jueves, 26 de julio de 2018

Generador eléctrico undimotriz, diseño, construcción, test en simulador.

Este generador eléctrico undimotriz es un dispositivo que produce electricidad cada vez que una ola afecta su posición sobre la superficie del mar. Es un dispositivo compacto y consta de una turbina bidireccional accionada por aire. La turbina, como se aprecia en la imagen se encuentra ubicada dentro de un tubo que contiene aire en su parte superior y agua en la parte inferior, siendo ésta parte inferior de mucho mayor diámetro (si el tubo es redondo) o de mayor área si el conducto es de otra forma no redonda. Es un sistema cerrado, de modo tal que la oscilación producida por una ola hace pasar un volumen de aire que acciona la turbina, que a la vez acciona el generador al que está conectada y produce electricidad. En realidad sucede que siendo el tubo de forma regular el agua contenida tiende a conservar el nivel sea cual sea la posición del tubo, de modo tal que la turbina que está fija en una posición se acerca a uno de los dos extremos del agua y atraviesa el volumen de aire que la acciona. El tubo se mueve mientras que el agua se mantiene a nivel. La imagen 1 muestra un esquema simple cuya desventaja es situar la turbina en una posición elevada que la hace oscilar demasiado. La imagen 2 muestra una turbina situada abajo y al centro de modo tal que la oscilación de la turbina es mucho menor y permite compactar el dispositivo.
Cómo se observa en la imagen, el tubo que contiene el agua es de igual diámetro en toda su extensión, esto es necesario para que cuando oscile el dispositivo el fluido no demore,  luego el tubo reduce su diámetro a la mitad y luego un poco más, hasta ser la cuarta parte, lo que es necesario para aumentar la velocidad del fluido aire que acciona la turbina.


Cómo se aprecia en la imagen anterior, el tubo de menor diámetro de ha extendido para lograr colocar la turbina en la parte inferior y lograr de este modo que se mueva menos al estar abajo y al centro en el mismo plano que la base del dispositivo.


Construcción.- 
Cómo se puede ver en: https://www.youtube.com/watch?v=FjtclV5KQvc el dispositivo denominado Floating wave energy device muestra la simpleza de la fabricación. En este caso se puede usar cilindros usados (de 220 litros, diámetro 58 cm y altura de 94 cm unidos por un tubo rectangular de área similar o 2,400 cm2 en su parte inferior) luego en la parte superior se puede usar cualquier tipo de tubos cuadrados de metal incluso de forma irregular o cónicos cuyo terminal sea un niple de acero que puede ser roscado a un tubo regular y adecuado para que accione la turbina. La turbina debería ser de metal dentro de una caja de similar forma a la que se ve en el test y que accione un generador de 12 voltios de electricidad continua. El dispositivo puede ser colocado sobre un pontón construido con cilindros de plástico y ser anclado cerca a la playa y transportará la electricidad a través del cable del ancla o por arriba si es posible.  La electricidad será almacenada en baterías. También es posible que el dispositivo forme parte del pontón y parte de él puede estar sumergido pero será sensible a la corrosión.
El generador puede estar dentro de la caja que alberga la turbina, la caja puede tener forma irregular, lo que importa es que no sea demasiado grande y que los tubos que conducen el aire estén muy próximos a las paletas. La figura 3 muestra el dispositivo sobre un pontón flotante construido con cilindros. Se debe incluir una entrada con tapa situada en la parte superior de uno de los cilindros para cargar de agua el dispositivo.


Test de turbina bidireccional en un simulador casero.
En condiciones normales en este generador eléctrico undimotriz que es de circuito cerrado y hermético, cada vez que el mar lo mueve por acción de una ola, un volumen de aire empuja las paletas de la turbina y por supuesto la turbina que forma parte del dispositivo se mueve junto con él. Para propósitos prácticos he instalado la turbina en forma fija y haré oscilar el agua dentro del dispositivo subiendo por un lado y bajando por el otro de modo tal que el aire es empujado por un lado y succionado por el otro como en efecto sucederá en la practica. Este es el vídeo que demuestra que ésta turbina funciona y es eficiente al 100 por ciento menos el rozamiento del eje y el rozamiento del aire contra las paredes de los tubos. Este video también demuestra que este generador eléctrico es práctico.




Lima, 26 de julio de 2018
Jorge Egusquiza Loayza
jorge_egusquiza@hotmail.com