Diseño de un sistema portátil flotante de generación de energía eléctrica de 1kW, aprovechando la corriente de un rio para su posterior almacenamiento en un banco de baterías

Abstract

El objetivo del presente proyecto es la elaboración del diseño de un sistema portátil flotante de generación de energía eléctrica de 1kW, aprovechando la corriente de un rio para su posterior almacenamiento en un banco de baterías, con el propósito de abastecer de energía eléctrica a comunidades alejadas que no cuenten con ese recurso. Las centrales hidroeléctricas tradicionales al requerir de grandes obras civiles demandan un alto costo económico, tiempo prolongado de construcción, permisos gubernamentales y un gran almacenamiento y caudal de agua, por lo que se hace imposible su construcción en lugares intrincados o de pequeña población. Las ventajas del proyecto propuesto son, que al ser portátil permite ser trasladado fácilmente desde cualquier localidad a otra, no depende de las estaciones de lluvia para su funcionamiento y sumando a esto su diseño reducido permite ser instalado en lugares de difícil acceso. Todas estas características más un bajo costo de elaboración (comparado con centrales hidroeléctricas tradicionales), permiten su adquisición a familias de viviendas alejadas y de bajos recursos, así como de empresas o proyectos de investigación ubicados cerca de un rio que requieran de abastecimiento de energía eléctrica por un periodo de tiempo limitado sin grandes obras de construcción o instalaciones costosas. Los elementos que se utilizaron para la elaboración de este sistema son: turbina hidráulica, sistema de transmisión de velocidad, generador eléctrico, plataforma flotante, convertidor acdc, baterías, inversor, actuador entre otros. Una gran ventaja de este sistema de generación es que posee un alto rango de operación, es decir que es capaz de trabajar en diferentes ríos los cuales poseen velocidades de corrientes de agua distintas. Esto se debe a que el sistema cuenta con un canal de admisión regulable que varía el área de entrada de agua mediante un actuador lineal, de tal manera que la velocidad del agua que llega a los álabes de a turbina es constante. Este control se lo realizó mediante un Arduino, un encoder y el actuador lineal antes mencionado. Como resultado se obtuvo un sistema de generación portátil y flotante que puede ser instalado fácilmente en comunidades alejadas y abastecerlas de energía eléctrica. Además, el valor agregado del proyecto es el lazo de control implementado para lograr una generación constante.