miércoles, 7 de noviembre de 2012

Proyecto Tecnológico: Electrificacion de un Hogar Rural


Problema:
Abastecimiento de Energía eléctrica en una chacra

Posibles soluciones:
Grupo electrógeno

básicamente están formados por un conjunto integrado que contiene un motor térmico primario (turbina de gas, motor Otto o Diesel), un generador eléctrico (generalmente de corriente alterna) acoplado en el mismo eje y los correspondientes elementos auxiliares y sistemas complementarios, como los distintos indicadores de estado, tableros de maniobra, tanques, radiadores, circuitos de lubricación, combustible, agua y eventualmente aire comprimido; excitatrices, cargadores de baterías, equipos de control de tensión y frecuencia, automatismos de transferencia, protecciones contra sobrecargas, cortocircuitos, etcétera.
Es la solución más viable para nuestra zona y viéndolo desde el lado de un campo pequeño

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Molino de viento

Esencialmente, todos los molinos funcionan de la misma forma. El viento choca contra las palas o aspas y esto hace girar el eje sobre el que van montadas. Este eje se encuentra acoplado, mediante un sistema de transmisión, a otros dispositivos, como puede ser un sistema de generación de electricidad o un engranaje que mueve una piedra de moles. Debido a que transforman energía del viento en otra clase de energía, reciben el nombre de máquinas eólicas.
Fundamentalmente se dividen en dos grandes grupos: los de eje vertical (que son los más antiguos) y los de eje horizontal. Los de eje vertical pueden recoger el viento de cualquier dirección que provenga, mientras que los de eje horizontal necesitan un timón o veleta, para orientarse de cara a la dirección del viento.
No nos garantiza que fuera a abastecer una casa ya que el viento en misiones no es fuerte y constante como en el sur por ejemplo.



Energía a base de estiércol

Estiércol es el nombre con el que se denomina a los excrementos de animales que se utilizan para fertilizar los cultivos. En ocasiones el estiércol está constituido por excrementos de animales y restos de las camas, como sucede con la paja. El lugar donde se vierte o deposita el estiércol es el estercolero.
En agricultura se emplean principalmente los desechos de oveja, de ganado vacuno, de caballo, de gallina (gallinaza). Antaño, también el de paloma (palomina). Actualmente se usa también el de murciélago. El estiércol de cerdo proveniente de granjas tiene consistencia líquida y se denomina purín.
Para poder emplear esta solucion se necesita un campo con mucha cantidad de ganado.



Selección de la solución

Los grupos electrógenos son equipos destinados a proveer energía eléctrica ante emergencias de corte por suministro de energía de la red publica .
Funcionamiento:
Equipados con motores a combustión interna, giran a 1.500 o 3.000 rpm, entregando energía monofásica o trifásica con tensiones de 380 / 220 Vca, y frecuencia de 50 Hz.
El encendido de los gases se efectua en el ciclo otto por medio de una chispa eléctrica, por medio de la bujía. En el ciclo diesel la comprensión alcanzada al ascender el piston y se produce la mezcla aire/gasoil.
Un sistema utiliza carburador para producir la mezcla aire/combustible y esta es aspirada por el vacio que se produce al descender el piston, el otro inyecta combustible en el momento de máxima compresión (ciclo diesel)
El rendimiento de los motores diesel es superior al de los encendido por chispa.
Se puede decir que un litro de gasoil produce en un motor diesel alrededor de 4 kw.Las relaciones de comprensión para el ciclo otto están entre 7v a 9v a 1v y ciclo diesel 16v a 21v a 1v.



Mantenimiento de un grupo electrógeno

El mantenimiento de un Grupo Electrógeno se basa en las horas de funcionamiento del equipo.
Para tener una idea clara de los intervalos de tiempo máximo entre inspecciones veamos las equivalencias aproximadas en kilómetros recorridos por un vehiculo, comparado con las horas de funcionamiento de un Grupo Electrógeno.
Funcionando a 1500 RPM (revoluciones por minutos) el motor de un Grupo Electrógeno trabajando durante una hora girará el cigueñal tantas veces como el vehiculo para recorrer 60 kilómetros, o sea que 250 horas de uso equivalen a 15000 kilómetros recorridos. No es concebible que un auto recorra esa distancia y no se le efectúe por lo menos un cambio de aceite.
En general los motores industriales que equipan los Grupos Electrógenos tienen detalles constructivos que le dan más robustez y por otra parte no sufren marchas lentas, bruscas aceleraciones que obliguen a utilizar el combustible en condiciones más desfavorables.
El mantenimiento preventivo y las inspecciones rutinarias cada determinado numero de horas son de efectividad comprobada y determinan los períodos mas largos de uso sin anomalías.

El consumo es variable y depende de varios factores:
a) Capacidad del generador
b) Por ciento de la carga conectada.

Un generador de pequeña capacidad, por ejemplo 20 KW, sin carga alguna conectada, tendrá un consumo minimo aproximado de 3 lt/hr, si se le conecta el total de la carga puede consumir 10 lt/hr.

Un generador de 100 KW, sin carga conectada, consumirá alrededor de 12 lt/hr y con el total de la carga conectada unos 30 lt/hr.



¿Qué debo saber a la hora de instalar un grupo electrógeno?

Debe tener en cuenta lo siguiente si está pensando en instalar un grupo electrógeno:
• Ubicación: deberá pensar en el lugar donde instalará el grupo electrógeno, lo ideal es instalarlo en un lugar de fácil acceso e iluminado para facilitar las operaciones de mantenimiento. Los grupos electrógenos se pueden instalar fuera o en el interior de su local. se ofrece cubiertas para atenuar el sonido cuando los grupos electrógenos se coloquen a la intemperie.
• Montaje: los grupos electrógenos deberían montarse sobre superficies niveladas, utilizando soportes antivibratorios si fuera necesario. La mayoría de las superficies niveladas son idóneas, aunque debería consultar con un ingeniero civil para montajes sobre tierra o techo.
• Ventilación y refrigeración: es importante asegurarse de que el grupo electrógeno disponga de suficiente ventilación para mantenerlo refrigerado y eliminar el exceso de emanaciones gaseosas y de calor producidas por la combustión del motor.
• Sistema de alimentación de combustible: deberá pensar en la modalidad de aprovisionamiento de combustible para su grupo electrógeno. Existen varias opciones de aprovisionamiento de combustible, desde las bombas manuales, hasta los sistemas completamente automáticos. En general, los grupos electrógenos pequeños tienen una bomba
manual que funciona mecánica o eléctricamente, y puede llenar el depósito de la unidad desde una cisterna de combustible.

¿Cuánto tiempo funcionará un grupo electrógeno con un tanque de combustible?

El tiempo que funcionará el grupo electrógeno con un depósito de combustible depende del tamaño del depósito, de la cantidad de tiempo que se ha usado el grupo electrógeno y de la carga que tiene que generar. Generalmente están diseñados para funcionar ocho horas a pleno rendimiento.

Aspectos Económicos

En base a la potencia consumida en un hogar de chacra promedio, con electrodomesticos de hogar y algunas maquinas electricas para uso campestre, el costo de un generador electrico diésel de 12000 w es de aproximadamente $16000, el mismo posee una autonomía de 8 hs de funcionamiento continuo con el tanque lleno (25 litros).