REPORTE DEL ANÁLISIS DE LA VIABILIDAD TÉCNICA DEL PROYECTO QUE PERMITA DETERMINAR LAS IMPLICACIONES E IMPACTOS ESPERADOS DEL USO DE UN SISTEMA COMO ÉSTE EN VEHÍCULOS.
Proyecto:
Sistema Eói!" #e $e%e&a!ió% E'!t&i!a (a&a Dis("siti)"s Ee!t&ó%i!"s e% Ve*+!,"s Para:
I%%")a!i"%es e% E%e&-+a TI/ S.A. #e C.V. Contenido Introducción................................................................................................................3 Objetivos....................................................................................................................3 Objetivo General..................................................................................................... 3 Objetivos Específcos...............................................................................................3 Energía Eólica............................................................................................................. 4 Alcance del Proecto.................................................................................................. 4 Oportunidades......................................................................................................... 4 !i"itaciones............................................................................................................# An$lisis de la %ituación............................................................................................... # Gasto el&ctrico pro"edio de un ve'ículo................................................................... ( A"perios)'ora* A'................................................................................................... ( Capacidad...............................................................................................................( Efciencia de un Aerogenerador..................................................................................+ ,elación entre la velocidad del viento la velocidad del rotor...................................Intererencia del dispositivo dentro del ve'ículo....................................................../0 Conclusiones............................................................................................................// ,eerencias............................................................................................................... //
1ndice de 2iguras Ilustración /. 2unciona"iento ,otor........................................................................... Ilustración . Eje"plo de una caja de engranes.........................................................Ilustración 3. Eje"plo de la posible posición del aerogenerador................................ Ilustración 4. Efciencia seg5n el tipo de paleta......................................................./0
1ndice de 6ablas 6abla /.Eje"plos Capacidad 7ierentes 8aterías........................................................( 6abla . 6abla de Co"paración de decibeles..............................................................-
I%t&"#,!!ió% El estudio de viabilidad de un proecto es un ele"ento in'erente a todos ellos 9ue resulta en una 'erra"ienta i"prescindible para la to"a de decisiones estrat&gicas. Para poder llevarlo a cabo concluirlo resulta i"prescindible reali:ar una investigación co"pleta* 9ue condu:ca al conoci"iento de si real"ente el proecto aportara los benefcios 9ue se esperan de &l. %i 'ace"os reerencia sobre la viabilidad de un proecto pode"os co"en:ar con el uso de una energía renovable* en este caso la ;Eólica<. Cabe "encionar 9ue esta "is"a ser$ inducida por el "ovi"iento del ve'ículo por lo cual no genera conta"inación.
O01eti)"s Objetivo General 7iagnosticar la viabilidad econó"ica de un generador eólico para reducir el consu"o el&ctrico tradicional en un auto"óvil* por consecuente generar un a'orro en el co"bustible. Objetivos Específcos 7efnir 9ue es la energía eólica 9ue se necesita para producirla. Alcance del Proecto. An$lisis de la situación. Identifcar el gasto el&ctrico pro"edio de un ve'ículo* para observar los ca"bios i"ple"entando este siste"a. Identifcar los gastos de instalación de un generador eólico su generación de energía el&ctrica para así co"parar el gasto pro"edio. ,eali:ar un estudio sobre la intererencia 9ue tendría este dispositivo dentro del ve'ículo.
E%e&-+a Eói!a !a energía eólica es una uente de energía renovable 9ue utili:a la uer:a del viento para generar electricidad. El principal "edio para obtenerla son los aerogeneradores* ;"olinos de viento< de ta"a=o variable 9ue transor"an con sus aspas la energía cin&tica del viento en energía "ec$nica por consecuente en energía el&ctrica.
A!a%!e #e P&"e!t" Al or"ar parte de un proecto de Innovación con base en energía renovable el objetivo es dis"inuir el i"pacto de la conta"inación el consu"o de energía de co"bustibles ósiles> es decir al i"ple"entar este generador eólico dentro de los ve'ículos tendría"os una uente de energía alterna para poder utili:ar ciertos dispositivos tales co"o? aire acondicionado* radio* pantallas* ilu"inación diversos gadgets co"o cone@iones para poder cargar celulares u otros dispositivos "óviles.
Oportunidades ,educir el consu"o de gasolina a 9ue es el co"bustible con "$s de"anda en este "o"ento de ser así este sola"ente sería ocupado para el unciona"iento del "otor la co"putadora del ve'ículo.
Con esta confguración de recuperación de energía co"ple"entado con una batería de ciclo proundo podría"os 'acer uncionar toda la parte el&ctrica de un auto"óvil incluendo las luces e@teriores en caso de 9ue ueran led.
Limitaciones E@isten varios tipos de invenciones 9ue tratan de aprovec'ar el "ovi"iento del aire para producir energía pero estos interferen con la aerodin$"ica del ve'ículo 9ue en consecuencia reduce su efciencia por lo cual se pretende desarrollar un aerogenerador 9ue no interfera con estas condiciones. %e debe to"ar en cuenta la cantidad de corriente 9ue produce el "is"o si es capa: de poder su"inistrar la sufciente energía para poder cargar la batería. %in e"bargo el presente proecto deter"ina el dise=o para 9ue pueda uncionar de "anera ópti"a los c$lculos necesarios para cargar la batería sin proble"a alguno.
A%2isis #e a Sit,a!ió% El proecto se basa en la recuperación de la energía 9ue es producida por el "ovi"iento del ve'ículo "ediante aerogeneradores. I"ple"entando este dispositivo pode"os reducir el consu"o de energía de un ve'ículo 'asta en un /0 lo cual es un a'orro bastante considerable. Bos basa"os en 9ue un auto"óvil no solo consu"e energía sino 9ue ta"bi&n la produce durante "uc'o tie"po la 'e"os desperdiciado. !a situación actual nos 'ace recurrir a uentes de energía renovable o a recuperadores de energía co"o en este caso por lo cual es una opción bastante viable para producir energía to"ando en cuenta 9ue este sie"pre uncionara cuando el auto"óvil este en "ovi"iento. Este siste"a est$ planteado para usarse* particular"ente en ve'ículos de transporte de pasajeros cuos patrones de recorrido abarcan distancias considerables co"o autobuses* trenes* entre otrosD viajan a velocidades relativa"ente constantes durante periodos prolongados de tie"po* por lo tanto* la obtención del recurso eólico puede darse de "anera continua durante su traectoria. !a "aoría de esos ve'ículos est$n e9uipados con ciertos dispositivos 9ue proporcionan co"odidades a los pasajeros* co"o pantallas* siste"as de ilu"inación e inclusive cone@iones el&ctricas para recarga de dispositivos "óviles. 6odos estos dispositivos podrían ali"entarse con la energía producida "ediante esta tecnología* para reducir el consu"o de energía del ve'ículo durante su traecto.
$ast" e'!t&i!" (&"me#i" #e ,% )e*+!," 6o"ando en cuenta un ve'ículo pro"edio el voltaje de carga es de /3. /4.4 a una te"peratura entre /# # FC. !a batería se carga idónea"ente cuando la corriente su"inistrada es la d&ci"a parte de la capacidad de la batería> es decir en una batería de #0A' lo ideal seria #A.
Amperios-hora, Ah Pode"os "edir la cantidad de corriente 9ue puede su"inistrar una batería utili:a"os A*/ 9ue es la cantidad de corriente el tie"po 9ue pode"os utili:arla. Por eje"plo? %i una batería tiene capacidad de 0A' signifca 9ue el "$@i"o de corriente 9ue pode"os utili:ar en una 'ora es de 0A. %i 9uisi&ra"os conectar un siste"a de audio 9ue consu"e /0A esta tendría la capacidad para "antenerlo encendido por dos 'oras. Capacidad !a capacidad depende del dise=o del tipo de batería pero podría"os obtener T =
Q I ∙ T =
datos a trav&s de estas ór"ulas? 7onde? I? Corriente ? Capacidad 6? 6ie"po Tabla 1.Ejemplos Capacidad Diferentes Baterías.
6ipo
oltaje
Capacidad
A,t"mó)i Pe3,e4" A,t"mó)i C"%)e%!i"%a Camió% A,t"05s
/ /
3(A' #0A'
/ 4
/+#A' #A'
Q I
Cabe "encionar 9ue el gasto el&ctrico de un ve'ículo depende de los dispositivos conectados al "is"o> Es decir entre "$s ilu"inación* e9uipo de audio* pantallas* aire acondicionado o gadgets el consu"o de la batería es "aor. Por ende se debe de 'acer un c$lculo específco dependiendo de la unidad.
E6!ie%!ia #e ,% Ae&"-e%e&a#"& Para poder calcular la eectividad del aerogenerador debe"os to"ar en cuenta varios aspectos* 9ue inHuen en la cantidad de energía 9ue puede producir* los cuales se "encionan a continuación. Ve"!i#a# #e )ie%t" En este caso en particular 'abla"os de un siste"a de recuperación de energía por lo cual esta se produce en consecuencia por el "ovi"iento del auto"óvil. Esta"os tratando con una uente de ali"entación inter"itente "$s sin e"bargo de gran potencia a 9ue a co"paración de un aerogenerador est$tico unciona de "anera ópti"a con una velocidad de viento de 4.- a (.+ "s en el caso de un auto"óvil a una velocidad "edia pode"os producir una ricción con el viento de unos 0J"'. Di2met&" #e &"t"& El di$"etro del rotor deter"ina la deno"inada ;$rea barrida< 9ue es la superfcie virtual 9ue dibuja el rotor perpendicular"ente al Hujo del viento. Kn incre"ento de di$"etro de rotor signifca un incre"ento del $rea barrida * por lo tanto* un incre"ento en la captura de la uer:a del viento.
Ilustración 1. Funcionamiento Rotor
Ca1a #e e%-&a%es El poder i"ple"entar una confguración de una caja de engranes para au"entar el n5"ero de vueltas 9ue da el rotor sería de gran auda a 9ue pode"os au"entar el incre"ento de energía producida solo con una pe9ue=a perdida de energía "ec$nica "$s sin e"bargo es un "&todo co"probado uncional para au"entar la eectividad de un siste"a.
Ilustración 2. Ejemplo de una caja de enranes
P"si!ió% #e "s ae&"-e%e&a#"&es Estos deben estar colocados de tal or"a 9ue ninguno pueda i"pedir 9ue el viento llegue a alg5n otro* ade"$s to"ar en cuanta si serian instalados dentro de la carrocería del ve'ículo o e@terna"ente. %on pruebas 9ue se tiene 9ue 'acer dependiendo de la unidad.
Rea!ió% e%t&e a )e"!i#a# #e )ie%t" a )e"!i#a# #e &"t"& !a relación de velocidad de punta ,PD es de vital i"portancia en el dise=o de aerogeneradores. El valor ópti"o de la relación de la velocidad de punta depende del n5"ero de palas en el rotor de la turbina. Entre "enor es el n5"ero de palas* el rotor debe girar "$s r$pido para e@traer la "$@i"a potencia del viento. !a relación de velocidad de punta ,PD RPV =
RPV =
Velocidad de puntadel rotor Velocidaddel viento 2π ×r×
N 60 ×K ×V
7onde? BL elocidad del rotor en ,PM ,L ,adio al cual se calcula la relación de la velocidad L elocidad del viento en N"' NL Constante 0.++D cuando es dada en N"' 7ependiendo del tipo de la unidad* tipo de aerogenerador velocidad pro"edio del viento pode"os calcular la cantidad de energía producida.
I%te&7e&e%!ia #e #is("siti)" #e%t&" #e )e*+!," Ae&"#i%2mi!a En el supuesto de 9ue el aerogenerador se encuentre en la parte e@terior de la carrocería este debe tener un dise=o el cual redu:ca la ricción del aire al c'o9ue con el "is"o. Por otro caso si se pudiera i"ple"entar dentro de la carrocería no tendría ning5n proble"a en su unciona"iento. R,i#" Otro aspecto para to"ar en cuenta es la cantidad de ruido 9ue produce 9ue este no interfera con la calidad auditiva de los usuarios. %e reali:ó una investigación sobre la conta"inación auditiva 9ue estos producen se ane@an en la siguiente tabla.
%e encontro 9ue el ruido producido por un aerogenerador es e9uivalente a los 89#B por lo tanto co"parado con la tabla* la conta"inacion auditiva 9ue produce es "ini"a con el sonido del ve'iculo se podria decir 9ue i"perceptible.
C"%!,si"%es
R,i#" #e ,% ae&"-e%e&a#"&
7espu&s de un an$lisis detallado sobre la energía Tabla 2. Tabla de Comparación de decibeles.
eólica* sus aplicaciones* ventajas* desventajas* su 'istoria* defnición en fn sus conceptos "$s relevantes pode"os llegar a la conclusión de 9ue es una uente de energía inagotable en este caso un "u efciente recuperador de energía 9ue auda a renar el agota"iento de co"bustibles ósiles contribuendo a evitar el ca"bio cli"$tico. Es una tecnología de aprovec'a"iento total"ente "adura puesta a punto. En esta etapa del proecto pode"os afr"ar 9ue con este dispositivo pode"os cu"plir perecta"ente con las e@pectativas propuestas.
Re7e&e%!ias /. P,IBCIPIO% AE,O7IBAMICO%. 0/+D. Manualvuelo.co". ,etrieved - Marc' 0/+* ro" 'ttp?."anualvuelo.co"P8P8/.' Manage"ent* 8.* proecto* C.* cabo* E. 0/+D. Estudio de viabilidad de un proecto? có"o por 9u& llevarlo a cabo Q O8% 8usiness %c'ool. Obs)edu.co". ,etrieved - Marc' 0/+* ro" 'ttp?.obs)edu.co"intblog)project)
"anage"entcausas)de)racaso)de)un)proectoestudio)de)viabilidad)de)un) proecto)co"o))por)9ue)llevarlo)cabo.' 2unciona"iento Q %otavento. 0/+D. %otaventogalicia.co". ,etrieved - Marc' 0/+* ro" 'ttp?.sotaventogalicia.co"esarea)tecnicainstalaciones) eolicasunciona"iento ) EO!ICCA6. 0/+D. EO!ICCA6. ,etrieved 30 Marc' 0/+* ro" 'ttp?eoliccat.netla) tecnologiaprincipios)de)la)energia)eolicacuanta)energia)produce)un) aerogeneradorRlangLes 7iagnostico de la viabilidad econó"ica de un generador eólico. 0/+D. pre:i.co". ,etrieved 30 Marc' 0/+* ro" 'ttps?pre:i.co"bo)00dijiv0sdiagnostico)de)la) viabilidad)econo"ica)de)un)generador)eolico
