MOLINO DE VIENTO
noviembre 27, 2021FÍSICA II
“CUANDO EL VIENTO SOPLA ALGUNOS CONSTRUYEN REFUGIOS, OTROS, CONSTRUYEN MOLINOS DE VIENTO”
PRINCIPIO FÍSICO PARA SU FUNCIONAMIENTO
Los molinos de viento son máquinas eólicas lentas cuyo funcionamiento se basa en el empuje que ejerce el viento sobre la superficie de la vela o aspas que presenta el rotor de estos ingenios eólicos (esta acción es cuando no hay ningún motor que impulse).
Se emplea la energía del viento (eólica) para diferentes tareas, siendo así en la física la energía mecánica. Esta energía proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio se puede conectar a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad.
Se podría considerar que en este prototipo el principio que se aplica es la mecánica clásica en la subdivisión de “dinámica” debido a que estudia el movimiento de los cuerpos a partir de las causas del mismo.
Al igual se podrían relacionarse las leyes de Newton; Primera ley: Un cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme a menos que actúe sobre él una fuerza externa. En este caso nuestro molino de viento seria aquel que permanezca en reposo, y la fuerza externa seria el viento, generando así la energía sustentable; Tercera ley: para cada acción existe una reacción igual y opuesta.
Estas son solo algunas leyes básicas de la física y han sido usadas por algunos generadores eléctricos que tengan como fuerza externa al viento. Cuando el circuito se cierra y el imán está en movimiento, las cargas en el metal fluyen y entonces las cargas en el filamento del foco son empujadas, produciéndose una especie de fricción eléctrica, lo que hace que el filamento se caliente y brille (esto es para la energía, pero existen distintos tipos de molinos que cumplen otras funciones y ocupan un proceso diferente).
Las aplicaciones de la energía eólica se pueden clasificar, según su ámbito, como aplicaciones centralizadas, caracterizadas por la producción de energía eléctrica en cantidades relativamente importantes, vertidas directamente a la red de distribución, o aplicaciones autónomas, dentro de las que cabe distinguir el uso directo de la energía mecánica o su conversión en energía térmica o eléctrica.
En el marco de las aplicaciones centralizadas, en las que siempre será necesario que la potencia base de la red la proporcione una fuente de energía más estable, cabe destacar dos grandes tipos de instalaciones eólicas:
· Aerogeneradores de gran potencia: se están llevando a cabo experiencias con aerogeneradores en el rango de potencias de los MW con grandes esperanzas, ya que la potencia que se podría instalar sería muy grande
· Parques eólicos: se trata de centrales eólicas formadas por agrupaciones de aerogeneradores de mediana potencia (alrededor de 100 kW) conectados entre sí, que vierten su energía conjuntamente a la red; la generalización de estas instalaciones contribuiría a una importante producción de electricidad de origen eólico en el futuro
Por su parte, las aplicaciones autónomas de máquinas eólicas de pequeña potencia pueden ser rentables en muchos casos, según las condiciones eólicas y las características concretas de las diferentes alternativas que se comparen. Las posibilidades que existen en este ámbito se pueden dividir en tres grupos, según el tipo de energía utilizada en cada caso:
· Energía mecánica: aplicación inmediata en el bombeo de agua por medio de bombas de pistón, de tornillo helicoidal o centrífugas
· Energía térmica: obtenible a partir de la energía mecánica bien por calentamiento de agua por rozamiento mecánico, o bien por compresión del fluido refrigerante de una bomba de calor
Los molinos de viento podrían solucionar grandes cantidades de energía que se gasta durante el día ya que esto es una energía inagotable no contaminante, y reduce el uso de combustibles fósiles esto nos podría ayudar a disminuir el costo sobre la energía que desocupar a nuestro día día, así como Evitar contaminar algunos territorios de animales, es decir su hábitat.
Emplea la energía del viento (eólica) para diferentes tareas. Esta energía proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio se puede conectar a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad.
La generación de energía eólica se presenta como una de las mejores alternativas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que causan el cambio climático global y reemplazar el uso de combustibles fósiles en la generación de energía eléctrica
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.
· Para resumir la energía eólica podría ayudarnos disminuyendo el costo diario de electricidad.
· Ayuda al medio ambiente, porque esta energía es amigable, no es contaminante.
· También podríamos aprovechar el uso de elementos inagotables del mundo para así no lastimarlo y no seguir agotando otros
¿A QUIEN VA DIRIGIDO Y POR QUÉ?
Va dirigido a todo tipo de público desde una pequeña familia de 4 personas hasta una compañía que tiene mas de 2000 empleados, esto es porque esta es una fuente de energía renovable en la cual se busca producir energía de una forma segura y ambientalmente sostenible: sin emisiones, autóctona, inagotable, competitiva y creadora de riqueza y empleo.
Está fuente de energía al ser una de las fuentes de energía sustentable es de las más favorecedoras para el medio ambiente ya que es una fuente de energía que se enfatiza en la producción de energía limpia y renovable y que es una de las más útiles e importantes a nivel mundial, esto lo podemos decir porque en datos recabados en el 2016 se registró que el consumo de energía producida por los molinos de viento en ese entonces era del 5% a nivel mundial, y mencionar que este ha ido incrementando su importancia con el paso de los años, basándonos en datos registrados en el año 2020 podemos decir que la energía producida por los molinos de viento constituía el 12% y se espera que en los próximos años sea aún mayor esta cifra.
Por lo que podemos decir que siendo una fuente de energía destinada para todo público y una de las más amigables con el medio ambiente al no producir ningún tipo de contaminación, es una de las fuentes de energía más importantes a nivel mundial teniendo un favorable impacto ambientalmente y en la sociedad.
DIBUJO DE LA PROPUESTA DE PROTOTIPO
PROPUESTA DE MATERIALES PARA EL PROTOTIPO
Para la elaboración del prototipo, molino de viento nosotros necesitaremos lo siguiente:
Para la turbina y veleta de la cola:
· 4 piezas de madera de 10 cm x 10 cm
· 4 pinchos de 30 cm de largo (3 mm de diámetro, aproximadamente)
· Cinta aislante o celo de por lo menos 19 mm de ancho
· Pegamento de contacto
· Un mecanismo de engranaje grande (alrededor de 60 mm de diámetro)
· Un trozo de madera de 3 cm de espesor y unos 6 cm x 6 cm de tamaño
· Papel antiadherente o papel vegetal
· Pegamento de fusión caliente (este material solo podrá ser manipulado por los adultos)
· Un tornillo de gabinete de unos 35 mm de largo
· 4 arandelas de montaje del tornillo pintura y barniz (opcional)
Para el generador:
· Un motor de juguete
· Un pequeño engranaje de piñón del mismo tamaño que el engranaje grande
· Un muelle de acero o abrazadera para sujetar el montaje del motor
· Un tornillo largo y una tuerca de 25 mm
Para el ladrón de energía:
Un toroide de ferrita
Un transistor de pequeña señal
Una resistencia de 1 kiloohmio
De 1 a 3 bombillas LED
2 cables eléctricos de 20 cm, de calibre fino, con aislamiento
5 tornillos para la carcasa pequeña
Para el mástil:
Un trozo de tubo de PVC de unos 20 mm de diámetro
Una pieza de 75 cm a 1 metro de largo de un tubo de PVC
2 ataduras (pueden ser pequeñas)
Una canica
Herramientas:
Una sierra
Una superficie de trabajo plana
Un arma de fusión en caliente
Un taladro y una broca de 3 mm
Destornilladores
Plantillas que pueden ser hechas con madera de desecho
0 comments