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los temas son concetos de las clases tomados en la carrera de ingeníeria civil
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Docente: Ing Elias Gonzales Navarro Curso: Mecánica de fluidos Integrantes: ● Rojas Aguirre Diana Patricia ● Valerio Romero Lizeth Thais ● Mellado Hurtado Sergio Andree ● Peña Juscamayta Abel Zenon ● Ñaupa Quispe Tony Gonzalo
El objetivo es realizar nuevas obras con la energía eólica ya que así podemos ahorrar, facilitar el pago de la luz, porque va creando su propia energía. La energía eólica es una fuente de energía renovable, no contamina, es inagotable y reduce el uso de combustibles fósiles, origen de las emisiones de efecto invernadero que causan el calentamiento global. Además, la energía eólica es una energía autóctona, disponible en la práctica totalidad del planeta, lo que contribuye a reducir las importaciones energéticas y a crear riqueza y empleo de forma local.
1. Que es la energía eólica.
2. Las bases científicas de la energía eólica. 2.1 Proceso de conversión de la energía eólica La energía eólica pasa por tres procesos de las cuales son: aerodinámica, mecánica y eléctrica. En los procesos de la energía eólica se encontrará pérdidas de energía que desarrolla el aerogenerador la cual es menor que la energía que la del viento que incide en él.
Donde ηa es la eficiencia aerodinámica a la cual se define como la relación entre la potencia aprovechada y la disponible; su límite superior es, como ya se indicó en la obtención total de la energía eólica, 0,59 - dicho dato se obtiene cuando la relación entre las velocidades de salida y entrada al rotor es v2 = (1/3) v1, dicho dato es la mayor cantidad de de energía eólica obtenida. En aerogeneradores reales, este valor es más bajo ya que influyen diferentes factores que Betz no contempla (la resistencia aerodinámica de las palas del rotor, la naturaleza incomprensible del aire, etc.). Un valor más realista sería un total del 45%, es decir, ηa = 0,45. 2.1.2 Eficiencia mecánica Para la obtención de la energía el eje de la turbina impulsa una caja de cambios de velocidad provocada por el viento que se adapte mejor al generador de energía eléctrica que esté conectado. El mecanismo que presenta es similar a la caja de cambio del automóvil, la eficiencia de todo este componente es denominado como eficiencia mecánica. En el proceso de fricción que se realice se pierde un 5% de la energía en la caja de cambios, es decir que la eficacia mecánica del aerogenerador es solo de un 95%. 2.1.3 Eficiencia eléctrica A la salida de la caja de cambio, el eje del rotor se acopla a un alternador que realiza una conversión de energía mecánica a energía eléctrica, puede ser continua o alterna depende si es corriente continua o un alternador. La frecuencia no coincide con los 50 Hz exactos de la red eléctrica, para ello se acopla complejos circuitos electrónicos para poder convertirla en la energía exacta de 50 Hz requerida para volcar con la red eléctrica. El rendimiento de estos dos sistemas combinados del generador y electrónica se
da a conocer como eficiencia mecánica, la cual la electrónica llega a tener pérdidas de un 5% eso quiere decir que la eficiencia eléctrica será de un 95%. 2.2 Otras consideraciones La comparación entre la energía utilizada para la fabricación y la energía producida es conocido como “tiempo de amortización energética” o “balance energético” es decir tiempo para producir la energía utilizada en la fabricación. Para los parques eólicos se necesitarán entre 6 a 8 meses de funcionamiento para recuperar la energía utilizada para fabricarlos e instalarlos.
3. Aplicaciones de la energía eólica.
5. Energía eólica en edificios. Hoy por hoy, la tendencia es que gire el edificio físicamente al completo o, por lo menos, alguna parte singular como la impresionante terraza móvil de esta vivienda. Desde el estudio de arquitectura HAADS (Hayri Atak Architectural Design Studio) nos proponen un rascacielos eólico formada por tres edificios que giran sobre sí mismos para generar su propia electricidad. El proyecto conceptual del rascacielos llamado Squall Tower, es del arquitecto turco Hayri Atak. Está diseñado para girar físicamente con el viento mientras se observa el horizonte de Dubái. Este rascacielos con forma de turbina está construido sobre una base que pivota, bajo la cual se esconde el motor que transforma el movimiento circular en electricidad. La torre se compone de 3 edificios que se retuercen helicoidalmente formando las aspas y están conectados entre sí por varios nervios y un eje principal. En la actualidad, esta torre eólica Squall Tower no es más que un concepto creativo cuyo principal interés radica en la idea de crear un edificio 100% autosuficiente desde el punto de vista energético.
5.1 Mini eólica integrada en los edificios En este caso, el edificio se diseña desde un primer momento para albergar la generación eólica, por lo que puede adoptar la forma necesaria para no sólo no disminuir el potencial eólico, sino que podrá incluso aumentarlo, como sucede en el "Bahrain World Trade Center", uno de los edificios más altos de Baréin. Lo que se busca es que la forma del edificio sea tal que favorezca la captación del viento. Aunque no es una idea nueva, pues ya los antiguos molinos intentaban aprovechar en su diseño el recurso eólico, son muy pocas las experiencias existentes en el mundo de edificios modernos de este tipo, aunque cada vez son más los arquitectos interesados. El tamaño de la generación eólica puede llegar a ser de hasta varios centenares de kilovatios, una potencia considerable.
Desventajas: ● La energía eólica es intermitente, ya que la producción depende de la disponibilidad del viento, que puede ser variable. ● Los parques eólicos pueden tener un impacto negativo en el paisaje y la vida silvestre, especialmente si se construyen en zonas de alta biodiversidad o sensibles. ● La producción de turbinas eólicas y otros componentes requiere el uso de materiales y energía, lo que genera una huella de carbono y otros impactos ambientales. ● Los parques eólicos pueden generar ruido y vibraciones, lo que puede ser un problema para las comunidades cercanas. ● La construcción y mantenimiento de turbinas eólicas pueden requerir grandes inversiones y pueden tener un impacto negativo en las comunidades locales, como la ocupación de tierras o la interrupción de actividades tradicionales.
7. En qué se diferencia la energía eólica a otras energías renovables. La energía eólica se diferencia de otras energías renovables en que se obtiene a través del viento, mientras que otras como la solar se obtienen a través de la radiación solar, la energía hidráulica se obtiene a través del agua en movimiento, la geotérmica de la energía térmica de la Tierra y la biomasa de la materia orgánica. Además, la energía eólica es considerada la energía renovable más madura y desarrollada, lo que significa que su costo económico es relativamente bajo, no contamina, es inagotable y reduce el uso de combustibles fósiles en comparación con otras tecnologías renovables.
Uno de los principales puntos a favor de la energía eólica es que no emite gases de efecto invernadero ni otros contaminantes, por lo que es considerada una fuente de energía limpia. Además, la energía eólica es más competitiva en costos que otras fuentes de energía renovable como la solar o la hidroeléctrica. Otro punto es que la energía eólica es muy versátil, ya que puede ser utilizada tanto a gran escala en parques eólicos, como a pequeña escala en sistemas de energía eólica domiciliaria. Sin embargo, la energía eólica también tiene algunas limitaciones. La principal es que depende del viento, lo que significa que no siempre se puede generar energía de manera constante y predecible. Además, la construcción de parques eólicos puede tener un impacto negativo en el medio ambiente y la vida silvestre si no se planifica y ejecuta de manera adecuada.
8. Qué tipos de energías intervienen en la energía eólica. La energía eólica es una fuente de energía renovable que se obtiene de la energía cinética del viento que mueve las palas de un aerogenerador el cual a
10. Que tienen en común la energía solar y la energía eólica. La mayor parte de las fuentes de energía, por no decir todas las energías, tienen su origen en los rayos del sol. El viento también se genera gracias al sol porque sus rayos calientan grandes masas de aire frío que suben a las capas altas de la atmósfera dando lugar a los anticiclones. Las diferencias de presión atmosférica es lo que permite la circulación del viento que será más intensa cuanto mayor sea la diferencia entre estas capas. La energía eólica produce la mayor parte de la electricidad consumida en el mundo occidental. Por ejemplo, en España ya se produce casi la mitad de la energía consumida en un determinado número de días. La desventaja de la energía eólica es que es muy intermitente, por lo que se necesitan otros sistemas para cubrir la demanda energética cuando no hay viento. La energía eólica es la manera de generar energía eléctrica por medio del viento. Y la energía solar se genera por medio del sol, la relación que existe entre ambos es que ambas son energías renovables, es decir energías limpias e inagotables. Ambas energías tienen el mismo origen, que se producen gracias a la luz del sol, pero se puede capturar esta energía de diferentes maneras.
Esta comparación entre similitudes y algunas desventajas que tienen podríamos concluir que, ninguna de estas energías es mejor que la otra, realmente marcan ambas una gran diferencia en la obtención de una energía limpia y renovable y aún menos costo de mantenimiento.
11. Aplicaciones de la energía eólica Generar energía eléctrica Esta aplicación es una de las más conocidas, se logra generar electricidad en menor escala (ámbito doméstico) y a gran escala (industrial). Para generar dicha electricidad se emplea el uso de aerogeneradores, se instala torre y en la parte superior de esta hay un rotor con palas que están orientada en dirección del viento, dichos rotores actúan sobre un generador el cual permite la obtención de energía eléctrica
Molinos de viento Dicha aplicación es una de las formas más antiguas de darle uso, para esto se instala un generador eolico dentro del molino Energía térmica La energía que se genera mediante el viento se logra transformar en energía térmica para emplearse en actividades agroalimentarias, también se puede usar para producir calor o frío, es decir, puede calentarse el agua por rozamiento mecánico o accionar una bomba de calor para climatizar espacios. Hidrógeno verde La generación de hidrógeno verde requiere de un proceso químico que necesita de gran cantidad de energía, la energía eólica ayuda a producir
electricidad limpia, el cual puede ayudar a separar el hidrogeno de otros elementos. Transporte Las embarcaciones con veleros son propulsadas por el viento. Los veleros, por ejemplo, atrapan el aire en el velo para aprovecharlo para desplazarse por el agua.
12. CONCLUSIÓN El uso de la energía eólica en edificios puede ser beneficioso en términos de sostenibilidad y reducción de la huella de carbono, ya que es una fuente de energía renovable y limpia. Sin embargo, la generación de energía eólica en edificios también presenta ciertos desafíos técnicos y económicos que deben ser considerados.
