ACADEMIA MILITAR ¨ GENERAL MIGUEL ITURRALDE¨

APLICACIÓN DE LA ENERGÍA EÓLICA PARA ENCEDER UN FOCO LED

Proyecto de trabajo presentado previo a la obtención del grado académico de bachiller en la especialidad de Físico Matemático.

Autor: Jefferson P. Gallegos Flores

Tutora: Lic. Carla Torres

Quito, Mayo 2011

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo de investigación pretende demostrar cómo se puede aprovechar la pura energía eólica (viento) para poder prender un foco LED y así a futuro poder utilizar este método para poder obtener electricidad de forma rentable.

La idea de este proyecto es fundamentada en los grandes molinos que, hace ya varios siglos utilizaban para poder generar energía eléctrica. Hoy en día los molinos modernos mueven potentes generadores eólicos que producen energía eléctrica.

Se ha utilizado varios reemplazantes o sustitutos para poder llevar a cabo con éxito esta demostración, por ejemplo para obtener el viento necesario precisaremos de un secador de cabello para que el ventilador interno de un computador pueda prender un foco LED.

Primero tenemos que tomar en cuenta que usaremos más energía para prender el foco. En segundo lugar tenemos que considerar que el ventilador (que hace la función de turbina eólica) no está diseñado para girar con el aíre, y en tercer lugar que la secadora de cabello se usa como sustituto del viento natural.

En un caso real, el ventilador de computadora sería una turbina eólica, el foco led, los aparatos que queramos hacer funcionar, y la secadora de cabello el viento natural.

El procedimiento es muy sencillo, necesitamos un foco LED, un ventilador interno de una computadora y una secadora de cabellos; el foco LED se conecta al enchufe que ya viene con los ventiladores, mismo que conectamos a la fuente de poder, y simplemente se aplica el viento de la secadora.

Esta aplicación ayudaría al ecosistema ya que solo se conseguiría energía eléctrica solo del viento y no contaminar mucho al medio ambiente.

CAPITULO I

El problema

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El problema en este proyecto es tratar de que el foco LED se logre prender porque para eso necesitamos mucho viento, pero si se podrá lograr, ya que el secador de cabello si nos dará la potencia necesaria del viento que necesitamos para poder lograr que se prenda el foco LED.

Este proyecto solo es una demostración de cómo se utilizaban hace siglos atrás los molinos antiguos. 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. Al molino de viento que se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto como ya se lo menciono anteriormente.

La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas, y así poder utilizarla de varias maneras no solo para generar energía eléctrica si no para muchas otras aplicaciones.

Esta aplicación no afecta al medio ambiente, por el contrario esto ayudaría de buena forma al ecosistema ya que si se utiliza la energía eólica para generar energía eléctrica en todo el mundo, se contaminaría menos el planeta y sería una moderna forma de aprovechar esta energía.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

En este experimento el problema es que El foco LED no se prenda por falta de potencia de viento, ya que sin la potencia y velocidad que se requiere no se podrá lograr, ni demostrar el objetivo principal de te proyecto.

¿Qué elementos caracterizan a esta aplicación?

Los elementos que caracterizan a este experimento son; el secador de cabello que nos ayudara a tener el viento, el ventilador interno del computador, que será como turbina para que se pueda prender el foco LED

Preguntas directrices

1. ¿Cómo se originó?2. ¿Quién o quienes descubrieron?3. ¿En que nos beneficia?4. ¿Qué tan eficiente es?5. ¿Quiénes usan esta alternativa?6. ¿Cuáles son sus ventajas?7. ¿Cuáles son sus desventajas?8. ¿Cuál es su proceso de evolución?9. ¿Para qué otras cosas más nos puede servir?10. ¿Cuál es la velocidad y potencia que debe tener el viento para

que se pueda prender el foco?

EL FUTURO

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.

A futuro esta energía se podrá utilizar de una forma muy rentable para transformar en energía eléctrica y así satisfacer las necesidades de todas las personas, también para proteger el medio ambiente ya que si esta aplicación se llegara a emplear en todo el mundo, no se gastaría mucho el agua, pero para esto se necesitaría generar mucho viento.

Esta aplicación se está poniendo en práctica en algunas haciendas, claro que son muy pocas, pero si se está aplicando ya que se encuentran muy alejadas de la ciudad y es muy difícil conseguir una red eléctrica pública por eso utilizan este método con los famosos molinos de viento o turbina eólica.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 giga vatios. En 2009 la eólica generó alrededor del 2% del consumo de electricidad mundial, cifra equivalente a la demanda total de electricidad en Italia, la séptima economía mayor mundial. En España la energía eólica produjo un 11% del consumo eléctrico en 2008, y un 13.8% en 2009. En la madrugada del domingo 8 de noviembre de 2009, más del 50% de la electricidad producida en España la generaron los molinos de viento, y se batió el récord total de producción, con 11.546 megavatios eólicos.

Si aquí en el ecuador se pusiera en práctica este método quizás de dejaría de comprar energía eléctrica a otros países distribuir mejor la electricidad para el país y así llevar la energía eléctrica a otras partes que se encuentran muy alejadas de nuestro territorio, el inconveniente es que estos molinos de viento o aerogeneradores eólicos son muy costosos, pero posiblemente a futuro se logren comprar y así quizás no habría muchos problemas para los sectores que necesitan de electricidad y puedan tener mejor calidad de vida.

OBJETIVOS

*OBJETIVO GENERAL

Lograr que un foco LED se prenda con la pura energía del viento mediante una investigación minuciosa para que a futuro sea una alternativa de consumir energía eléctrica

*OBJETIVOS ESPECIFICOS

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

La razón por la cual se ha realizado este trabajo de investigación es porque

resulta muy interesante ver como se puede utilizar la fuerza del viento

(energía eólica) para transformarla a energía eléctrica y poder utilizar este

método como alternativa para no afectar al medio ambiente, también para

conocer de donde proviene su nombre, quienes y como lo descubrieron, su

utilidad, conocer sus ventajas y desventajas, su proceso de desarrollo y

evolución.

Es necesario saber en qué otras actividades más nos puede ser útil la

energía eólica y que materiales necesitamos para conseguir que dicha

demostración sea efectiva

Para lograr esta energía debemos conocer la velocidad necesaria del viento

y mover las aspas o molinos para poder generar electricidad.

Al elegir este proyecto se desea demostrar que existen medios alternativos,

que podemos utilizar como un recurso renovable que no sea perjudicial

para el medio ambiente.

LIMITACIONES

En este trabajo de investigación Los inconvenientes que se presentaran

serán mínimos pues todos los materiales los podemos encontrar en el

mercado nacional, lo que nos permitirá realizar el proyecto y la

demostración sin problemas y se espera alcanzar un éxito del 100% en la

demostración de este proyecto.

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES

El proyecto se fundamenta en los grandes molinos de viento que se

utilizaban hace años atrás en las grades fincas y haciendas para poder

obtener energía eléctrica. La referencia más antigua que se tiene es un

molino de viento que fue usado para poder hacer funcionar un órgano) en

el siglo I. Los primeros molinos de viento fueron constituidos en Sistan

(Afganistán) en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas

rectangulares. Aparatos de 6 a 8 velas de molino cubiertas con telas.

En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e

Inglaterra y se distribuyeron por el continente. Eran unas estructuras

conocidas como torres de molino que se hacían girar a mano alrededor de

un poste central para levantar sus aspas al viento. El molino de torre se

desarrollo en Francia a lo largo del siglo XIV. Consistía en una torre de

piedra coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba al eje

del molino y la maquina superior del mismo, Basta recordar los ya famosos

molinos de viento en las andanzas de Don quijote de la mancha, todavía

existen molinos de viento de esa clase como por ejemplo en el país de

Holanda que aun se utiliza esos molinos.

De todos estos datos se ha investigado y se ha logrado encontrar un

experimento que logre explicar su funcionamiento para la utilización de la

energía eólica con un ventilador de una computadora como sustituto de un

molino de viento