Diseño de un módulo demostrativo de micro generación basado en energía hídrica

Abstract

Durante estas dos últimas décadas se ha evidenciado un cambio en la matriz energética dirigido al uso de fuentes de energía renovable en el Ecuador. No obstante, existe un déficit importante a nivel educativo en la comprensión de sistemas de generación de energía. Por ello, se propone diseñar un módulo demostrativo de energía hídrica empleando microturbinas que permita explicar los principios básicos de conversión de energía.

Se delimitaron 3 alternativas de solución, siendo la variación de cabezal hídrico y su facilidad de transporte, las principales consideraciones de diseño. Mediante una tabla de selección, se optó por el diseño de una estructura metálica dispuesta de un reservorio y un set de tuberías conectadas a las microturbinas que permitían un funcionamiento continuo de apertura simultánea durante 2 minutos.

Se desarrolló un análisis estático usando Autodesk Inventor, a partir del cual se obtuvo la distribución de esfuerzos en la estructura a partir del peso total del agua y una fuerza aplicada por una persona. Dichos resultados confirmaron que la estructura de acero inoxidable y las columnas de acero negro de perfil cuadrado fueron seleccionados correctamente, y los esfuerzos aplicados eran despreciables considerándose un diseño conservativo.