Miniturbina hidraulica

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

Mini Turbina Hidráulica para Generación Eléctrica en Campus Universitario

AUTORES:

Carrascal Rojas, Nilson Adrian (orcid.org/0000-0003-0966-3030)

Cruz Roman, Jarlyn Jhonel (orcid.org/0000-0003-4518-5371)

Cruz Valverde, Andy Ruud (orcid.org/0000-0002-0070-5575)

Gordillo Pardo, Emerson Yuniño (orcid.org/:0000-0001-7433-3578)

Vasquez Díaz Frank Danixon (orcid.org/:0000-0003-2255-252X)

ASESOR:

Mg. Panta Carranza, Dante Omar (orcid.org/0000-0002-4731-263X)

Línea de Investigación:

Generación, Transmisión Y Distribución

CHICLAYO – PERÚ

2021

Índice

1. INTRODUCCIÓN

Desde mediados del siglo XVIII, la energía eléctrica es creada mediante generadores electromagnéticos movidos por el vapor que es producido por el calentamiento del agua por combustibles fósiles, reactores nucleares, u otras fuentes de energía cinética, para ello se comienza a utilizar la turbina de vapor, inventada por Charles Algernon Parsonsen 1884. A finales del siglo XIX, la invención del transformador hace que la transmisión de energía eléctrica sea mucho más eficiente, teniendo como principal objetivo mejorar la calidad de vida de la humanidad, convirtiéndola en algo menos cansado y más accesible, es decir obviar la parte del trabajo humano y agregar la disciplina de ser un líder para la nueva generación, para llevarlo a cabo se requiere de muchos aspectos y conocimientos que día a día se actualizan y van avanzando de manera muy detallada en lo que es su objetivo.

En la actualidad es indispensable vivir sin electricidad, la gente está tan acostumbrado a utilizarla que en bastante escasas situaciones se cuestiona de dónde nace ella o cómo se produce, es consciente que debe provenir de algún lugar, la mayoría de las veces, la forma más común de lograrlo es construyendo centrales eléctricas llamadas centrales hidroeléctricas, que son centrales cuya tarea es convertir la energía potencial o cinética de un flujo de agua en energía eléctrica, más precisamente La parte responsable de generar movimiento para convertir la energía hidráulica en energía mecánica y luego convertirla en energía eléctrica a través de un generador.En esta investigación solo ahondaremos en una mini turbina hidráulica.

En todo su territorio, el Perú cuenta con abundantes recursos hídricos y diversos terrenos que pueden ser utilizados económicamente para producir energía eléctrica a partir de la explotación de hidráulica, nosotros trataremos al menos de que se pueda generar suficiente energía ya sea para un baño o para sistemas de regadero automáticos, ya que una potencia de una mii turbina no daría energía eléctrica a toda la universidad, para eso se necesitaría una turbina mucho más grande un sistema de agua mucho más potente al que nosotros queremos implementar.

Nosotros solo implementaremos la mini turbina con una altura no menor de 25 metros ya que es prácticamente la altura de la universidad, y llevaríamos acabo este proceso, y para generar energía en toda la universidad se necesitaría la altura suficiente de una montaña o de una cascada que tenga la suficiente fuerza para generar este tipo de energía con la cantidad de voltios suficientes para poder generar luz en los distintos sectores de la universidad.

Nosotros tenemos el objetivo general de simular una mini turbina hidráulica en el campus universitario, este trabajo propone la reducción de costos de la energía eléctrica en el campus, donde se analizarán los actuales sistemas de recuperación de energía en las redes hidráulicas, así como su posible implementación en el mismo, mediante el uso de tuberías que ayude a transportar el agua hasta el campus, lo que requeriría más investigaciones. Por otro lado, necesitamos analizar el costo total.

Así como también algo mucho más específico como es el de conocer las partes y funciones que tiene una mini turbina hidráulica, que ya sabemos muy bien que es capaz de dar energía eléctrica con tan solo el pasar del agua, pero abarcaremos cada una de estas partes necesarias en este instrumento.

Algo muy importante es saber cuál es el programa a llevar a cabo ya que de esto depende esta instalación. El diseño que utilizaremos si es que en otros casos nos damos el tiempo de recrearlo, pero en este caso solo vamos a simular su proceso del paso del agua atreves de ella.

El proceso de simulación y ensamblado de esta mini turbina hidráulica en el campus la detallaremos muy bien para que no se generen dificultades o inquietudes, ya que mucho más aparte de instalarla es muy esencial saber cómo se va a llevar o generara el agua hasta la universidad, como sabemos no podemos generar este tipo de energía sin el agua y además de eso conocer cuál es el gasto total que implementaríamos si deseáramos diseñar esto en la universidad ya que solo es una simulación.

Finalmente, lograremos apreciar los antecedentes de esta investigación que nos ayudara a contribuir con nuestro desarrollo como futuros ingenieros mecánicos electricistas.

A partir de 1837 las turbinas hidráulicas de Henschel y Jonval compiten con las de Fourneyron. Otras turbinas hidráulicas anteriores al siglo XX fueron la de Fontaine, y más que nada la hecha en 1851 por Girard, que perteneció a acción de inyección total y que alcanzó una importante difusión en el continente europeo.

En 1891 la central de Niágara causó sensación con una potencia instalada de 1470 KW y es a comienzos del siglo XX donde aparecen las turbinas hidráulicas de gran velocidad y mucho más rendimiento, y algo curioso es que son las únicas que se construyeron hasta la actualidad.

Viendo este proceso de los antecedentes, seria en el siglo XVIII su gestación, sus principios cuando todavía empezó a desarrollarse por investigadores que un no sabían su función real. En el siglo XIX el de su nacimiento (en este siglo nacieron en América las Turbinas Pelton y las Turbinas Francis).

La turbina Pelton es una turbina de impulsión con la que se transforma enteramente la energía de presión del agua en energía cinética en el proveedor mientras tanto que en la turbina Francis, la transformación de la energía de presión del agua en energía cinética se genera en el proveedor y en el rotor.

Fue en el siglo XX donde se supo su desarrollo, en el que ya se sabía todas sus funciones, procedimientos y mantenimientos de esta máquina, que ayudo bastante a gente de campo en máquinas como las regadoras por aspersión y sobre todo a la vez generar una pequeña cantidad de energía ya sea para un foco de un baño o de un cuarto.

Al final de todo daremos a conocer nuestra propuesta para la implementación de esta mini turbina, resolviendo las posibles complicaciones que se presenten durante el planteamiento; para luego dar a conocer las respectivas conclusiones desde nuestro punto de vista abarcando los objetivos planteados de todo el documento, dados por el equipo de investigación para lograr ver cuanto es que se puede llegar a iluminar con esta increíble mini turbina hidráulica.

1. DESARROLLO

Las restricciones del plan permanecen dadas primordialmente por las propiedades primordiales para el diseño de la turbina además de eso se abordará el diseño en la cual se especifique el desempeño y las magnitudes de todas las partes que conforman a esa turbina, teniendo presente los materiales y los métodos que se desarrollarán del mismo modo los segmentos y partes que la conforman, este diseño se llevará a cabo destinados a obtener una mini turbina de bastante alta eficiencia.

Se trata de máquinas en las que se genera trabajo a partir de la transformación de la energía cinética del fluido que se mueve en la rueda. Estas turbinas varían en tamaño y velocidad, dependiendo de las condiciones en las que estén instaladas.

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