PROTOCOLO DE INVESTIGACIÓN DEL TRABAJO TR ABAJO RECEPCIONAL: “MOLINO HIDRÁULICO (GENERADOR DE ELECTRICIDAD)” ELECTRICIDAD)” MODALIDAD: PROTOCOLO NOMBRE DEL ESTUDIANTE: ERICK TEMICH MALAGA CARLOS ALFREDO NAJERA XOLOT MIGUEL ANGEL AMBROS MALAGA JAIRO ISRAEL ARGAEZ GÓMEZ REYES CAMINO ACHO MATRÍCULA: 121U0177 121U0144 121U0084 121U0649 121U0188 CARRERA: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA DOCENTE: YARI DE LA LUZ ALFARO CARVAJAL FECHA
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Contenido MOLINO HIDRÁULICO .............................................................................................................................3 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ..............................................................................................3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ...............................................................................................4 PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN ...........................................................................................5 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................................................... 6 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .........................................................................................................7 HIPÓTESIS ...........................................................................................................................................7 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................................8 METODOLOGÍA O MÉTODO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................13 PRESUPUESTO GLOBAL ..................................................................................................................... 13
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Un molino de agua es un tipo de molino movido por el agua que permite moler cereales, generar electricidad, y drenar grandes áreas de humedales. Se ha utilizado desde que el hombre empezó a carecer de necesidades como es la energía eléctrica. Se sabe que los molinos hidráulicos mayormente son empleados en lugares estratégicos, llámese ríos, arroyos, etc. Esto se hace con el fin de crear electricidad y llevar a las familias que carecen de este tipo de necesidades. Generalmente son utilizados en lugares donde la energía eléctrica no tiene alcance, sin descartar que existan otros tipos de molinos como es el molino de viento. Los molinos hidráulicos en años antepasados eran muy utilizados porque no existía la energía eléctrica, hoy en día los molinos hidráulicos son utilizados solo en lugares donde se sigue careciendo de este tipo de necesidades. Actualmente, se puede realizar un molino hidráulico con el fin de reducir el costo de la energía eléctrica, como se sabe existen los paneles solares que también trasforman la energía natural en energía eléctrica. En este caso puede obtenerse cuando llueve en las colinas y montañas, el agua fluye hacia los ríos y de ellos hacia el mar. El movimiento o caída de agua lleva energía cinética y energía potencial que se puede aprovechar como fuente de energía.
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Los primeros molinos implementados podían moler granos, generar electricidad y drenar grandes áreas de humedades, utilizando la energía potencial del agua, se dice que esta era la forma en la que se aprovechaba la energía cinética de las aguas de los ríos y arroyos. Nuestro propósito es tratar de producir una energía renovable de alto rendimiento energético sabiendo que debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable, es una energía totalmente limpia, no emite gases, no produce emisiones toxicas, no causa ningún tipo de lluvia acida y, desde ese punto de vista, es ecológica. Y de esta manera puedan ser llevadas a esas casas donde el costo de la energía eléctrica es muy elevado La gran ventaja de la energía hidráulica es la eliminación de combustibles. El costo de operar una planta hidráulica es casi inmune a la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles como petróleo, el carbón o el gas natural. Además, no hay necesidad de importar combustibles de otros países.
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Dentro del estado de Veracruz existen muchas comunidades que cuentan con el servicio de la energía eléctrica generados por medio de gasolina, molinos de viento, paneles solares, etc. Muchas comunidades del Municipio de San Andrés Tuxtla, cuentan con este tipo de servicio pero su costo es muy elevado, en algunos de estas comunidades se tiene lo que son: arroyos, ríos y lagunas, los cuales se pueden aprovechar para realizar este proyecto y de la misma manera poder llevar la energía a esos hogares aprovechando los recursos naturales de la región y al mismo tiempo reducir los costos del servicio. Por lo tanto se realizara la construcción de un molino hidráulico, que beneficiara y abastecerá las necesidades de la sociedad que lo requiera.
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Generar y realizar el proyecto del molino hidráulico, aprovechando al máximo los recursos naturales con los que cuentan las comunidades del municipio de San Andrés Tuxtla, dichos recursos son los ríos y arroyos que se encuentran en algunas partes de las comunidades, y llevar la energía producida a los hogares que no cuentan con este tipo de servicio, así como aquellos que sí lo tienen, pero su costo es muy elevado. Realizando este proyecto estaremos beneficiando a dichos hogares y al mismo tiempo aprovechando los recursos naturales que nos brinda la naturaleza.
Aprovechar los ríos, arroyos y lagunas de las comunidades para producir energía eléctrica. Beneficiar a los hogares que no cuentan con energía eléctrica así como aquellos en el que su costo es muy elevado. Reducir el costo de la energía eléctrica. Diseñar un prototipo del molino hidráulico. Realizar pruebas con el prototipo realizado.
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¿Cómo se pretende reducir el costo de energía eléctrica en las comunidades del Municipio. De San Andrés Tuxtla?
Mediante un molino hidráulico produciremos energía eléctrica para llevarlo a los hogares donde el consumo de la misma es muy elevado, de esta manera se pretende reducir el costo de la energía eléctrica. Se aprovecharan los recursos que nos brinda la naturaleza como son ríos, arroyos y lagunas. De esta manera generaremos electricidad natural, libre de gases y emisiones toxicas, es por ello que le llamamos energía ecológica.
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Siempre hemos oído hablar del molino. Los molinos son esencia de un pueblo que tenía que comer el pan amasado, pan con harina y para obtener la harina es necesario el molino. En otros casos se utilizaba el molino para obtener el aceite, molinos de Andalucía, o para obtener el gofio, en Canarias. Muchos pueblos antiguos molían los cereales con unas sencillas piedras. Pero el avance en las civilizaciones y la industria dieron paso a otros molinos más complicados. Hoy nos vamos a fijar en los molinos de agua, tal vez porque utilizan esa fuerza natural que mana de la tierra y del cielo. Cuando pronunciamos la palabra molino, vienen a nuestra mente los molinos de viento... Sin embargo son muchos los molinos de agua que hay en toda España. Los molinos de agua, son molinos con una historia, historia de familias, de gentes y de un pasado. Entre los molinos de agua podemos distinguir tres tipos principalmente:
Un molino de marea es aquel que utiliza la energía de las mareas como fuerza motriz. Cuando el mar sube (marea ascendente), llena una cuenca de reserva para el molino, en la cual el agua queda retenida durante la marea descendente. Durante la marea baja, las válvulas que regulan la salida de agua se abren y el agua retenida se vierte hacia el mar, impulsando la rotación de la rueda d el molino.
Es menos común que los anteriores y se encuentran muy pocos en la geografía española. Su principal dificultad está en embazar el agua, ya que al disponer de poca por tratarse de valles con arroyos o pequeños ríos, se utiliza un cubo o pozo junto a la casa, o en la misma casa, con una profundidad de 10 o 11 metros. Una vez lleno el cubo y el cauce que le acompaña se podía moler durante una hora, tardándose en llenar el cubo unas tres horas en los años en el que bajaba mucha agua y 6 horas en años de más sequía.
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Los molinos de agua tienen un funcionamiento similar. Por una parte se encuentra la turbina, la rueda de aspas, que gira con fuerza con el agua de la presa, del cubo, del río o ría, y a su vez mueve con su eje la rueda del molino que gira sobre otra rueda. Una tolva encima de la rueda del molino recoge el grano que va cayendo lentamente entre las dos piedras y a su vez van convirtiendo en harina el trigo, la cebada o el cereal que en ella pongamos. Importante es también la presa, el cubo, o lo que recoge el agua para mover la maquinaria de la molienda. Un molino de agua es un tipo de molino movido por el agua que permite moler cereales, generar electricidad, y drenar grandes áreas de humedales utilizando la energía potencial del agua liberada en fluir. Es la estructura más antigua conocida de aprovechar la energía cinética de las aguas de los ríos y arroyos.
En estos molinos se aprovecha con mucha facilidad el agua que transcurre por el río o torrente, ya que es abundante y aprovechando un lugar apropiado se realiza una presa, y al salir el agua de la presa mueve, con un sencillo mecanismo, las piedras
del
molino.
Estos
molinos
podían
estar
en
funcionamiento
casi
continuamente.
La energía hidráulica es la energía producida por el movimiento del agua y puede ser convertida en forma de electricidad, o directamente en forma de energía mecánica (de rotación). Cuando llueve en las colinas y montañas, el agua fluye hacia los ríos y de ellos hacia el mar. El movimiento o caída de agua lleva energía cinética y energía potencial que se puede aprovechar como fuente de energía. Muchas veces se construyen diques que detienen el curso permitiendo la acumulación de agua en un depósito que se llama reservorio o reanudación. En otros casos, las tomas (presas) que no detienen el curso natural del agua, sino que la hacen pasar por un desvío que la conduce hacia un molino de agua.
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Sistema impulsor de un molino hidráulico de rueda: rueda horizontal y árbol de transmisión. La transformación de la energía contenida en los cursos de agua en energía utilizable se puede hacer mediante una turbina o antiguamente mediante una rueda hidráulica. Al abrir las compuertas de la presa, el agua retenida pasa a través de los álabes de la turbina (o la rueda de agua) causando que gire, utilizando la fuerza motriz del agua. Con la rotación de la turbina el proceso se repite, es decir, el generador acoplado a la turbina convierte la energía mecánica en electricidad. Esto es lo que ocurre en la mayor parte de las presas.
Antes que nada debe estar situado en un lugar como ya se mencionó antes, ríos, lagunas, cascadas etc. Debe contar con todos los instrumentos necesarios para que pueda dar marcha, en cuanto ya se encuentra todo en posición inicial esto funciona así; la rueda de paletas comienza a dar un movimiento giratorio impulsando el agua con las paletas, inmediatamente el agua está siendo disparada, sale de forma lineal y así mismo cada parte o instrumento mencionado de arriba hace su función creando así repeticiones de forma lenta o rápida según sea la presión del agua que la impulse. Mediante estos giros se está buscando producir energía eléctrica y aprovechando los recursos naturales que nos ofrece la naturaleza.
.- Una rueda dentada es un mecanismo de forma circular que transmite movimiento mediante dientes. Los dientes rodean la rueda en todo su perímetro. Existen diferentes tipos de ruedas dentadas dependiendo de su forma, colocación de los dientes; ej. Ruedas dentadas cónicas: helicoidales, cilíndricas, etc. La transmisión de movimiento entre ejes se tiene que realizar con ruedas dentadas que tengan el mismo paso y el mismo módulo de dientes.
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En un sistema de 2 ruedas dentadas homólogas se llama “corona” al engra ne de mayor diámetro y piñón” al de menor diámetro.
Si el eje conductor tiene menor diámetro que el eje conducido se genera un mecanismo reductor. Si el eje conducido es de menor diámetro se genera un mecanismo acelerador.
- La palabra eje presenta diferentes usos y aplicaciones dependiendo del
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contexto en el cual se la emplee. A instancias de la mecánica, por ejemplo, un eje se es el elemento construc tivo cuyo objetivo es el de guiar el movimiento de rotación, ya sea de una pieza o de un conjunto de piezas, tales como una rueda o un engrane. En tanto, puede ser que el eje se encuentre fijo, o sea, sin posibilidad de giro, o en su defecto formar parte de un sistema de rodamientos, en el cual la pieza girará alrededor del eje. Por otro lado, en un vehículo, los ejes son aquellas líneas imaginarias de sentido transversal respecto de las cuales giran las ruedas cuando el vehículo avanza rectamente. En los vehículos con ruedas a cada lado, el eje es la recta transversal que une los centros de dos ruedas.
.- Un soporte es algo, ya sea físico o simbólico, que sirve como sustento o puntal. Los soportes, por lo tanto, se utilizan para sostener o mantener una cosa.
.- La rueda de paletas fue el más antiguo de los motores hidráulicos. Esta rueda tuvo mucha importancia durante la revolución industrial. Impulso las industrias textiles y del cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX.
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.- Mecanismo para mover o levantar cosas pesadas que consiste en una rueda suspendida, que gira alrededor de un eje, con un canal o garganta en su borde por donde se hace pasar una cuerda o cadena.
.- El rotor es el componente que gira (rota) en una máquina eléctrica, sea ésta un motor o un generador eléctrico. Junto con su contraparte fija, el estator, forma el conjunto fundamental para la transmisión de potencia en motores y máquinas eléctricas en general. El rotor está formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un núcleo magnético que gira dentro de un campo magnético creado bien por un imán o por el paso por otro juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares, que permanecen estáticas y que constituyen lo que se denomina estator de una corriente continua o alterna, dependiendo del tipo de máquina de que se trate.
.- La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas. Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, y también en el transporte terrestre, y como componente fundamental de diversas máquinas. El conocimiento de su origen se pierde en el tiempo, y sus múltiples usos han sido esenciales en el desarrollo del progreso humano.
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Los pasos que se siguieron para este prototipo fueron los siguientes primero tu vimos que conseguir todo el material a utilizar para el prototipo para así poder comenzar a trabajar con el prototipo entonces proseguimos a los siguientes pasos. Ya obteniendo el material nos pusimos a pintar la base donde se iba a colocar el prototipo deseado inmediatamente de eso seguimos con la colocación de lo que sería una maqueta para hacer un simulacro de lo que sería el modelo entonces empezamos a colocar unas casa des pues de eso se empezó a medir lo que serían las calles des pues de eso se empezaron a colocar los poste de luz terminando de colocar los poste se empezó a colocar lo que sería el cableado que nos sirve como conductores para la distribución de corriente para los hogares
N°
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DESCRIPCIÓN Cucharas Discos Pegamento Triplay Motor Casitas Leds Baterías Cables
U.M. Pza. Pza. Pza. Pza. Pza. Pza. Pza. Pza. Pza.
CANTIDAD 7 2 1 1 1 4 3 4 1
COSTO UNITARIO $1.00 $4.00 $20.00 $40.00 $20.00 $2.00 $3.00 $5.00 $10.00
COSTO TOTAL $7.00 $8.00 $20.00 $40.00 $20.00 $8.00 $9.00 $20.00 $10.00 SUBTOTAL $142.00
Nota: El espacio físico del molino hidráulico estará ubicado en la infraestructura de un rio, arrollo, laguna, etc. También se verá reflejado en el des aumento del costo de la energía eléctrica con este tipo de molino llaqué se aprovecharan al máximo los recursos naturales.
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