Este documento describe un proyecto de investigación sobre el desarrollo de un generador eólico de baja potencia. El objetivo general es construir mejoras en un generador eólico funcional para aprovechar la energía eólica como solución energética limpia. Los objetivos específicos incluyen comprender los principios de generación de energía eólica, conocer los beneficios de esta energía renovable, y desarrollar procedimientos para la construcción de mejoras en un generador eólico inicial de baja potencia.

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1. TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN
La generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables como el viento es una
tarea que la humanidad está descubriendo, no solo como importante, sino también como
vital para el desarrollo de las futuras generaciones. La energía eólica es una fuente
inagotable de electricidad, además de que no contamina, es por ello que encontramos en
esta un gran campo de aplicación para el desarrollo de una fuente alternativa de energía,
trataremos de crear conciencia en las personas, para la utilización de estos generadores
en un futuro y provocar un menor impacto ambiental en la naturaleza. En este proyecto,
trataremos de realizar pruebas con el fin de mejorar o en su caso construir un generador
eólico a través de la aplicación de distintos métodos tecnológicos y herramientas útiles
para su mejora, se fomentará el aprovechamiento de una fuente tan abundante de
energía como lo es el viento. El presente proyecto trataremos de dar a conocer las ideas
principales del desarrollo de nuestro generador; Puesto que el campo de la energía eólica
es sumamente amplio, se debe tener en cuenta consideraciones de diseño muy
profundas, en lo que se refiere a las mejoras ya definidas como lo son el reemplazo de
aspas de dicho generador.
2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
La energía eólica es un tipo de energía renovable cuya fuente es la fuerza del viento .
La forma típica de aprovechar esta energía es a través de la utilización de
aerogeneradores o turbinas de viento.
¿Pero cómo se llega del viento a la electricidad? El antecedente directo de los actuales
aerogeneradores son los viejos molinos de viento, que incluso hoy en día se siguen
utilizando para extraer agua o moler grano. Un aerogenerador es un generador eléctrico
movido por una turbina accionada por el viento .Uno de los problemas más frecuentes
que presentan los aerogeneradores es su gran tamaño así como las vibraciones y ruido
que provocan. Por esta razón suelen ubicarse en zonas alejadas de viviendas. Sin
embargo empresas y científicos de todo el mundo siguen trabajando para construir
aerogeneradores más pequeños.

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2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Buscar y aprovechar fuentes de energía alternas es el camino a seguir para solucionar
muchos de los problemas energéticos y ecológicos de la humanidad. En muchos
sectores de Colombia especialmente aquellos alejados de las grandes ciudades, pocas
personas conocen completamente el concepto de energía limpia o alternativa, lo que sin
duda retrasa el proceso nacional de cambio hacia el uso de este tipo de energía, ya sea
un cambio de mentalidad acerca del tema o un cambio de hecho, en la investigación e
implementación de equipos que la aprovechen. Informar acerca de este tema es
fundamental y sin duda la solución al problema, para que las personas de toda índole
busquen un cambio.
3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. OBJETIVO GENERAL
El presente proyecto tiene por objetivos generales, el desarrollo de procedimientos tecnológicos
y prácticos, que se necesiten para la construcción de las mejoras de un generador eólico
funcional, inicialmente de baja potencia, para después extender las experiencias a potencias
mayores en la medida de lo posible. Se tratará de impulsar el desarrollo de tecnologías de
aprovechamiento eólico para la utilización de esta, como solución de problemas energéticos en
algunas comunidades o incluso en las ciudades, generando con ello, menos contaminación y
desgaste del planeta.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
· Comprender los principios fundamentales de algunos de los equipos modernos de
generación de corriente eléctrica a través de energías alternativas.
· Conocer todos los beneficios que nos proporcione la energía eólica.
· Crear un documento informativo sobre el generador eólico.
· Conocer que materiales se necesitan para la elaboración y montaje de un generador de
energía eólica

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· Qué factores de la ingeniería contribuyen en la elaboración de un generador eólico como
la resistencia de materiales para su elaboración.
4. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
La energía eólica se produce como consecuencia de la energía cinética del viento. El
viento es un fluido puro del cual nos servimos para respirar, este no cambiará su
estructura molecular como tampoco afectará al ambiente su transformación en energía
eléctrica, por lo que es factible su transformación y utilización como energía final. En los
últimos años la energía eólica ha cobrado gran importancia debido a sus ventajas
medioambientales, ya que, genera electricidad a un bajo costo. El termino eólico viene
del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitología
griega. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los
barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus
aspas.
5. MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN
5.1. MARCO TEÓRICO
5.1.1 ENERGIAEOLICA
La ley de la Conservación de la energía establece que en un sistema cerrado la cantidad total
de energía permanece invariable en el tiempo, es decir, que la energía no se crea ni se
destruye, se transforma. Por ello, cuando se habla de energía eólica, nos referimos a la
transformación de la energía cinética del viento (en función de la velocidad del mismo) en otro
tipo de energía aprovechable por el ser humano (comúnmente eléctrica o mecánica) Se
considera que esta es una forma indirecta de la energía solar. Esto se debe a que el sol
(mediante la radiación solar) produce un calentamiento desigual de la superficie terrestre por su
incidencia no uniforme y la diferencia entre las masas continentales y las masas de agua. En
consecuencia, se generan zonas con diferentes gradientes de presión y temperaturas,
produciendo el desplazamiento de las masas de aire y, en consecuencia, la aparición del viento.

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5.1.2 VENTAJAS DE LA ENERGIA EOLICA
• Es renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos
• Es limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes.
• No requiere combustión, es decir que no genera emisiones de dióxido de carbono, por
lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.
• Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas
desérticas, próximas a la costa, en zonas áridas y muy empinadas para ser cultivables.
• Puede convivir con otros usos del suelo, comopor ejemplo cosechas o tierras donde se
lleve a cabo la actividad ganadera.
• Su utilización combinada con otros tipo de energía, habitualmente la solar, permite la
auto alimentación de viviendas, terminando así con la necesidad de conectarse a la red
eléctrica, pudiendo lograr autonomía.
5.1.3 DESVENTAJAS DE LA ENERGIAEOLICA
• El ruido producido por el giro del rotor o el roce de las aspas con el aire puede generar
contaminación acústica, produciendo un impacto negativo en el contexto. Sin embargo,
se debe tener en cuenta que el ruido es proporcional al tamaño del aerogenerador, por
lo que un generador de baja potencia no producirá cambios notables. Además, cabe
recordar que dicho artefacto se ubica a una distancia prudencial de la vivienda a
alimentar (aproximadamente 200 metros) lo que disminuye aún más la posibilidad de
generar un impacto negativo en los usuarios.
• Comparada con las fuentes convencionales de energía, principalmente con la conexión
a red, la eólica presenta costos elevados, sobre todo si se tiene en cuenta la inversión
inicial .
• Al utilizar como recurso energético el viento, se debe considerar que esté no es
constante , por lo que no es recomendable utilizarla como única fuente de energía. A
pesar de ello, gracias a los bancos de baterías desarrollados recientemente, la
autonomía de los equipos eólicos domésticos ha aumentado en gran medida.

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5.1.4 AEROGENERADORES
Para poder aprovechar la energía contenida del viento se han desarrollado, como se dijo
anteriormente, una gran cantidad de máquinas eólicas acorde a la tecnología y la técnica
disponibles en el momento.Sin embargo, es posible diferenciar dos tipos de máquinas en función
de la energía que entregan:
• Molinos. Transforman la energía cinética del viento en energía mecánica, son
utilizados fundamentalmente para el bombeo de agua. Constan de un gran número de
palas (entre 10 y 12), lo que les permite excelentes condiciones de funcionamiento a
bajas velocidades de viento.
• Aerogeneradores. Transforman la energía cinética en eléctrica. En oposición a los
anteriores, se caracterizan por tener pocas palas (entre 1 y 3 generalmente) ya que de
esta manera alcanzan a desarrollar una mayor eficiencia en la transformación de la
energía.

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5.1.5 TIPOLOGIAS EXISTENTES
Existe una gran cantidad de variables utilizadas mediante las cuales es posible hacer una
clasificación de los aerogeneradores. La primera consiste en clasificarlos según la potencia que
generan, medida en watts o vatios.
De esta manera, se obtienen tres categorías perfectamente diferenciadas:
• Aerogeneradores de potencia baja: son aquellos que entregan una potencia de hasta
100 Kw. Se utilizan principalmente para abastecer viviendas, así como establecimientos
de pequeño tamaño, reservándose casi exclusivamente al ámbito privado. Se
encuentran ubicados de manera dispersa alrededor del país.
• Aerogeneradores de potencia media: poseen una potencia de salida entre 100 Kw y
30 Mw, su aplicación se da generalmente en pequeños desarrollos comunitarios.
• Aerogeneradores de potencia alta: son aquellos capaces de generar más de 30 Mw.
Son utilizados para proveer electricidad a la red nacional, por ello se encuentran
comúnmente en zonas con gran potencial eólico. En general, se instalan varios
generadores juntos, formando un parque eólico.
El tamaño del aerogenerador esta directamente ligado a la potencia que posee el mismo. Por lo
tanto, un generador de baja potencia será considerablemente mas pequeño que uno de alta
potencia.

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5.1.6 AEROGENERADORES DE EJE VERTICAL.
Como su nombre lo indica, en este tipo de turbina eólica el eje de rotación del rotor se ubica
perpendicularmente a la dirección del viento, por lo tanto funcionan por el principio de arrastre.
Posee la ventaja de no necesitar orientarse respecto a la dirección donde sopla el viento,
aprovechando eficientemente la fuerza directa del viento sin desperdiciar parte de esta. Otra de
las ventajas que posee es que los equipos de generación y control se encuentran en el pie de la
estructura, a nivel del suelo, lo cual simplifica y abarata considerablemente las operaciones de
mantenimiento.
Este beneficio también trae consigo una desventaja, ya que al encontrarse a menor altura tiene
una menor actuación aerodinámica. Otra de las desventajas de esta tipología de aerogenerador
es que la eficiencia de conversión energética es menor que los aerogeneradores de eje
horizontal. Son especialmente útiles en zonas de vientos arrachados y de direcciones
cambiarias, gracias a su robustez y gran resistencia. Además, su fabricación requiere
generalmente una menor inversión que la necesaria para un aerogenerador de eje horizontal
de las mismas prestaciones.
5.1.7 AEROGENERADORES DE EJE HORIZONTAL
En este caso, el eje de rotación es perpendicular a la dirección del viento, funcionando bajo el
principio de desplazamiento transversal. Una de las consecuencias inmediatas de esta
característica es que es necesario el uso de un dispositivo para orientar la posición del rotor. En
generadores pequeños, de baja potencia, dichos dispositivos resultan sencillos, pero a medida
que aumenta el tamaño aumenta la complejidad. Una alternativa es la utilización de rotores a
sotavento, en los que el viento incide en sentido contrario a los de barlovento. De esta manera,
el rotor se encarga de la orientación. La desventaja es que la torre hace sombra a las aspas,
pudiendo dañar el rotor.
Esta tipología permite barrer mayores superficies que las de eje vertical, por lo que alcanzan
potencias mayores y en cuanto a su altura se puede decir que se aprovecha beneficiosamente
el aumento de la velocidad del viento con respecto a la distancia con el suelo.
Tanto el generador como la caja de multiplicación, están ubicados en el cuerpo del equipo, lo
que trae aparejado complicaciones a la hora del mantenimiento o avería. Además, es necesario
realizar un importante cableado para conducir la corriente generada. Los rotores de eje
horizontal puede estar compuestos por una pala (monopala), dos palas (bipala) o tres palas
(tripala). A medida que aumenta este número, disminuye la velocidad de rotación ya que cada
aspa genera una estela que afecta el rendimiento de la que le sigue. Para la generación de

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energía eléctrica son necesarias grandes velocidades de rotación, por lo tanto es preferible un
menor numero de aspas. Además, estas, debido al desarrollo del perfil aerodinámico que
poseen, pueden ser muy costosas. Sin embargo, los rotores monopala o bipala generalmente
poseen problemas de balanceo, afectando en gran medida su rendimiento y dañando a la vez el
rotor. Por ello, los rotores tripala son los más utilizados en la actualidad,
al punto que se han convertido en el sistema más reconocible de aerogeneradores.
En el mercado actual los generadores de eje horizontal son los que presentan mayores
Desarrollos, ocupando un 80% del total
5.2. MARCO CONCEPTUAL
El señor Betz Un sabio alemán que en 1926 publicó el primer tratado
sobre la teoría aerodinámica aplicada a las turbinas
eólicas.
Eólico Viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo,
dios de los vientos en la mitología griega.
Electricidad Series de fenómenos (atracción, repulsión, calor
reacciones químicas, chispas, etc.) causados por la
posición de electrones y protones.
Electricidad
dinámica
Cargas eléctricas conducidas por los conductores, bajo la
forma de corriente eléctrica.
Aerodinámica Relativo al movimiento del aire o a la aerodinámica, parte
de la mecánica que estudia el movimientos de los gases.
Energía Causa capaz de transformarse en trabajo mecánico.
Viento Corrientes de aire o aire.
Dinamo Maquina destinada a transformar la energía mecánica
(movimiento) en energía eléctrica (corriente) o viceversa,
por inducción electromagnética.
Cautín Herramienta utilizada para pequeñas soldaduras, como
para soldar pequeños cables.

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Hélice Dispositivo de propulsión formado por varias aletas que
giran alrededor de un eje.
Parques eólicos Grades concentraciones de generadores eólicos en
determinado lugar.
Voltímetros Instrumento usado para medir voltajes.
Aerogenerador En este último caso, el sistema de conversión, (que
comprende un generador eléctrico con sus sistemas de
control y de conexión a la red).
Molino Son máquinas que convierten el viento en energía
aprovechable.
Energía verde Es la energía limpia renovable y ayuda a disminuir la
emisión de gases del efecto invernadero al remplazar la
termodinámica a base de combustibles fósiles.
5.3. MARCO LEGAL
Ley 697/2001 Mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía, se
promueve la utilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones.
Decreto 3683/2003: Fuentes no convencionales de energía: aquellas fuentes de energía
disponibles a nivel mundial que son ambientalmente sostenibles, pero que en el país no
son empleadas o son utilizadas de manera marginal y no se comercializan
ampliamente.
5.4. MARCO HISTORICO
La energía eólica no es algo nuevo, es una de las energías más antiguas junto a la
energía térmica. El viento como fuerza motriz existe desde la antigüedad y en todos los
tiempos ha sido utilizado como tal, como podemos observar. Tiene su origen en el sol.
Así, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de
los molinos al mover sus aspas. Pero, fue a partir de los ochenta del siglo pasado,
cuando este tipo de energía limpia sufrió un verdadero impulso. La energía eólica crece
de forma imparable a partir del siglo XXI, en algunos países más que en otros, pero sin

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duda alguna en España existe un gran crecimiento, siendo uno de los primeros países
por debajo de Alemania a nivel europeo o de Estados Unidos a escala mundial. Su
auge en parques eólicos es debido a las condiciones tan favorables que existe de
viento, sobre todo en Andalucía que ocupa un puesto principal, entre los que se puede
destacar el Golfo de Cádiz, ya que el recurso de viento es excepcional.
6. TIPO DE INVESTIGACIÓN
Investigación documental:
El proyecto fue factible porque se pretendió diagnosticar y evaluar la realidad actual de
este, se determinó el alcance de los problemas, y se crearon planteamientos para
resolverlos en base a una investigación bibliográfica que nos permitió establecer
actividades, determinar recursos para la ejecución y por lo tanto a la aplicación del
proyecto fundamentado en una base teórica.
Investigación de campo:
Se empleó la investigación de campo, para la recolección de información acerca de otro
generador eólico en especial, con el fin de conocer las diferencias entre uno y otro,
principalmente en los elementos que lo componen y la estructura o diseño del mismo,
para ayudarnos en la mejora de nuestro generador eólico.
Investigación descriptiva:
El proyecto abarco un nivel descriptivo, ya que nos ayudó a conocer las variables que
comprende el problema, nos dio a conocer las características de la realidad a
investigarse, las causas y consecuencias del problema, así como, los beneficios que
obtendremos con el desarrollo del proyecto.
7. DISEÑO METODOLÓGICO
Para la realización de esta investigación primero se recopilará información sobre los
orígenes de la energía eólica, su estado actual, su importancia dentro del mundo de las
energías alternativas, los tipos de aerogeneradores, sus partes etc., después de leer el
material se desarrollará un documento descriptivo acerca de las partes fundamentales de
los aerogeneradores y de los elementos básicos que se requieren para construir un
aerogenerador.

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8. FUENTES PARA LA OBTENCIÓN DE INFORMACIÓN
La fuente de energía con la que se alimenta una turbina eólica es la llamada "energía
cinética" del viento, es decir la del movimiento de aire. Obviamente esto se aplica tanto a los
molinos de viento antiguos como a los modernos, aerogeneradores de hoy día.
Esta energía cinética se puede expresar en una fórmula física. Sin excepción, todas las
características, y por tanto la producción, los riesgos y los costes de las turbinas eólicas son
resultado de ésta fórmula física. Es ésta fórmula la que determina la cantidad de energía
cinética producida.
La fórmula es: Es = f. mspec. v3
De donde:
 Es: es la energía cinética por segundo proporcionada por el aire que se mueve.
 f: es un factor de cálculo que nos permite tener en cuenta, entre otros, el diámetro
del círculo de rotación de la punta de las aspas de la hélice.
 mspec: la masa específica del aire que se empuja.
 v3: el cubo de la velocidad del viento.
9. RECURSOS
MATERIALES
 Un ventilador de computadora, del cual se va a utilizar la hélice.
 Un taladro
 Voltímetros para medir la carga eléctrica generada
 Cautín para soldadura
 Destornilladores
 Dinamo o generador el cual nos va a generar la carga eléctrica.
 LED (pequeños focos)
 Cables
 Un trozo de madera recta un rodillo y una tabla 10 por 10.

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10. CRONOGRAMA
 Recolección de datos y /o literatura
 Análisis de información y resultados
 Elaboración del informe
 Entrega del informe final al director para revisión
 Ajustes al informe final
 Entrega del informe final
Tiempo
Activ idades
Mes Mes Mes Mes Mes Mes
Semanas Semanas Semanas Semanas Semanas Semanas
Recoleccion
datos
Analisis de
inf ormacion
Elaboracion
inf orme
Entrega de
inf orme f inal
Ajustes
inf orme f inal
Entrega
inf orme f inal
11. REFERENCIAS (BIBLIOGRAFÍA)
 http://gredos.usal.es/jspui/bitstream/10366/19334/1/DFGA_Mejora%20rendimient
o%20generador%20eolico.pdf
 http://laenergiaeoli.blogspot.com/
 http://es.slideshare.net/donnychirin/proyecto-de-investigacion-eolico-1