LA ENERGIA EOLICA La Energía Eólica

jueves, 26 de julio de 2012

Pregunta problema

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¿Cuáles son campos de aplicación de esta energía que es económica y que busca alternativas que pretenden no generar contaminación en la ciudad de Bogotá para el siglo XXI? 

Tema



La Energía Eólica y sus diferentes aplicaciones en Bogotá

Hipotesis


Bogotá se encuentra preparada para crear energía eólica en relación con el avance de la tecnología que posee actualmente el país,  como lo hace los países europeos desarrollados.

Objetivo general


Conocer la tecnología para producir energía eólica en grandes cantidades para una ciudad

Objetivo especifico




  a).   Conocer las formas de almacenaje de la energía.
  b).   Conocer los diferentes procesos de producción de la energía eólica
  c). Resolver la duda del porque si es una energía económica y que protege el ambiente por qué no ha sido desarrollada apropiadamente


Justificacion


La importancia de tener una energía económica y que no dañe el ambiente sin desperdiciar los recursos naturales es un pensamiento ideal. Si nosotros sabemos cómo crearla y como emplearla para su correcta distribución pondremos un grano de arena para el cuidado de nuestro planeta.

Introduccion

Marco de antecedentes :
La energía eólica es una fuente de energía renovable que proviene en última instancia del sol; es limpia, inagotable y con grandes perspectivas de desarrollo.
La energía que posee el viento es función cúbica de su velocidad, de tal forma que cuando la velocidad del viento crece de manera lineal su energía lo hace de manera exponencial; cuando la velocidad se duplica (se multiplica por 2), su energía se multiplica por 8 (23 = 2 x 2 x 2).
El principio de funcionamiento de este tipo de aerogeneradores se basa en la incidencia del viento sobre las palas que están orientadas un cierto ángulo con respecto a este, lo que provoca que la fuerza del viento presente dos componentes, uno perpendicular a la dirección del viento y que será el que provoque el movimiento de rotación del rotor y otro paralelo a la dirección del viento que no actúa sobre el movimiento de giro.
Estas características de funcionamiento y estructura hacen que los aerogeneradores de eje horizontal presenten una serie de limitaciones: Funcionan a velocidades medias del viento: a velocidades bajas el viento no ejerce sobre ellos la suficiente fuerza como para moverlos y a velocidades altas la energía del viento es tan poderosa que los destruiría por lo que son desconectados para evitar desperfectos.Rentabilidad reducida: se mantienen gracias a que la fuente de energía es gratuita y a que las empresas instaladoras perciben importantes subvenciones por parte de los Estados e Instituciones.Fuerte impacto medioambiental: debido a la elevada altura de las torres y dimensiones del rotor tienen un gran impacto visual y paisajístico. Además su estructura y funcionamiento los hacen altamente peligrosos para las aves circundantes, especialmente las planeadoras, muchas de ellas en peligro de extinción. 

Marco Conceptual:
La fuente de energía eólica es el viento, o mejor dicho, la energía mecánica que, en forma de energía cinética transporta el aire en movimiento. El viento es originado por el desigual calentamiento de la superficie de nuestro planeta, originando movimientos conectivos de la masa atmosférica.

Las formas de mayor utilización son las de producir energía eléctrica y mecánica, bien sea para autoabastecimiento de electricidad o bombeo de agua. Siendo un aerogenerador los que accionan un generador eléctrico y un aeromotor los que accionan dispositivos, para realizar un trabajo mecánico.

Partes de un aerogenerador:

•Cimientos, generalmente constituidos por hormigón en tierra, sobre el cual se atornilla la torre del aerogenerador.
•Torre, fijada al suelo por los cimientos, proporciona la altura suficiente para evitar turbulencias y superar obstáculos cercanos; la torre y los cimientos son los encargados de transmitir las cargas al suelo.
•Chasis, es el soporte donde se encuentra el generador, sistema de frenado, sistema de orientación, equipos auxiliares (hidráulico), caja de cambio, etc. Protege a estos equipos del ambiente y sirve, a su vez, de aislante acústico.
•El buje, pieza metálica de fundición que conecta las palas al eje de transmisión.
•Las palas, cuya misión es la de absorber energía del viento; el rendimiento del aerogenerador depende de la geometría de las palas, interviniendo varios factores:
•Longitud
•Perfil
•Calaje
•Anchura

Sistemas de un aerogenerador:
•Regulación, controla la velocidad del rotor y el par motor en el eje del rotor, evitando fluctuaciones producidas por la velocidad del viento.
•Transmisión, utilizados para aumentar la velocidad de giro del rotor, para poder accionar un generador de corriente eléctrica, es un multiplicador, colocado entre el rotor y el generador.
•Generador, para la producción de corriente continua (DC) dinamo y para la producción de corriente alterna (AC) alternador, este puede ser síncrono o asíncrono.
*Las Aspas: El aire pasa sobre la parte superior del aspa más rápido que sobre las parte inferior. La velocidad más alta sobre el aspa provoca un ascenso o tirón hacia arriba que la hace girar sobre el eje que conecta al generador. Este principio es el que mantiene las aves y aeroplanos en vuelo.
*Un generador de Electricidad: El movimiento rotacional se transfiere directamente a través del eje al generador, de esta forma se induce una corriente eléctrica.

*Torre de soporte: Es una estructura en la cual van montadas las aspas y generador de electricidad.

*El coste de la unidad de energía producida en instalaciones eólicas se deduce de un cálculo bastante complejo. Para su evaluación se deben tener en cuenta diversos factores, entre los cuales cabe destacar: El coste inicial o inversión inicial, el costo del aerogenerador incide en aproximadamente el 60 a 70%. El costo medio de una central eólica es de 1.000 Euros por kW de potencia instalada, variable desde 1250 €/kW para máquinas con una unos 147 kW de potencia, hasta 880 €/kW para máquinas de 600 kW; Debe considerarse la vida útil de la instalación (aproximadamente 20 años) y la amortización de este costo; Los costos financieros; Los costos de operación y mantenimiento (variables entre el 1 y el 3% de la inversión); La energía global producida en un período de un año. Esta es función de las características del aerogenerador y de las características del viento en el lugar donde se ha instalado.

*Rotor. Está compuesto por las aspas y el eje al que están unidas.

*Transmisión. La potencia se transfiere mediante el eje de rotación a una serie de engranes, o transmisión, que aumentan la baja velocidad de rotación de las aspas, del orden de las 60 revoluciones por minuto (rpm), a una velocidad de entre 1,500 y 2,000 rpm.
*Generador. La alta velocidad de rotación que se obtiene del sistema de transmisión se conecta al generador que produce electricidad a partir del movimiento, como en los tradicionales sistemas de vapor.
*Controles. Los diversos sistemas de control son coordinados y monitoreados por una computadora y puede tenerse acceso a ellos desde una ubicación remota. El control de ajuste gira las aspas para mejorar el desempeño a diferentes velocidades de viento. Otro control pone a la turbina en la dirección del viento. Los controles electrónicos mantienen un voltaje de salida constante ante los cambios de velocidad. El generador de velocidad variable es una parte importante que permite diseñar sistemas efectivos desde el punto de vista económico.
*Torre. Existen dos tipos de torres: de mono tubo o tubo sólido de acero y de armadura. Las alturas varían con el tamaño del rotor entre los 25 y 50 m.
*Los aerogeneradores pueden producir energía eléctrica de dos formas: en conexión directa a la red de distribución convencional o de forma aislada: Las aplicaciones aisladas por medio de pequeña o mediana potencia se utilizan para usos domésticos o agrícolas (iluminación, pequeños electrodomésticos, bombeo, irrigación, etc.), Incluso en instalaciones Industriales para desalación, repetidores aislados de telefonía, TV, instalaciones turísticas y deportivas, etc. Los sistemas más desarrollados y rentables consisten en agrupaciones de varias máquinas eólicas cuyo objetivo es verter energía eléctrica a la red. Dichos sistemas se denominan parques eólicos. La energía eólica por sus condiciones de producción caprichosa está limitada en porcentaje al total de energía eléctrica. Se considera que el grado de penetración de la energía eólica en grandes redes de distribución eléctrica puede alcanzar sin problemas del 15 al 20% del total sin especiales precauciones en la calidad del suministro ni en la estabilidad de la red. Para conocer cuál es la distribución de las velocidades del viento en un lugar determinado durante el año, se efectúan medidas sistemáticas por medio de anemómetros.
Actualmente se dispone de mapas con las regiones más favorecidas para la instalación de máquinas eólicas para el aprovechamiento rentable de la energía del viento. Existe una medida con la que comparar la velocidad del viento llamada Escala Beaufort. La velocidad del viento aumenta con la altura; por tanto la hélice del aparato tendrá que colocarse cuanto más alto mejor (algunas decenas de metros por encima del suelo).
También se procura colocar el aparato lejos de las turbulencias provocadas por obstáculos (árboles, edificios, etc.). Los emplazamientos más favorables son los cerros o las colinas que dominan un terreno despejado y las costas marinas.


Reloj que funciona con energía eólica
El hecho de que las energías alternativas estén ganando 

cada vez más terreno te hace pensar siempre a gran escala, 

paneles solares, grandes turbinas eólicas… pero en realidad 

nada prohíbe que también los gadgets que usamos 

cotidianamente puedan aprovecharse igualmente de las 

energías que nos rodean. Puedes pensar aquí en pequeños 

paneles solares instalados en la superficie de un teléfono 

móvil, pero también en curiosidades como éste reloj que
 incluye un pequeño generador basado en energía eólica.

 El reloj está diseñado por el francés Julien Moise y está compuesto por una esfera rodeada por una turbina que gira cuando recibe aire, ya sean corrientes de aire que corren de forma natural o tú mismo soplando sobre su superficie. Teniendo en cuenta que un reloj no requiere una gran cantidad de energía, posiblemente una idea como esta sería suficiente para que funcionara eternamente olvidándote de recargar baterías o cambiar pilas.

Marco Teórico:
La energía eólica hace uso de los elementos más útiles y antiguos de la humanidad el molino de viento. Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común.
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 domina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.
La industria de la energía eólica en tiempos modernos comenzó en 1979, con la producción en serie de turbinas de viento por los fabricantes Kurian, Vestas Nordtank y Bonus. Aquellas turbinas eran pequeñas para los estándares actuales con capacidades de 20 a 30 Kw cada una. Desde entonces las tallas de las turbinas han crecido enormemente y la producción se ha expandido a muchos países.
En la actualidad el desarrollo e implementación de las turbinas eólicas es realizado por diversas organizaciones y compañías tales como Gamesa, Windtest, NREL, RES Group, e incluso en ciertas comunidades pequeñas; sin embargo el producto del desarrollo técnico de estos equipos la organización llamada TC 88 IEC que es la encargada de la revisión de la normativa que sirve de referencia en el sector eólico a nivel internacional y supone el resultado realizado para lograr la armonización éntrelos diferentes esquemas nacionales existentes.  
MarcoDemográfico:

Marco Geográfico:
 Bogotá, 

Colombia 









Metodología:El tipo de investigación debe ser temática puesto que se utilizaran datos históricos mediante una revisión bibliográfica, la información a utilizar es información secundaria debido a que iré a bibliotecas y utilizare la información de internet.
Sobre la población y la muestra la encuesta 

será aplicada en Bogotá en la localidad suba y 
la muestra será aplicada a las personas en 

edades entre 12 y 50 años.

Los instrumentos para la recolección de información serán las encuestas, videos, lecturas, con entrevistas, etc.

En el plan de análisis se utilizaran estadísticas
basados en la historia se utilizaran los resultados obtenidos de la encuesta.
Yo elaborare la encuesta como también la 
aplicare y tabulare los resultados obtenidos.

Cronograma:

a)Diseñar la encuesta … 5:00 horas.
 b)Aplicar encuesta… 3 días.
 c)Tabular información obtenidas de las encuesta…30 minutos. 
 d)Graficar las respuestas de encuestas…20 minutos.
 e)Análisis de encuestas… 1hora y media
 f)Sacar informe final…1 hora