciclados, obstamos por realizar aspas a partir de cartulinas recicladas para poder aprovechar la resistencia del viento. X. CONCLUSIONES: Hemos llegado a concluir que por medio de este proyecto, ayudaremos a preservar el medio ambiente y así mismo reducir el uso excesivo de los combustibles fósiles y reducir las altas cantidades de desechos de motores dándole un uso alternativo a estos materiales y darle a conocer a la población en general que con nuestro proyecto obtendremos muchos beneficios, y finalmente concluimos con nuestro lema: “Lo que oigo, me olvido; PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 10 Lo que veo, me acuerdo; Lo que hago, entiendo. Os deseo salud, humor y buen viento. XI. SUGERENCIAS. El equipo de los investigadores de la Institución Educativa 89545 de CANINACO, recomienda hacer la investigación profunda, como también la elaboración de generadores eléctricos eólicos a partir de motores reciclados, para solucionar el problema de nuestro ambiente, como también la de nuestra sociedad. El director de la UGEL C.F.F. DE SAN LUIS, DREA, Ancash, debe difundir este proyecto a través de internet, o documentadamente o por los medios de comunicación para que los hogares sin conexión de electricidad realice este tipo de generadores. PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 11 XII BIBLIOGRAFIA. Microsoft® Encarta® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporación. Reservados todos los derechos. De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda. Editorial Lexus: aprende la ciencia aplicando la tecnología. 2005. Ciencia tecnología y ambiente Santillana. Páginas de sugerencia: https://www.uv.es/~navasqui/OtrosAerogeneradores/Aerogen-casero.pdf https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/10538/1/CD-6238.pdf https://www.youtube.com/watch?v=8yyNEeNHw3Y https://www.youtube.com/watch?v=XFqrT7xhSgg https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/3798833.pdf https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/Eolico_projecto_ensayo.pdf https://earchivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/20245/TFG_Alvaro_Lucas_San_Roman.pd f PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 12 XIII ANEXOS Molinos de viento utilizando energía eolica. Energía eléctrica eólica en los desiertos. Maqueta terminada del proyecto PROYECTO: “GENERADOR ELECTRICO EOLICO” 13
