GENERADOR HIDRÁULICO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION

UNIDAD EDUCATIVA “DR. LEONARDO RUIZ PINEDA”

RUBIO- EDO. TACHIRA

GENERADOR HIDRÁULICO DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Autores: Ramírez Beltrán Brayan A.

stanly

Rubio, Marzo 2016

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1. En las últimas décadas la energía eléctrica se ha convertido en una necesidad básica para la humanidad, ya que la misma es la encargada del funcionamiento de diversos aparatos eléctricos que son muy utilizados hoy en día, en el hogar o fuera de este,  como para cocinar, iluminar un hogar, trabajar día a día, divertirse y entretenerse, comunicarse vía telefónica y por internet, transportarse de un lugar a otro, entre otras cosas, y que a pesar de los avances tecnológicos y que la sociedad se esté acostumbrando a utilizar todo tipo de Dispositivos Electrónicos Portátiles que cuentan con una autonomía dada por una Pila o Batería, el mismo cuenta con un tiempo limitado en el que pueda ser utilizado hasta poder Recargar las Baterías, con ayuda de la electricidad y continuar con su uso, haciéndose esta última necesaria para la vida moderna  inclusive para  relacionarse con otras personas.
2. En comparación a otros países, en América Latina en específico Venezuela, las condiciones son relativas para generar energía eléctrica, la riqueza natural existente ha sido aprovechada para la creación de represas que generan electricidad renovable gracias a la fuerza del agua, algo que sin embargo en los últimos años está creando conflictos ecológicos por su construcción en reservas naturales. Además fenómenos climatológicos como “El Niño” generan períodos de sequía con los que antes no se contaban, reduciendo las capacidades energéticas que antes se daban por sentadas y estas condiciones también afectan al resto del planeta. Por eso es vital para la humanidad generar un cambio cultural y desarrollar un estilo de vida en el que el ahorro energético sea natural y constante ya que independientemente de las fuentes energéticas que se utilicen las limitaciones por una u otra razón siempre constituirá un factor determinante.

1. Ahora dicha problemática ha generado diversas y constantes fallas eléctricas que se han ido presentado, esto debido a numerosas causas, como las sequías que se han presentado debido al gran calentamiento global que se está viviendo, el mal mantenimiento que se le han dado a las plantas eléctricas así como también el mal tratamiento de las represas hidroeléctricas, se ha visto mermado el servicio eléctrico al punto de tener una mala calidad de este, es decir un bajo voltaje o incluso la ausencia total de este, que posiblemente podría llegar a un colapso.

1. Analizando toda esta situación se hace necesario un estudio profundo y el análisis de posibles soluciones, llegando a una solución proactiva y funcional que dio como producto, un generador hidráulico de energía eléctrica, y con miras a mantener el medio ambiente sano, el investigador busca que el generador hidráulico sea sustentable, sostenible y ecológico y que a su vez sea funcional para la sociedad, por lo que busca que el generador sirva de purificador de agua potable, en conclusión el investigador busca con este proyecto obtener un generador hidráulico de energía eléctrica y a su vez un purificador de agua potable que sea sustentable, sostenible y ecológico.

1. La situación bajo estudio genera las siguientes interrogantes: ¿existe relación entre el poco mantenimiento de las plantas eléctricas y falta de la energía eléctrica? ¿Cuáles son las posibles causas que conllevan a la ausencia del servicio eléctrico en la población Rubiense? ¿Cómo se ha visto afectada la cotidianidad de las personas debido a las fallas eléctricas? ¿Es necesario educar a las personas, para que le den un mejor uso y racionamiento a la energía eléctrica? ¿Qué mecanismos son necesarios para instruir, a la población del Municipio Junín,  en cuanto a fallas eléctricas se refieren?

Objetivos de la investigación

1. Construir un generador hidráulico que produzca agua potable para el hogar.

1.1 categorizar los usos de la energía hidráulica en los hogares comunes.

1.2 Establecer los pasos para la construcción del generador hidráulico de energía eléctrica.

1.3 Demostrar la generación de energía eléctrica y la purificación de agua potable.

CAPITULO II

MARCO TEORICO

Antecedentes de la Investigación

1. Los inicios de la energía como producto de los generadores eléctricos, data desde a mediados del siglo XVIII, En donde Michael Faraday hace un gran avance y crea un gran invento al que se le denomino “generador eléctrico”, según el “Blog  de Endesa educa”, el cual hace una breve explicación, desde los comienzos de Faraday, como empezó a desarrollar esta idea, hasta como lo llevo a cabo e incluso los diferentes inventos que desarrollo.

1. En la reseña se muestra lo siguiente... “Durante 1831 y 1832, Michael Faraday descubrió que un conductor mecánico moviéndose en un campo magnético generaba una diferencia de potencial. Aprovechando esto, construyo el primer generador electromagnético, el disco de Faraday, un generador homopolar, empleando un disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán con forma de herradura, generándose una pequeña corriente continua. También fue utilizado como generador de energía en una bicicleta para producir luz de poca intensidad”^[1]… al igual que Faraday empleo su generador en una bicicleta para proporcionar luz, el investigador quiere adaptar el generador par que sea útil en el hogar, puesto que su versatilidad lo hace posible, haciendo que este sea ideal para crear agua potable.

1. En el 2014 en Filipinas un joven de 15 años, ideo unas zapatillas que generan energía eléctrica… “Ángelo Casimiro, un estudiante de secundaria de Filipinas,  creó una plantilla equipada con un generador eléctrico que se activa mediante la presión del talón sobre el zapato y que permite cargar cualquier tipo de dispositivo móvil. El chico ha presentado su proyecto durante la Feria de la Ciencia 2014 de Google a través de un video subido a YouTube, publicó  el diario filipino GMA News. Casimiro cree que su plantilla puede ser la solución a los problemas de carencia de electricidad que sufren muchos filipinos…“Mi invento genera energía para cargar dispositivos móviles personales, en especial si vives en un distrito remoto y no tienes acceso a la electricidad”… dijo”^[2]…

1. El proyecto del joven Anyelo tiene similitudes con el del investigador, pues ambos quieren cubrir una carencia que afecta enormemente a su población y que es muy necesario, haciendo en el caso del joven Anyelo, que algo tan rutinario como caminar se convierta en algo más productivo.

1. En Venezuela ha habido diversos proyectos encaminados a producir energía eléctrica y a su vez producir un beneficio saludable a la sociedad y al ecosistema. Tal es el caso del Ingeniero Eléctrico Luis Solórzano, egresado de la Universidad Central de Venezuela, quien según reseña proporcionada por el diario el Universal creo un creo un motor de aire que genera energía eléctrica... “Es un motor que ha sido creado para producir energía sacada del aire, del medio ambiente, lo que no se debe confundir con el viento pues no es viento de donde se obtiene la energía. Esta proviene, simplemente, de la temperatura del aire que es capaz de generar esa energía, explica el ingeniero Solórzano”^[3]...

1. Se relaciona con la presente investigación, debido a que muestra que algo que para la humanidad es tan elemental, como la energía eléctrica, puede servir para producir un beneficio aun mayor, el del Ingeniero Solórzano trabaja sin ningún hidrocarburo no renovable, y el del investigador busca producir agua potable aparte de tener energía eléctrica en momentos de necesidad.

1. Aunque a nivel de la población bajo estudio, el investigador no hallo un proyecto que le sirva como precedente referencial, espera que el proyecto a desarrollar sirva como base e impulso para que formen nuevos proyectos que ayuden a favorecer a todo la población en general, que la juventud se enfoque a hacer su medio de vida más sustentable y favorable y que les sea funcional ante cualquier adversidad.

Bases Teóricas

La Electricidad

1. William Gilbert, conocido como el padre de la Electricidad, fue el primero es experimentar con la electricidad y sus efectos, debido a sus avances logro definir el termino de Fuerza Eléctrica, y la consideraba como un fenómeno de atracción el cual se producía al frotar ciertas sustancias. A través de su investigación pudo calificar los materiales en, materiales conductores y en materiales aislantes.

1. En el blog de ciencia E= mc2 nos muestra lo siguiente... “Gilbert fue el primero en acuñar el término “electricidad” que proviene de la palabra griega élektron que significa precisamente ámbar. Gilbert escribió sobre la electrificación de múltiples sustancias en su tratado “De magnete, magneticisique corporibus”. También fue la primera persona en emplear los términos: “fuerza eléctrica”, “polo magnético” y “atracción eléctrica”. William Gilbert fue un pionero del método experimental y el primero en explicar el funcionamiento de la brújula magnética.”^[4]…

1. De hecho otros famosos autores, han hecho grandes referencias de William Gilbert y sus avances… “Gilbert… afirma repetidamente el valor primordial de experimentos. Sin duda, él mismo, actuó según sus propios preceptos; su trabajo contiene todos los hechos fundamentales de la ciencia [del magnetismo], tan completamente examinados, en efecto, que incluso en nuestros días tenemos poco que añadir a ellos”^[5]...

La Electricidad y la Naturaleza

1. En Francia en 1752, Benjamín Franklin probó con su experimento del “cometa” que los rayos de las tormentas eran electricidad en la naturaleza, presentando también la idea que la electricidad tenía elementos de carga positiva y negativa y que la electricidad fluía de positivo a negativo… “Para su realización, Franklin se hizo con una cometa dotada de un alambre metálico unido a un hilo de seda. En el extremo del hilo, colgó una llave también metálica. En plena tormenta, Franklin salió a volar la cometa. Acercó la mano a la llave y saltó una chispa. Con ello estaba demostrando la presencia de electricidad”^[6]…  

Experimentos

1. Nikola Tesla, fue un inventor, ingeniero mecánico, ingeniero eléctrico y físico de origen Serbio. Se le conoce sobre todo por sus numerosas invenciones en el campo del electromagnetismo, desarrolladas a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Las patentes de Tesla y su trabajo teórico ayudaron a forjar las bases de los sistemas modernos de potencia eléctrica por corriente alterna (CA), incluyendo el sistema polifásico de distribución eléctrica y el motor de corriente alterna, que contribuyeron al surgimiento de la Segunda Revolución Industrial… “Tesla fundó en Nueva York un laboratorio de investigaciones electrotécnicas, donde descubrió el principio del campo magnético rotatorio y los sistemas polifásicos de corriente alterna. Creó el primer motor eléctrico de inducción de corriente alterna y otros muchos ingenios eléctricos como el llamado montaje Tesla”^[7]...

1. A finales del siglo IX, realizo sus dos más grandes descubrimientos… “En 1891 Tesla inventó la bobina que lleva su nombre, que consiste en un trasformador que consta de un núcleo de aire y con espirales primaria y secundaria en resonancia paralela. Con esta bobina fue capaz de crear un campo de alta tensión y alta frecuencia. Dos años después descubrió el fenómeno de carácter ondulatorio denominado "luz de Tesla" en las corrientes alternas de alta tensión y alta frecuencia; mediante el estudio de estas corrientes, observó que las lámparas de incandescencia de un único polo emiten luz cuando se las aproxima a un conductor por el que pasa corriente eléctrica, y que los tubos de vidrio vacíos brillan aunque carezcan de electrodo si se les conecta por uno de sus extremos y se aproxima el otro a un conductor por el que fluye corriente de alta frecuencia. También se percató de que el cuerpo humano es capaz de conducir estas corrientes de alta frecuencia sin experimentar daño alguno”^[8]...

Principios

1. El Principio de conservación de la energía indica… “que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”^[9]…. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación. En este prototipo las energías que experimentan transformación son, Energía potencial; es la energía que se le puede asociar a un cuerpo o sistema conservativo en virtud de su posición, Energía cinética; La energía cinética es una magnitud escalar asociada al movimiento de cada una de las partículas del sistema, Energía mecánica; Es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico y por ultimo Energía hidráulica; es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial.

Leyes

1.  La derogada Ley Orgánica del Servicio Eléctrico ^[10], en su segundo título consagraba la eficacia del servicio eléctrico, y que en caso de fallar o faltar este, se tomarían las medidas pertinentes para que este volviera a funcionar o mejorar su estado:

TÍTULO II

DE LA COMISIÓN NACIONAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Artículo 15. Se crea la Comisión Nacional de Energía Eléctrica que tendrá a su cargo, por delegación del Ministerio de Energía y Minas, la regulación, supervisión, fiscalización y control de las actividades que constituyen el servicio eléctrico. La Comisión Nacional de Energía Eléctrica es un ente desconcentrado, con patrimonio propio e independiente del Fisco Nacional; gozará de autonomía funcional, administrativa y financiera en el ejercicio de sus atribuciones y estará adscrita al Ministerio de Energía y Minas. La sede de la Comisión Nacional de Energía Eléctrica será la ciudad de Caracas y podrá establecer dependencias en otras ciudades del país, en coordinación con los respectivos Concejos Municipales para el caso de la actividad de distribución.

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