Principios físicos que sustenta un generador de energía eólica.

Como primer  principio físico consideramos la ley de ohm  llamada en honor a el físico alemán George Simón Ohm, que  la descubrió en 1827, esta  permitió relacionar la  intensidad con la  fuerza  automotriz la  cual se  expresa  mediante  la  ecuación  donde   es la fuerza electromotriz en voltios (v) , l es la  intensidad en amperios (A) y R es la  resistencia en ohmios(Ω).

J Bronowski, M Bruce - Lecturas Universitarias, 1985 - mundodescargas.com

Como segundo principio que  ayudo a la creación de  un generador eloica fue el la ley de betz la cual dice que Cuanto mayor sea la energía cinética que un aerogenerador extraiga del viento, mayor será la ralentización que sufrirá el viento que deja el aerogenerador.

La ley de Betz dice que sólo puede convertirse menos de 16/27 (el 59 %) de la energía cinética en energía mecánica usando un aerogenerador.

La ley de Betz fue formulada por primera vez por el físico alemán Albert Betz en 1919. Su libro "Wind-Energie", publicado en 1926, proporciona buena parte del conocimiento que en ese momento se tenía sobre energía eólica y aerogeneradores.

Es sorprendente que se pueda hacer una afirmación general tan tajante que se pueda aplicar a cualquier aerogenerador con un rotor en forma de disco.

La demostración del teorema requiere algo de matemáticas y de física, pero no se desanime por eso, tal y como escribe en su libro el propio Betz

      
© Copyright 1997-2003 Asociación danesa de la industria eólica
Actualizado el 7 de mayo 2003 http://www.windpower.org/es/tour/wres/betz.htm

Justificación.

Por medio de este trabajo buscamos conceptualizar el tema, darlo a conocer más a fondo y proporcionar nuevas posibilidades de generar energía que ayuden a disminuir la contaminación ambiental aprovechando los recursos naturales, en especial el viento, esta energía extraída del viento la llamamos energía eólica que está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.

Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas continentales. Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva.

El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente. La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador.

La baja densidad energética, de la energía eólica por unidad de superficie, trae como consecuencia la necesidad de proceder a la instalación de un número mayor de máquinas para el aprovechamiento de los recursos disponibles. El ejemplo más típico de una instalación eólica está representado por los "parques eólicos" (varios aerogeneradores implantados en el territorio conectados a una única línea que los conecta a la red eléctrica local o nacional). 

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. Esperamos sea de todo su agrado.}

Problemática social que resuelve.

La problemática social que resuelve este proyecto es que podamos disminuir las energías industriales y así mismo poder ayudar al medio ambiente para poder prevenir más la contaminación por las energías industriales ya que generan demaciado dióxido de carbono y eso pergudica el ambiente eso se hace con la finalidad de que el planeta cambie, nosotros utilizamos el proyecto de energía eólica para asi mismo poder generar energía limpia que no dañe el planeta la cual proviene del aire esta la podemos utilizar para generar energía limpia para nuestro hogar y reemplazarla por la energía que se conoce actualmente está energía eléctrica se utiliza de energías industriales las cuales son contaminantes y este proyecto nos puede servir para poder disminuir ese tipo de energías y no contaminar más el medio ambiente

A quien va dirigido.

La energía eólica va dirigida para el estado de México ya que se pretende mejorar la calidad del medio ambiente con este proyecto y poder producir energía un poco más limpia y barata para los mexicanos se pretende empezar en las comunidades grandes para que poco a poco vaya modificando a la humanidad y poder progresar con esto en Toluca estado de México ya se colocaron unos generadores

El objetivo de esta investigación fue analizar las mediciones de la velocidad del viento en la zona del Valle de Toluca del Estado de México del año 2012, obtenidas de un aerogenerador instalado dentro de las instalaciones de la Universidad politécnica del Valle de Toluca, para definir si la energía disponible pudiera ser capaz de eliminar un colorante como contaminante contenido en agua, a través de un proceso electroquímico, a nivel experimental. Las mediciones fueron obtenidas de un aerogenerador modelo WHISPER 500, Peso 70 Kg, diámetro de hélices 4.5 metros, voltaje generado 24, 32, 48 Volts en corriente directa, 3000 W de potencia alcanzada a 10.5 m/s, 3200 W de potencia máxima alcanzada a 12 m/s. El aerogenerador empieza a generar energía eléctrica a partir de una velocidad del viento de 3.4 m/s y se pretende trabajar a 24 volts. Se tomaron en total 46751 lecturas. De febrero a mayo se obtuvo el valor más alto de velocidad del viento promedio constante de 6 m/s. En enero se tiene una velocidad constante promedio de 5 m/s; de igual manera para los meses Junio a diciembre.

Aplicaciones.

• Energía mecánica: Bombeo de agua y riego

• Energía térmica: Acondicionamiento y refrigeración de almacenes, refrigeración de productos agrarios, secado de cosechas, calentamiento de agua

 • Energía eléctrica: aplicación más frecuente, pero que obliga a su almacenamiento o a la interconexión del sistema de generación autónomo con la red de distribución eléctrica

Potencia de Entrada y de Salida para un aerogenerador. La potencia, P, de entrada, de un aerogenerador, va a depender de una serie de factores, como son:

ü Velocidad del viento, v (m/s)

ü Superficie de captación, S (m2)

ü Densidad del aire, d (kg/m3) De la siguiente manera: P = 1/2 · d · S · v3 Obteniendo un valor para la potencia en W Para obtener la potencia de salida, simplemente debemos tener en cuenta el coeficiente de aprovechamiento.