bernabe rigoberto polo - carlos - microaerogenedor

XX SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR, 11–15 noviembre 2013, Tacna-Perú

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE UN MICRO AEROGENERADOR USANDO

MATERIALES RECICLABLES

Bernabé Coaquera, Rigoberto; [email protected]

Polo Bravo, Carlos; [email protected]

Escuela Académico Profesional de Física Aplicada

Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT)

Universidad Nacional Jorge Basadre Grohman – Tacna

RESÚMEN. Este trabajo tiene por objetivo obtener energía eléctrica

con un micro aerogenerador diseñado y construido con materiales

reciclables, evaluando la eficiencia bajo condiciones controladas en

laboratorio y bajo las condiciones de viento de la ciudad de Tacna.,

fue diseñado y construido para ser probado en diferentes

configuraciones en cuanto a las características del rotor, en este caso,

el diámetro, el número de aspas y el perfil de las aspas, bajo

características constantes del generador eléctrico. El material

predominante utilizado es el PVC, en sus diferentes formas, tés,

reducciones y tubos de 4” y 2”, sí como, placas en desuso de acrílico,

rodajes y tornillos, además de elementos de electrónica básicos. El

generador eléctrico usado es un motor de corriente continua de un

equipo Betamax en desuso. Los datos que se obtuvieron demuestran

que la configuración óptima, para este micro aerogenerador en

especial, es de tres aspas, con un diámetro de 40 cm y obtenidas a

partir de tubos PVC de 4”. Se ha logrado generar la electricidad

necesaria para la carga de una batería de celular, una lámpara led

de emergencia o un equipo MP3, con una eficiencia promedio de

3,45%, baja condiciones de viento de la ciudad de Tacna. Los

resultados obtenidos nos indican que sí es posible diseñar y construir

un micro aerogenerador utilizando materiales reciclables para la

generación de energía eléctrica a pequeña escala, así para un día con

velocidad promedio de 1,69 m/s, la energía generada en promedio es

de 1,21 Watts hora a una temperatura ambiente promedio de 14,67 °C;

la velocidad de arranque del sistema es de 1,48 m/s. La mejor

configuración corresponde a un diámetro del rotor de 40 cm, tres

aspas con ángulo de ataque de 25°; y con eficiencia promedio del

aerogenerador de 3,45 %.

Palabras-claves: Micro aerogenerador, materiales reciclables, energía

eólica

1. INTRODUCCIÓN

La energía eólica es aquella obtenida del viento generado por efecto de las corrientes de aire, y que es

transformada en otras formas, útiles para las actividades humanas. Este tipo de energía es un recurso renovable,

autóctono, abundante, limpio y disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar el uso de los

combustibles fósiles. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo la producción de electricidad usando

un micro aerogenerador; el cual ha sido diseñado, construido y evaluado; para que funciones bajo las condiciones del

mailto:[email protected]

recurso eólico de la ciudad de Tacna, el cual es bajo con una velocidad del viento en promedio anual de 2,5 m/s; se

quiere demostrar que es posible generar energía eléctrica para bajas velocidades de viento propio del lugar; y sobre

todo generar el “Now How” para construir aerogeneradores de baja potencia.

Para ello se evaluó un micro aerogenerador construido en base a materiales reciclables el cual ha sido probado

en 18 configuraciones de rotor, es decir, teniendo en cuenta el número de aspas, el diámetro de las aspas y el diámetro

del tubo con el cual se hizo las aspas, de los que se escogerá el mejor es decir, el más eficiente para utilizarse en la

generación y uso de energía eléctrica. Las evaluaciones se realizaron bajo condiciones controladas en laboratorio y

en una zona cercana bajo condiciones de viento característica de la ciudad de Tacna.

Actualmente, en nuestro país y en el mundo se tienen en el mercado diferentes tipos de aerogenradores que

funcionan a diferentes rangos de velocidades del viento incidente, transformando la energía mecánica a energía

eléctrica a diferentes potencias, desde las grandes máquinas construidas dentro del mar con potencias individuales de

hasta 5 MW que comienzan a funcionar cuando la velocidad del viento es superior a los 5 m/s, como también

pequeñas máquinas que generan energía eléctrica a menor escala de potencias, desde los watts a kilowatts, los

tecnología madura, probada y competitivos son los de eje horizontal, también existen los de eje vertical cuya

tecnología está en proceso de optimización; en muchos lugares de la tierra con velocidades de viento superior a 5 m/s

en valor promedio anual, con frecuencia mayor a las 4000 horas por año vienen funcionando parques eólicos

instalados en el continente y off shore (dentro del mar), destacando países como Alemania, USA, Escocia, en el Perú

en el 2013 entrarán en funcionamiento parques eólicos de gran potencia interconectados al sistema eléctrico nacional,

que se vienen construyendo en las regiones Ica (Marcona), Trujillo (Malabrigo), Piura (Yesila), y Cajamarca.

2. MARCO TEORICO

Energía eólica

La energía eólica puede aplicarse a cualquier uso final, puesto que la energía cinética del viento es transformada y

entregada a través del eje de la turbina en forma de energía mecánica de rotación, el cual acoplado a un generador

eléctrico, es transformada a energía eléctrica.

Los principales usos de este recurso energético han sido: bombeo de agua, molienda de granos y generación de

electricidad. Se puede decir que las dos primeras aplicaciones tienen muchos años en la historia de la humanidad,

mientras que la generación de electricidad es un tema de mucha importancia desarrollada en el siglo pasado y optimizada

en el presente.

La energía teórica que puede ser extraída de una masa de aire en movimiento está dada por la expresión:

Ec = ½ m V2 (1)

Donde: Es, es la energía cinética (J), m es la masa de aire (kg), y V es la velocidad del viento incidente (m/s)

Considerando un área de captación A (área barrida por las palas o del rotor) perpendicular a la dirección del viento, el

flujo de aire m (kg/s) que la atraviesa es:

m = ρ. A . V (2)

Siendo ρ = densidad del aire (kg/m3), A = área del rotor (m

2), V = velocidad del viento incidente

Por tanto de una masa de aire en movimiento (viento), la potencia en W que podemos extraer es:

P = ½ . ρ.A.V3 (3)

Potencia del aerogenerador

Como la velocidad del viento, luego de atravesar la superficie de captación, no es nula, basada en el principio de la

conservación de la cantidad de movimiento, la potencia disponible de la ecuación 3 no puede ser totalmente aprovechable.

Betz demostró que la máxima energía teórica extraíble con un aerogenerador ideal, es de 16/27 o del (60 %) de la energía

total incidente. Tomando en cuenta que ningún rotor es ideal, para caracterizarlo es necesario conocer su coeficiente de

potencia Cp que es adimensional, que se define como la relación entre la potencia nominal del aerogenerador (Pn) y la

potencia disponible del viento incidente, así la potencia obtenible con un aerogenerador real en W, puede expresarse como:

Pn = ½ . ρ.A.V3. Cp (4)

La potencia total del aerogenerador, considerando el diámetro (D) del área descrita por las palas (aspas) del rotor al girar,

igual A = p.R2 = p.D2

/4, en W, queda como:

Pn = ½ .ρ (pD2/4) .V

3. Cp (5)

Clasificación de los aerogeneradores eólicos

Se puede hacer una clasificación de estas según la posición de su eje de giro respecto a la dirección del viento,

teniéndose actualmente máquinas eólicas de eje horizontal, y máquinas eólicas de eje vertical, tal como se visualiza en al

figura 1 (Gate Vewe, Sohn, 1985), (Gonzales, Martín, Aras,, otros, 1984),

Aerogenerador y sus partes

Un aerogenerador es una máquina que transforma la energía cinética del viento en energía eléctrica. La fuerza del

viento mueve las aspas del aerogenerador, la energía cinética del viento se convierte en energía mecánica rotacional y este

movimiento se transmite mediante una serie de engranajes a un generador que produce la energía eléctrica.

Figura 1. Máquinas eólicas de eje horizontal y vertical

Fuente: http://ctmaestella.blogspot.com (2012)

Las partes principales de todo aerogenerador es el: rotor (que contiene las palas y el buje), es la parte

interactuante con el viento incidente; la góndola que es la carcasa que cubre al sistema, en la cual se coloca el eje de

rotación; el multiplicador o engranajes de trasmisión de velocidades, frenos, y generador eléctrico; el generador

eléctrico que transforma la energía cinética de rotación del eje a energía eléctrica; el sistema de control; el sistema de

orientación; y la torre de sustentación de la góndola y sus partes y el rotor (Lysen E. H. ,1982), (Nelson V. (1994)

3. MATERIALES E INSTRUMENTOS

En este ítem se detalla aspectos constructivos del micro aerogenerador, materiales utilizados, así como la

evaluación en laboratorio y bajo condiciones reales

El modelo final de micro aerogenerador que se utilizará, tiene las siguientes características: Motor de equipo

Betamax Sony, Aspas hechas de tubos de PVC, base para las aspas hechas de CD´s unidos con pegamento epoxi. góndola

en base a Te de 4” a 2”, reducción de 4” a 2” y tapa de 4” hechos de tubos de PVC, rodaje mecánico de 2” para la parte de

giro de la góndola, veleta en base a una plancha de acrílico de una tapa de televisor en desuso, (Bernabé Coaquera, R.,

2012)

http://ctmaestella.blogspot.com/

Construcción

Generador eléctrico: Se usó un motor de corriente continua de un video reproductor Betamax Sony, se adaptó al eje

un disco hecho de tres discos compactos que forman el buje, con agujeros para acoplar en forma segura las aspas y para

unirlo al generador, tal como se visualiza en la figura 2.

Figura 2.: Materiales de PVC utilizados para la construcción de la góndola.

Fuente: Elaboración Propia (2012)

Figura 3: Taladrado de agujeros en el buje, izquierda; tubos de PVC para la construcción de las aspas del rotor,

derecha

Fuente: Elaboración Propia (2012)

Aspas

Para la construcción de las aspas se usó secciones de tubo de PVC de 2” y 4”, de manera que los diámetros

totales del rotor incluyendo las aspas son 40 cm, 50 cm y 60 cm, en la figura 3, derecha se muestra el proceso de

corte de las aspas indicadas; y en la izquierda, el taladrado del buje para la fijación de las aspas (Samsonov V. 2006)

,

Figura 4: Góndola y rodaje acoplado a la base de la góndola.

Fuente: Elaboración propia (2012)

Góndola

Se confinó el motor en una T de PVC 4” a 2”, colocando en la base de 2” un rodaje para facilitar el giro del

aerogenerador según la dirección instantánea del viento incidente, en el extremo en que sobresale el eje del motor se

colocó una tapa de 4”, en el otro extremo de la T, se colocó una reducción de 4” a 2”, tal como se visualiza en la

figura 4 (Bernabé Coaquera, R. ,2012)

Veleta o Cola

En la figura 5 derecha, se muestra la veleta construida integrada al sistema, cumple la función de orientación

del rotor en dirección perpendicular a la dirección del viento incidente.

Torre de sustentación

Para la evaluación del micro aerogenerador en campo se utilizó como torre un tubo de fierro a 10 m de altura,

figura 5 izquierda, de 4” de diámetro, anclado sobre el piso, sujeto con cuatro tensores de alambre galvanizado para

darle estabilidad al sistema.

Para rectificar la corriente eléctrica generada, se usaron diodos rectificadores a efectos de poder registrar el

potencial eléctrico correspondiente

Figura 6: Torre de sustentación construida con tubo de fierro galvanizado y alambre galvanizado, izquierda;

veleta del sistema, derecha


En la figura 7 se muestra el micro aerogenerador completamente construido, con materiales reciclables y tubos

de PVC

Figura 7: Vista general del micro aerogenerador completamente construido.

Fuente Elaboración propia (2012)

Proceso de evaluación

La primera evaluación se efectuó en laboratorio, en las instalaciones del Centro de Energías Renovables Tacna

(CERT) de la facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann de Tacna.

Evaluación en laboratorio

Para este proceso, para evaluar el micro aerogenerador se tuvo que construir un túnel de viento de sección

cilíndrica uniforme de 80 cm de diámetro, 2m de longitud, el aire es accionado por un ventilador radial

acoplado al sistema, para tener diferentes velocidades del aire incidente se varió la entrada del aire al

ventilador, tal como se muestra en la figura 8

Se evaluó del micro aerogenerador bajo 18 configuraciones, diferentes velocidades del aire incidente,

medidas con un anemómetro, para registrar en datalogger simultáneamente el voltaje y la corriente eléctrica

generada.

Las configuraciones del micro aerogenerador evaluadas fueron para tres configuraciones del número de aspas

del rotor: 2, 3 y 6; y para diferentes geometrías de las aspas hechas de tubos de PVC de 4” y 2”, así

Aspas hechas de tubo PVC de 2”:

D. rotor: 40 cm Ángulo ataque: 40°



Figura 8: Vista general del túnel de viento adaptado para la evaluación del micro aerogenerador bajo

condiciones de laboratorio.

Fuente Elaboración propia (2012)

Aspas hechas de tubo PVC de 4”:




La mejor opción a elegir será aquella que corresponda a la menor velocidad de arranque del micro

aerogenerador, y mejor potencia nominal.

En la Figura 9, izquierda se presentan dos esquemas de la evaluación en laboratorio, la superior para la

evaluación del micro aerogenerador, y la inferior para el registro de la velocidad del aire incidente; esquema y vista

del micro aerogenerador para la evaluación en campo bajo condiciones reales de viento de la ciudad de Tacna

Figura 9. Disposición experimental del equipo para la evaluación en laboratorio, izquierda; y para la evaluación

en campo, derecha..


Evaluación bajo condiciones reales

Se instaló el micro aerogenerador a 8 km al norte de la ciudad de Tacna, salida a la provincia de Tarata, la

altura de torre de sustentación fue de 10m sobre el piso. Tal evaluación se realizó durante todo el mes de

octubre de 2012, registrando los valores de la velocidad del viento incidente, el voltaje y corriente generada en

forma automática con ayuda del datalogger Squirrel, para luego descargar la información a la computadora

utilizando el programa SQTRANS.

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A continuación se presentan los resultados obtenidos, en las dos etapas de evaluación del Micro aerogenerador.

Resultados obtenidos en laboratorio

En la figura 10, izquierda se presenta la curva de la corriente eléctrica y el voltaje obtenidos para diferentes

velocidades del aire incidente. La corriente y el voltaje se incrementan según una curva polinomial de tercer orden

con la tendencia a mantener la corriente constante a medida que se incrementa el voltaje. Esta curva y ecuación nos

permiten conocer la corriente a un determinado voltaje generado por el sistema.

En la figura 11, presentamos el conjunto de curvas de potencia del micro aerogenerador, en función de la

velocidad del aire, para diferentes números de aspas del rotor: 2, 3 y 6, con diámetros del rotor de 40, 50 y 60 cm,

como se observa la mayor potencia se alcanza con una configuración de diámetro de rotor de 40 cm y 2 aspas

seguido de la configuración 40 cm de diámetro y 3 aspas.

La figura 12 se presentan el conjunto de curvas de potencia en función de la velocidad del aire para las tres

configuraciones de aspas hechas de tubos de 4” y diámetro del rotor, como en el caso anterior la mayor potencia se

alcanza en una configuración de diámetro de rotor de 40 cm y 3 aspas. La menor potencia en este grupo de

configuraciones es la de un diámetro de rotor de 60 cm y con 6 aspas. Como se observa, haciendo una comparación

con la figura 10, el comportamiento es muy similar entre ambos, pero la potencia alcanzada es un poco mayor en

las aspas construidas a base de tubo PVC de 4 pulgadas y ángulo de ataque de 25”.

Figura 10: Corriente en función del voltaje obtenidos con el Micro aerogenerador.

Fuente: Elaboración propia (2012).

Figura 11: Potencia del micro aerogenerador en función de la velocidad de aire, para aspas construidas a base

de tubos PVC de 2”.


Figura 12: Potencia del microaerogenerador en funcion de la velocidad de viento para configuraciones de aspas

construidas a base de tubo PVC de 4".


Velocidades de arranque del micro aerogenerador

Considerando que el sistema se ha diseñado y construido para que funcione a bajas velocidades del viento

incidente, es muy importante conocer la velocidad de arranque, es decir la velocidad mínima del viento que hace

que el rotor empiece a girar, y por tanto a generar energía eléctrica, en la figura 13 se muestra tales velocidades

obtenidas usando como aspas construidas de tubos de PVC de 2” y 4”, encontrando que la mejor opción

corresponde a la configuración con tres aspas hechas de tubos de 4”, y diámetro de rotor de 40 cm, con ángulo de

ataque de 25°, con velocidad de arranque de 1,48 m/s; este valor nos indica que la inercia del rotor es muy alta, toda

vez que debe iniciar el giro a velocidades menores, así generar mayor energía por día. Esta configuración es la que

utilizará para la evaluación en campo.

Figura 13: Velocidad de arranque del micro aerogenerador para configuraciones de rotor de 3 aspas y 40 cm de

diámetro, construidas con tubos de PVC de 2” y 4”.


En la figura 14, izquierda se muestra las curvas de voltaje y corriente eléctrica del micro aerogenerador de tres

aspas, 40 cm de diámetro, ángulo de ataque de 25°, en función de la velocidad del viento incidente, observándose

que la máxima potencia se alcanza con una velocidad de 7 m/s, para mayores velocidades el voltaje se mantiene

constante, mientras que la corriente disminuye; en la derecha se presenta la curva de potencia del micro

aerogenerador en función de la velocidad del viento incidente, puede observarse el valor de la velocidad de

arranque de 1,48 m/s.

Figura 14: Corriente y voltaje obtenidos con el sistema de la configuración elegida, para diferentes velocidades

de viento, izquierda; y curva de potencia correspondiente, derecha


Como se oberva en la figura 14, la potencia eléctrica aumenta hasta un pico en alrededor de 6,86 m/s, siendo

este valor el límite al que puede llegar a desempeñarse el aerogenerador bajo esta configuracion.

Figura 15: Potencia mecánica disponible para diferentes velocidades de viento para un área equivalente de un

rotor de 40 cm de diámetro, izquierdo; curva del coeficiente de potencia del micro aerogenerador en función de

la velocidad del aire incidente, derecha.


En la figura 15, izquierda, se muestra la potencia disponible del aire incidente sobre el rotor de 40 cm de

diámetro del sistema, para aire a temperatura ambiental de 21 °C, se puede apreciar la tendencia a incrementarse,

debido a la relación directa de la velocidad elevada al cubo; y en derecha lacurva del coeficiente de potencia del

micro aerogenerador en función de la velocidad del viento, observandose que su máximo valor se dá para la

velocidad de 1,8 m/s, luego a mayores velocidades este baja casi exponencialmente; esto no sindica el porque de la

baja eficiencia del sistema, un aspecto a mejorar. Comparado con la curva típica de un aerogenerador comerial

guardan semejanza, con la diferencia que esyos alcanzan su máximo valor a velocidades mucho mayores del aire

incidente, por tanto son mas eficientes.

Resultados obtenidos en campo

El sistema se instaló a una altura de 10 m respecto del suelo, además un anemómetro a esa misma altura para

registrar la velocidad del viento, y un sensor de temperatura ambiente para determinar la densidad del aire

incidente; la información se registró en un Datalogger, programado para registrar los parámetros indicados valores

cada 10 minutos.

En la figura 15, izquierda se presenta la variación de la velocidad del viento incidente en función de los días del

mes de octubre del 2012, observándose la alta dispersión con picos de entre 4,3 m/s y 6,77 m/s, como también

muchas horas con valores cero, alta aleatoriedad, esto nos indica el bajo potencial eólico en la ciudad de Tacna, el

valor promedio mensual es de 1,69 m/s, por debajo del promedio anual de la ciudad de Tacna igual a 2,5 m/s.

Figura 16: Perfil de la variación de la velocidad de viento en función de los días del mes, izquierda; velocidad

del viento y temperatura ambiental en función de los días del mes, obtenidas en la etapa de evaluación en

campo, derecha.


En la figura 16 derecha, se observa con más detalle el comportamiento diario del micro aerogenerador, existe

una tendencia de incrementar la velocidad de viento en las horas del día, alcanzando valores máximos al mediodía,

disminuyendo en las horas de la tarde, para tomar valores mínimos durante algunas horas de la noche, es decir

existe una dependencia de la velocidad con respecto a la temperatura ambiente.

Figura 17: Curva de variación del voltaje, izquierda en función del tiempo de evaluación en campo (16 al 21 de

octubre de 2012); ; y de la potencia del micro aerogenerador en función de los días del mes, derecha


En la figura 17, izquierda, se puede determinar que los picos del voltaje generado se dan alrededor del

mediodía, y durante las primeras horas del día, asimismo pueden observarse velocidades nulas durante la noches,

cada día la frecuencia de velocidades es diferente, durante las noches existe un recurso energético apreciable, este

fenómeno se debe a las corrientes de aire frio que se desplazan de la zona altoandina hacia la costa, es decir, en

dirección opuesta a la que acontece durante el día, en la derecha observamos la alta aleatoriedad de la potencia

generada por el sistema, con picos de 0,140 a 0,240 mW, alcanzados generalmente al mediodía.

En la figura 18 se muestra cómo es el comportamiento del micro aerogenerador bajo las condiciones de viento

del lugar instalado. Tenemos por un lado, la curva verde de la energía disponible horaria del viento incidente sobre

el área del rotor de 40 cm de diámetro, por otro lado, tenemos la curva roja que indica la energía obtenida por el

micro aerogenerador, como se aprecia la diferencia es muy grande, y permanece cuasi constante durante los días de

valuación; la curva de color celeste corresponde a la eficiencia del sistema, la cual oscila entre 2,91% y 4,91%, con

un promedio mensual de 3,45 %

Figura 18: Curvas de energía promedio diaria generada por el sistema y disponible del viento, y la eficiencia

del sistema en función de los días del mes


5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Se ha diseñado, construido y evaluado el micro aerogenerador usando materiales reciclables y se ha

encontrado que la configuración más eficiente de rotor bajo condiciones de velocidad de viento en

laboratorio corresponde a un diámetro de rotor de 40 cm, tres aspas con ángulo de ataque de 25°.

La velocidad de arranque del micro aerogenerador es de 1,48 m/s, bajo condiciones de laboratorio, esto nos

indica la velocidad mínima requerida del viento incidente para que el sistema inicie la generación de

energía.

La energía aprovechable por este aerogenerador depende de la velocidad de arranque, el diámetro del rotor,

y por consiguiente, la longitud de las aspas y de la velocidad del viento incidente.

El coeficiente de potencia máximo del micro aerogenerador de 9,3, se da a una velocidad de1 viento

incidente de 1,8 m/s..

La evaluación nos indica que bajo funcionamiento en campo, con una velocidad promedio mensual de

viento de 1,69 m/s, y temperatura ambiente promedio de 14,67 °C, el sistema genera en promedio diario

1,15 Wh.

La eficiencia promedio mensual de funcionamiento en campo es de 3,45%, debido a que el coeficiente de

potencia es baja, como consecuencia de los materiales reciclables utilizados en la construcción.

Recomendaciones

Considerando que el motor utilizado es reciclable, para mejorar la eficiencia de conversión del sistema se

recomienda diseñar un motor apropiado para la generación eléctrica.

La configuración de 3 aspas es la mejor, debido a su mayor estabilidad, se recomienda el uso de este

número para posteriores experimentos, variando solamente el diámetro de rotor y/o geometría de las aspas,

y aumentar la inercia del rotor

Para posteriores experimentos en esta área se recomienda considerar en el diseño la velocidad de arranque

del aerogenerador, por tener Tacna un promedio de velocidad de viento muy bajo.

Por ser los motores de corriente continua fáciles de aprovechar como generadores eólicos, se recomienda

su uso para experimentos demostrativos en centros de enseñanza.

REFERENCIAS

BERNABÉ COAQUERA, R. (2012), Diseño Construcción y Evaluación de un Micro aerogenerador

usando materiales reciclables, Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann de Tacna, Tacna, Perú; Tesis de

titulación

GATE VEWE. and SOHN (1985), Wind Energy, Eschhorn, Stuttgart, Alemania

GOL. AW. (1964) Instrumentos Meteorológicos, Vol. 3. 2da edición. Servicio de Meteorología y

Comunicaciones. Venezuela

GONZALES A. MARTÍN F., ARAS F., TZON J.M., ESTEBAN M., RAMIRO J., OTROS (1984),

Curso: Principios de conversión de la Energía Eólica, Instituto de estudios de la Energía, ER-CEMAT,

España.

LYSEN E. H. (1982), Introduction to Wind Energy, SWD Steering Commite Wind Energy

Development Countries. The Netherlands

MATTIO HÉCTOR FERNANDO, TILCA FERNANDO (2009), Recomendaciones para Mediciones de

Velocidad y Dirección de Viento con Fines de Generación Eléctrica, y Medición de Potencia Eléctrica

Generada por Aerogeneradores, Argentina, Ministerio de Planificación Federal Inversión pública y Servicios

NELSON V. (1994), Wind Energy And Wind Turbines, Alternative Energy Institute, USA. West Texas.

ROBERSON J. A., CROWE C.T. (1991), Mecánica de Fluidos, México, Editorial Mc Graw Hill.

Segunda Edición.

PACCO RAMIREZ K. (2008), Los Vientos de Tacna, Tacna, Perú. Editorial PERUGRÁFICA S.A.C.

SAMSONOV VASSILI (2006) Aerodinámica y control de Turbinas Eólicas, Pontificia Universidad

Católica del Perú (PUCP), Lima, Perú. Ltho y Arte SAC.

FERNÁNDEZ, PEDRO (marzo de 2012). Energía Eólica, Recuperado de:

http://libros.redsauce.net/EnergiasAlternativas/eolica/PDFs/01Eolo.pdf.

MAÑANES, JUAN (marzo de 2012), I Encuentro entre actores de la Energía Eólica en Uruguay.

Análisis de la Tecnología de fabricación de Aerogeneradore, Recuperado de:

http://www.energiaeolica.gub.uy/uploads/documentos/Parte1-%20Tecnologia.pdf

TECH4CDM (marzo de 2012), La Energía Eólica en Per, Recuperado de:

http://www.tech4cdm.com/uploads/documentos/documentos_La_Energia_Eolica_en_Peru_13aed1f1.pdf

WORLD WIND ENERGY ASSOCIATION (noviembre de 2012), Reporte anual de la Energía Eólica

en el mundo, Recuperado de:

http://www.wwindea.org/home/images/stories/pdfs/worldwindenergyreport2010_e.pdf

FUNDACIÓN PENSAR VERDE (marzo de 2012), Reciclaje electrónico, Recuperado de:

http://www.pensarverde.org/index.php?option=com_content&view=article&id=5&Itemid=2

BORJA, MARCO (noviembre de 2012), Seminario de Energía Eólica, Recuperado de:

http://201.174.39.75:8011/D1/1_MARCO_BORJA.pdf

AGENCIA ANDALUZA DE LA ENERGÍA (2012), Energía Eólica Guía Técnica, Consejería de innovación

Ciencia y Empresa. Recuperado de:

http://soporte.agenciaandaluzadelaenergia.es/sites/default/files/guia_tecnica_energia_minieolica.pdf

DESIGN, CONSTRUCTION AND EVALUATION OF A MICRO WIND TURBINE USING

RECYCLED MATERIALS

SUMMARY. This paper aims to obtain electrical energy with a micro turbine designed and built with

recyclable materials, evaluating the efficiency under controlled laboratory conditions and low wind conditions

in the city of Tacna, Was designed and built to be tested in different configurations regarding the characteristics

of the rotor, in this case, diameter, number of blades and the blades profile under constant characteristics of the

electric generator. The predominant material used is PVC, in various forms, teas, reductions and pipes 4 " and

2", yes as disused acrylic plates, film and screws plus basic electronic elements. The generator used is a DC

motor Betamax obsolete equipment. The data obtained show that the optimum configuration for this particular

micro wind turbine is three blades with a diameter of 40 cm and obtained from PVC pipe 4 " . It has managed

to generate the electricity needed for charging cell battery, LED emergency lamp or MP3 team, with an average

efficiency of 3,45% , low wind conditions in the city of Tacna . The results indicate that it is possible to design

and build a micro turbine using recyclable materials for power generation on a small scale and for a day with an

average speed of 1,69 m/s , the energy generated on average is 1,21 Watts hour to an average temperature of

14,67 ° C , the booting speed is 1,48 m/s. The best configuration corresponds to a rotor diameter of 40 cm,

three-bladed rake angle of 25°, and average turbine efficiency of 3,45 %.

Key words: Micro Aero generator, recyclables, wind energy.

http://soporte.agenciaandaluzadelaenergia.es/sites/default/files/guia_tecnica_energia_minieolica.pdf

bernabe rigoberto polo - carlos - microaerogenedor

Documents