Estudio de factibilidad de generación eléctrica a partir del flujo de aire producido por tráfico vehicular

Disponible en CD-ROM

Tesis (Ingeniero Civil Ambiental), Tesis (Licenciado en Ciencias de la Ingeniería) Universidad de Playa Ancha de Ciencias de la Educación, 2016

RESUMENEl presente documento describe la elaboración de un aerogenerador de eje vertical, con el fin de verificar la factibilidad de que el prototipo construido pueda generar energía eléctrica a partir del flujo de aire provocado por el tránsito vehicular que se produce en los Puntos de Medición situados en los sectores aledaños a la Estación Barón, Avenida España dirección a comuna de Viña del Mar, y a la Avenida Federico Santa María N° 6090, con dirección a la comuna de Quilpué, ambos ubicados en la Quinta Región de Valparaíso, Chile.La construcción del prototipo se llevó a cabo con un 40% de materiales reciclables, mientras que el 60% restante fue adquirido en el mercado formal. A partir del uso de estos materiales reciclables, compuestos principalmente por botellas vacías de bebida gaseosa de 3 litros, de forma cilíndrica y superficie lisa, y cartón común rígido, se fabricaron las aspas y los soportes de estas, respectivamente. La elección del tipo de eje y aspas fue hecha previa recopilación de información referente a las características del medio en el que podría implementarse el aerogenerador, siendo las aspas de rotor tipo Savonius de eje vertical las que aprovechan mejor el flujo irregular del viento provocado por el tránsito vehicular.La fabricación del generador, elemento que convierte la energía potencial aprovechada por las palas, fue evaluada mediante la implementación de dos técnicas diferentes. Primeramente se fabricó un Estator-Rotor artesanal usando Imanes de Neodimio de 4000 Gauss de potencia los que estimulan espiras de cable esmaltado de cobre, provocando una Fuerza Electromotriz Inducida (FEM). La segunda alternativa corresponde a la implementación de diferentes motores de corriente continua de 1,5; 9 y 12 Volt, adaptándose para ser utilizados como generador.La construcción del aerogenerador vertical tipo Savonius para vías de alto tránsito vehicular, arrojó como resultado la generación de una cantidad mínima de energía eléctrica de 1,8Volts la que, en teoría, podría ser utilizada igualmente para diferentes fines eléctricos. Esta resolución se logra contrastando las mediciones de velocidad de viento 4obtenido en el Punto de Medición seleccionado, versus el voltaje obtenido a una velocidad de viento similar a la registrada en el Punto de Medición, el que fue simulado mecánicamente. Si bien el voltaje producido por el prototipo no es significativo, el concepto inicial del proyecto considera la opción de implementar estos aerogeneradores en serie, con el fin de aumentar proporcionalmente el voltaje generado a medida que se implementen más módulos.