Diseño de un sistema artesanal para extraer agua del subsuelo accionado por energía eólica
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(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. La presente tesis ha sido revisada y aprobada por el siguiente jurado. ----------------------------------------------------------------. en. ie. ría. (PRESIDENTE). Q. DR. NELSÓN FARRO PEREZ. In g. ---------------------------------------------------------------DR. NAPOLEÓN YUPANQUI GIL. lio te. ca. de. (SECRETARIO). Bi b. ---------------------------------------------------------------DR. CROSWEL AGUILAR QUIROZ (ASESOR). ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DEDICATORIA. A Dios. ica. Dedico este trabajo de investigación en primer lugar a dios por habernos permitido llegar hasta este punto y habernos dado salud, ser el manantial de vida y darnos. uí m. lo necesario para seguir adelante día a día para lograr nuestros objetivos, además de su infinita bondad y. ría. Q. amor.. A nuestros padres. ie. Por su dedicación y apoyo constante; porque nos. en. inculcaron valores y virtudes leales. Por su paciencia y amor que nos acompañaron. de. In g. siempre en nuestro objetivo profesional.. ca. A nuestros hermanos. Por ultimo a nuestros hermanos. por estar. lio te. siempre a nuestro lado en los momentos más difíciles y a todos aquellos que ayudaron directa. Bi b. o indirectamente a realizar esta tesis.. .. LOS AUTORES. iii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. AGRADECIMIENTO. ica. A DIOS en primer lugar, a él por darnos salud, Fortaleza y la suficiente capacidad de Inteligencia para poder culminar mi carrera y por estar a mi lado en todo. uí m. momento.. A NUESTRA FAMILIA, que siempre nos han apoyado en todo momento para poder conseguir nuestras metas trazadas desde el inicio de la carrera y en todo. Q. este tiempo de aprendizaje continuo que llevarremos en el transcurrir de nuestra vida, ya que los éxitos se consiguen con perseverancia y dedicación constante.. ría. A NUESTRO ASESOR, por su continuo apoyo, dedicación y paciencia. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. durante el proceso de nuestra tesis.. LOS AUTORES. INDICE DE CONTENIDOS. Pág.. iv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. JURADO CALIFICADOR.................................................................................... ii. ica. DEDICATORIA ................................................................................................. iii. uí m. AGRADECIMIENTO ......................................................................................... iv INDICE DE CONTENIDOS ................................................................................ v. Q. INDICE DE FIGURAS, FOTOS, DIAGRAMAS ................................................. vi INDICE DE TABLAS ........................................................................................ vii. ría. RESUMEN ...................................................................................................... viii. INTRODUCCION .........................................................................................1. en. I.. ie. ABSTRACT....................................................................................................... ix. II. MATERIALES Y METODOS .......................................................................7. In g. III. RESULTADOS Y DISCUSIONES .............................................................13 IV. CONCLUSIONES ......................................................................................23. de. V. RECOMENDACIONES ..............................................................................24 VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..........................................................25. ca. VII. ANEXOS ....................................................................................................28. lio te. ANEXO1: TABLAS DE RESULTADOS .........................................................29. Bi b. ANEXO 2: DISEÑO DEL EQUIPO ...................................................................34. INDICE DE FIGURAS, FOTOS, DIAGRAMAS. Pág.. v Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. FIGURA N° 1: Equipo artesanal de succión y elevación de agua accionado por energía eólica………………………………………………………………...………13. ica. FIGURA N° 2: Rotor, aletas, cola direccional………………..……………….….14. uí m. FIGURA N° 3: Cigüeñal direccional……………….……………...……………….14. FIGURA N° 4: Bomba de Pistón…………………………………...………………15. Q. FIGURA N° 5: Bomba de ariete……………………………………………………15 FIGURA N° 6:Variación de las velocidades del viento durante el día, para. ría. diferente número de aletas en el rotor………………..……...….….…...………..16. ie. FIGURA N°7: Potencia alcanzada por el rotor a diferente RPM expresado en. en. m/s…………………………………………………………………………..…...……18 FIGURA N° 8: Influencia del número de aletas en la elevación del. In g. agua…………………………………………………………………………………...18 FIGURA Nº 9: Accionamiento del pistón…...………………....…………...……...19. de. FIGURA N°10: Influencia del número de aletas en el volumen y la fuerza de empuje de la bomba pistón……..…………………………………………………..20. ca. FIGURA N°11:Influencia del N° de aletas de la bomba de ariete en la elevación. lio te. del agua ..……...……………..…………………………….………………………..21 FIGURA N°12: Comparación de la altura alcanzada por la bomba pistón y la. Bi b. bomba de ariete ambas con el mismo número de aletas (5 aletas)………..….22. INDICE DE TABLAS. Pág.. vi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. TABLA N° 1 Velocidad de RPM expresados en velocidad angular y velocidad lineal, de los datos obtenidos por el sistema con 5,6 y 7 aletas durante 12 horas. ica. respectivamente ...……………………………………………………………..……29 TABLA N° 2. uí m. Potencia del rotor a diferente número de aletas (5, 6 y 7)………………………………………………………………………...……………..29 TABLA N° 3:. Q. Resultado de volumen y altura utilizando la bomba pistón contando el rotor con 5 aletas……………………………………………...………….……………….…….30. ría. TABLA N° 4:. ie. Tabla N°1. Resultado de volumen y altura utilizando la bomba pistón contando el rotor con 6 aletas.....………………………………..…………………………….30 TABLA N°5:. en. Resultado de volumen y altura utilizando la bomba pistón contando el rotor con 7 aletas……………...…………………………………….…………………………..30. In g. TABLA N°6.. Resultado de volumen y altura, el sistema acoplado a la bomba de ariete, contando el rotor con 5 aletas……………………………….……………………...31. de. TABLA N°7.. Resultado de volumen y altura, el sistema acoplado a la bomba de ariete, contando el rotor con 6 aletas……………………………………….……………...31. ca. TABLA N°8.. lio te. Resultado de volumen y altura, el sistema acoplado a la bomba de ariete, contando el rotor con 7 aletas……………………………………………..………..31 TABLA N°9.. Bi b. Resultados de volumen obtenidos en litros, expresados en metros cúbicos, de los tres sistemas de 5,6y 7 aletas. Sin ariete……………………………….…….32 TABLA N°10. Potencia de la bomba pistón …..……..…………………………………………….32 TABLAN°11. Potencia de la bomba de ariete ……………………..…………….33 RESUMEN. vii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. El presente trabajo de investigación se realizó en la Universidad Nacional de Trujillo. Distrito de Trujillo, Provincia de Trujillo, Perú.. ica. El principal objetivo es diseñar y fabricar un sistema molino de viento – bomba pistón de succión y elevación de agua con diferente número de aletas. Para ser. uí m. almacenada a alturas mayores de 6 metros,. El sistema molino de viento-bomba se instaló en la Ciudad Universitaria en. Q. setiembre de año 2015. Se evaluaron los parámetros de volumen, velocidad y. ría. altura.. En el diseño de la aero bomba, se tomó en cuenta las características dadas por. ie. Robert y Darrell para aero bomba de eje horizontal (diseñadas para manejar. en. cargas mecánicamente). In g. Los resultados muestran que la velocidad del rotor en un intervalo de tiempo 8:00 a 16:00 horas de funcionamiento y cuando la velocidad del viento no fue alta se alcanzó una velocidad de rotor de 800 RPM y el tiempo de duración del viento. de. se mantiene entre 20-30 segundos, La altura que alcanzó el agua succionada se incrementó linealmente, con las rpm del rotor llegando a alturas máximas de. ca. 3.43, 3.55 y 3.66 mt; para el sistema con 5,6y 7 aletas respectivamente. La. lio te. potencia máxima de la bomba de pistón de succión diseñada fue de 11.45 W. La potencia máxima de la bomba de ariete fue de 11.56 W. que permitió incrementar la altura del agua a 80 cm más alto que usando la bomba pistón.. Bi b. Palabra clave: Energía eólica, velocidad, potencia. ABSTRACT. The present research work was carried out at the National University of Trujillo. District of Trujillo, Province of Trujillo, Peru. viii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. The main objective is to design and manufacture a windmill - suction pistón pump and water lift system with different number of fins. To be stored at heights greater. ica. than 6 meters, The wind-pump system was installed in the University City in September of 2015.. uí m. The parameters of volume, speed and height were evaluated.. In the design of the aero pump, we took into account the characteristics given by. Q. Robert and Darrell for aero horizontal axis pump (designed to handle loads. ría. mechanically). The results show that the rotor speed in a time interval from 8:00 to 16:00 hours. ie. of operation and when the wind speed was not high a rotor speed of 800 RPM. en. was reached and the duration time of the wind is maintained Between 20-30 seconds, the height reached by the suctioned water increased linearly, with the. In g. rpm of the rotor reaching maximum heights of 3.43, 3.55 and 3.66 m; For the system with 5.6 and 7 fins respectively. The maximum power of the designed. de. suction piston pump was 11.45 W. The maximum power of the ram pump was 11.56 W. which allowed to raise the water height to 80 cm higher than using the. ca. piston pump.. Bi b. lio te. Keyword: Wind power, speed, power.. ix Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. I. INTRODUCCION. gas natural; y renovables como son solar, eólica, hidráulica.. ica. La energía en el mundo está disponible en dos variantes, no renovables carbón,. Las energías no renovables tienen un potencial limitado, por lo que se espera. uí m. que se agoten en los próximos siglos. Además ellos generan la acumulación de dióxido de carbono, uno de los gases responsables del efecto invernadero involucrado en el cambio climático que ha producido inundaciones, tornados. Q. lluvias intensas y sequias [1,2].. Factores como éstos han contribuido al rápido crecimiento de las energías. ría. renovables en las últimas décadas [3,4].A fin de reducir efectos peligrosos y es responsabilidad de cada país en desarrollar políticas sobre los recursos. ie. energéticos, para sustituir a los combustibles fósiles (Carbón y petróleo) con. en. energías provenientes del, viento, sol, agua, etc. [5]. Siendo además, una alternativa económicamente viable para la generación de. In g. energía eléctrica en comparación con otras fuentes, como la solar [6].. de. Las principales fuentes de energía son:. Energía Solar: Contribuye con 2% del suministro total de energía, aunque está creciendo rápidamente. Una de las principales desventajas es el suministro. ca. intermitente, se aprovecha sólo horas del día y con mayor eficiencia en verano. lio te. Energía Eólica: El viento ha sido utilizado desde hace 2000 años para bombear agua por molinos mecánicos, suministra alrededor del 2% de la demanda mundial de electricidad, con una capacidad instalada que se ha duplicado en los. Bi b. últimos cuatro años [7, 8] Energía Geotérmica: La energía del magma que está cerca la superficie es utilizada para generar electricidad y en forma constante. Islandia que obtiene una cuarta parte de su electricidad de esta fuente y casi la totalidad de su calefacción. [9] 1. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Energía Mareomotriz: El movimiento del océano, a través de las olas y mareas, provee energía en forma constante. Actualmente en desarrollo para su. ica. aplicación. [10] Energía Hidráulica: Constituye la mayor fuente de energía renovable que en la. actualidad se aprovecha y proporciona casi la quinta parte de electricidad en el. uí m. mundo. [11]. Bioenergía: Aprovecha la energía contenida en la biomasa como los residuos. Q. de la agricultura, procesamiento de alimentos, aserrín, residuos y la. ría. transformación de la madera, estiércol y residuos municipales, etc. [12] La tendencia al uso de energías renovables, se sustenta en que son limpias,. ie. sostenibles y compatibles con el medio ambiente.. en. Es de particular interés la energía eólica para generar energía eléctrica, extracción de agua, entre otras, por su aprovechamiento que puede ser las 24. In g. horas del día [13]. Las aplicaciones de la energía orientada a necesidades de pequeñas áreas. [14]:. de. comunidades o de tareas agrícolas, pudiendo sintetizarse en las siguientes Bombeo de agua y riego. . Calentamiento de agua. . Alumbrado y usos eléctricos diversos. lio te. ca. . En muchos países se está utilizando molinos de eje horizontal acoplados a bombas de diferentes tipos de acuerdo a las necesidades de extracción e. Bi b. instalados en lugares de buena fuente de energía eólica, convirtiéndose la energía eólica esencial para sus diferentes usos. India.- El agua subterránea es una fuente importante para el riego y abastecimiento de agua potable. Por ello, los intentos de aprovechar la energía del viento para el bombeo de agua en el país se han realizado desde principios de 1980 utilizando el molino de eje horizontal. [15] 2. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Estados Unidos.- El molino de viento en la Granja estadounidense (o molino americano) se encuentra todavía en uso generalizado para el bombeo a bajos volúmenes de agua de los pozos o perforaciones. Se estima que hay alrededor. ica. de 80.000 operaciones en el altiplano sur de los Estados Unidos. [16] Sudáfrica.- Una empresa en Sudáfrica tiene un molino de viento multípala con. uí m. una bomba de hélice giratoria para la extracción de agua. [17]. España.- Desde 1984, un sistema eólica de eje horizontal fue instalado en Los Moriscos (Gran Canaria, España) para la conducción de agua salobre extraída. Q. del mar. [18]. Cuba.- En Cuba utilizan bombas de viento tipo americano para riego localizado. ría. para la siembra de tomates. [19-20]. fueron instalados en los años 20. [21].. ie. Colombia.- Existen Aero bombas del estilo americano para uso agrícola que. en. Los diferentes sistemas de bombeo de agua que existen utilizando energía eólica. In g. operan según el tipo de energía que transforman. Sistema de conversión a energía eléctrica Este sistema consiste de un rotor, que acciona un generador que produce. de. energía eléctrica para accionar una bomba la cual extrae el agua. Requiere de una instalación para controlar el generador y la tensión de salida. [22].. ca. Sistemas de bombeo mecánico para bombear agua. En las Aero bombas, la energía eólica es transformada a energía mecánica. El. lio te. sistema extrae la energía del viento a través de su rotor y convierte su movimiento rotacional (o energía cinética) en acción mecánica que permite mover una bomba que pueden ser de tipo pistón, de tornillo helicoidal o. Bi b. centrifugas y así producir la acción de bombeo [23]. El tipo de bomba, en muchos casos determina la forma de funcionamiento del. rotor, el eje de rotación y potencia de transferencia a la bomba de alimentación.. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Aero bombas acopladas a bombas de pistón: El rotor eólico esta acoplado mecánicamente (o con acople directo o con un reductor de velocidad) a una bomba de pistón a través de un vástago que transmite el movimiento oscilante. ica. desde la parte superior de la torre hasta la bomba sumergida generalmente dentro del pozo o fuente de agua. Esta instalación, es por lejos, la más común. uí m. en las soluciones de Aero bombeo al nivel mundial.. Aero bombas con transmisión rotatoria: El rotor eólico transfiere su energía. Q. rotacional a través de una transmisión mecánica rotatoria (caja de cambios) para acoplarse a una bomba roto dinámica (una bomba centrífuga o axial) o de. ría. desplazamiento rotatoria (una bomba de tornillo o un tornillo de Arquímedes). Este esquema de Aero bombeo generalmente es usado para aplicaciones de. en. ie. baja cabeza y grandes volúmenes de agua.. Aero bombas con transmisión neumática: Algunas compañías comerciales. In g. producen equipos eólicos provistos de compresores reciprocantes. El aire comprimido puede ser utilizado para operar bombas de Ascenso de aire (air lift pumps) a acopladas a cilindros hidráulicos para el accionamiento de bombas reciprocantes convencionales. Esta solución neumática permite su uso para. ´. de. aplicaciones de Aero bombeo remoto.. ca. Aero bombas eléctricas: Este esquema consiste en la generación de energía eléctrica, la cual puede ser transmitida a través de cables para la operación de. lio te. bombas sumergibles eléctricas comerciales (sin requerir acoplamiento a la red eléctrica). Este esquema, al igual que la transmisión neumática, es útil en. Bi b. aplicaciones de aerobombeo remoto. Aero bombas con transmisión hidráulica: Este tipo de solución se encuentra. en una fase experimental, y es muy similar a la transmisión neumática con la diferencia que el fluido de trabajo es agua. Esta solución ha sido aplicada en condiciones de bombeo remoto. 4. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Existen dos modelos de rotores, los molinos de eje horizontal son los más difundidos y los que han permitido obtener las mayores eficiencias de conversión energía para la extracción de agua. [24]. Los rotores eólicos de eje vertical. ica. (Savonius - Darrieus) son pocos adecuados para un sistema de bombeo de agua, ya que necesitan una fuente de alimentación externa para el inicio [25].. bombear grandes volúmenes de agua. uí m. Los modelos clásicos de eje horizontal son el molino de viento holandés para y el molino de viento de granja para. bombear pequeños volúmenes de agua [26-27].. Q. Los molinos de viento de granja también conocidos como rotores multípala, tipo americano, tienen por uso casi exclusivo el bombeo de agua. Su alto par de. ría. arranque y su relativo bajo costo los hace muy aptos para accionar bombas de pistón. Se estima que en el mundo existen más de 1 000 000 de molinos de este. ie. tipo en operación [28].. Su desarrollo tuvo lugar entre 1850 y 1930, y es conocido comúnmente como el. en. "molino de viento americano".Actualmente, los principales productores de estas máquinas en el mundo son Australia, África del Sur, EE.UU. y Argentina. Este primera generación [29].. In g. tipo de molino se conoce también en la literatura científica como Aero bomba de. Los molinos de viento se caracterizan por su diseño fácil. Contribuyen al. de. desarrollo social y económico en áreas remotas, siendo sus materiales de construcción de gran variedad, y pudiéndose emplear, madera, carrizos de caña,. ca. diversos tipos de madera, tubos de PVC u otros materiales que se trabajan de forma artesanal con un mínimo de herramientas [30].. lio te. En el mapa, elaborado por el Ministerio de Energía y Minas, se puede deducir, en términos generales, que el potencial más significativo de energía eólica, se encuentra en la costa. Es justa allí, es donde se han desarrollado en los últimos. Bi b. 20 años algunos proyectos pilotos de energía eólica, como el proyecto de ELECTROPERU 1986, proyecto instalado en caleta piurana de Yacila con apoyo y financiamiento de la cooperación técnica italiana, siendo todos los estudios en el país para la generación de energía eléctrica, para el bombeo de agua no se le ha brindado la importancia necesaria [31]. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. En el mundo como en nuestro país existen, comunidades que no cuentan con el recurso hídrico por ser lugares remotos, pero si muchas de ellas cuentan con un amplio recurso eólico el cual se debe aprovechar para obtener los diferentes. ica. beneficios que nos puede brindar, en este caso contar con agua proveniente del subsuelo para sus diferentes usos.. uí m. El objetivo principal de este trabajo de investigación es diseñar y fabricar un. sistema de succión y elevación de agua para extraer agua del subsuelo accionado por energía eólica y ser almacenada a alturas mayores de 6 metros,. Q. utilizando materiales de bajo costo. El sistema usara energía eólica, la cual por ser una de las formas importantes de energía renovable, resulto ser amigable. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. las familias de bajas recursos económicos.. ría. con el medio ambiente haciendo factible su uso en varios países, beneficiando a. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. II.. ica. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS . 1varilla de fierro de 9m de1.25. . 2 varillas de 0.63 cm.. . 2 rodajes de 1.25 cm de diámetro interior y 3.75 cm de. uí m. 2.1.. MATERIALES Y METODOS. diámetro exterior . 1 rodaje de 7.62 de diámetro interior y 16 cm de diámetro. Q. exterior Martillo. . Pernos grado 8 de 1.25 cm ø. . Sierra. . Guantes de hilo. . Alicate. . Lentes. . Latón de 0.3 mm grosor. . Válvula check de reloj de 2.5 cm ø. . Válvula check de pie de 2.5 cm de ø. . Tubos de PVC de 2.5 cm de ø. . ie. en. In g. de. . ría. . Cinta de teflón Codos de PVC 2.5 cm de ø. T de PVC 2.5 cm de ø. . Botella de 3 Lt.. . Manguera de 6 mts.. . Pegamento. lio te. ca. . Bi b. Instrumentos de laboratorio -Tacómetro RPM marca honda CGL 125 rango (0-1200) Equipos de laboratorio -. Taladro beuker 550 W. -. Máquina de soldar portátil 1200 w. -. Torno industrial 7. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.2.. Método Experimental. 2.2.1.. Recolección de Datos. ica. Se utilizó como simulador de un pozo subterráneo un balde con agua. El lugar donde se instaló el equipo fue en la azotea del. uí m. pabellón de Ingeniería Química.. Los datos a evaluar son: volumen de agua elevada, velocidad del rotor, altura que alcanza el agua elevada, número de aletas del. Q. rotor y el sistema con y sin bomba de ariete.. ie. Numero de aletas: 5, 6 y7. ría. Variables a cuantificar:. Volumen: se considera el agua elevada por la Aero bomba a una. In g. en. altura con o sin la bomba de ariete.. Tiempo: El tiempo establecido será de 20 segundos debido a los flujos discontinuos del viento, a su vez es el tiempo que tarda la. DISEÑO DEL SISTEMA MOLINO DE VIENTO – BOMBA PISTON. ca. 2.2.2.. de. elevación del agua. lio te. Y ARIETE. El diseño del molino de viento-bomba pistón, se basa en la. propuesta hecha por Robert y Darrell para manejar cargas. Bi b. mecánicamente y/o eléctricamente y de eje horizontal. [34].. El diseño y construcción del sistema se realizó en las siguientes etapas:. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1º ETAPA: ROTOR, COLA DIRECIONAL Y ALETAS. CARACTERISTICAS:. PARTES. FUNCION. ica. ROTOR MATERIAL. MEDIDAS. uí m. Permite almacenar energí a cinética para energía entre una fuente de potencia. inoxidable. diámetro,. 7 mm de grosor. ría. volante central. Acero. Q. 20 centímetros de. suavizar el flujo de. y su carga. Y la. ie. distribución de las. en. aletas. Utilizar la energía eólica (viento) y. Lámina. In g. Aletas. transformarla en. 50 cm de longitud y 0.5. galvanizada. cm de grosor. acero. 1.25 cm de diámetro. acero. 1.25 cm de diámetro. energía mecánica. horizontal. movimiento. giratorio del rotor al sistema.. ca. central. Transmite el. de. Barra. lio te. tipo de cojinete. Bi b. Chumaceras. deslizante teniendo. movimiento ya. sea oscilatorio o rotatorio con el que opera las hélices. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2 ETAPA: CIGÜEÑAL Y EJE PRINCIPAL. FUNCION. MATERIAL. Acoplados a la Rodajes. barra central para. Acero de. el movimiento de. cementación. dímetro interno. ría. del mecanismo de biela - manivela,. en. transformando el. ie. Aplica el principio. movimiento. In g. circular alternativo. Cigüeñal. 1.25 cm de. Q. la misma. MEDIDAS. uí m. PARTES. ica. CARACTERISTICAS:. en vertical. Acero inoxidable. Cigüeñal de motor 50 (Juego axial del Cigüeñal: de. uniforme y. 0.10 a 0.20 mm). de. viceversa, este movimiento es. lio te. ca. proporcionado por el rotor.. Unida al cigüeñal, transmite el. 12 cm de. movimiento en. cigüeñal. forma ascendente. Bi b. biela de. Barra de fierro. longitud. y descendente.. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 3ª ETAPA: BOMBA PISTÓN. ica. CARACTERISTICAS: BOMBA PISTON FUNCION. MATERIAL. Pistón. succionar. pvc. 2.5 cm de diámetro. movimiento. impulsó. fierro. descendente. agua captada no. Acero. en. check. ie. succiona el agua Permite que el. In g. regrese al poso. Almacena el agua. carga. succionada. PVC. diámetro. 2.5 cm de diámetro interno 2.5 cm de diámetro interno. de. Tubería de. 0.62 cm de. ría. ascendente y. Q. Mediante su Barra de. MEDIDAS. uí m. PARTES. ariete. ca. 4ª ETAPA: Sistema de tuberías para usar la bomba pistón y la bomba de. FUNCIÓN. MATERIAL. MEDIDAS. tuberías. conducir el agua. PVC. 2.5 cm. PVC. 2.5 cm. Bi b. lio te. PARTES. llaves de paso. permitir abrir y cerrar los sistemas. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 5º ETAPA: BOMBA DE ARIETE. ica. CARACTERISTICAS: BOMBA DE ARIETE FUNCION. Check de reloj y pie. MATERIAL. Permite que el agua captada no. acero. ría. Sirve de pulmón para bombear tanque de nivel. diámetro interno. Capacidad de 3 litros. In g. en. superior.. PVC. ie. agua hacia un Botella. 2.5 cm de. Q. regrese. MEDIDAS. uí m. PARTES. de. Niples ,codos. PVC. ,llave de paso. 2.5 cm. Bi b. lio te. ca. Implementos. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. ica. III.. El tiempo para tener la velocidad promedio del rotor de 800 rpm es de 20. uí m. segundos y tomada por medio de un tacómetro.. El equipo construido consta de varios sistemas de trasmisión de potencia como. Q. se muestra en la figura N° 1 que son rotor, cigüeñal, bomba pistón, bomba de. ría. ariete.. en. ie. CIGUEÑAL. COLA ROTOR BOMBA PISTON. de. BOMBA DE ARIETE. In g. DIRECCIONAL. lio te. ca. POZO. Fig. Nº 1.-Equipo artesanal de succión y elevación de agua accionado por. Bi b. energía eólica.. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Rotor del molino de viento. Transmite la fuerza. a la bomba pistón para. accionar el sistema de succión y bombeo de agua. Está formado por un volante el que está unido a las aletas y transmite la fuerza del aire (energía eólica) hacia. ie. ría. Q. uí m. ica. el cigüeñal energía mecánica). en. Fig. Nº 2.- Rotor, aletas, cola direccional Cigüeñal.-Transfiere la fuerza rotacional del rotor del molino de viento en fuerza. Bi b. lio te. ca. de. In g. longitudinal vertical de ascenso y descenso para accionar a la bomba -pistón. Fig. Nº 3.-Cigüeñal direccional. 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Bomba pistón.- transfiere la energía del cigüeñal para la succión del agua y. en. ie. ría. Q. uí m. ica. elevarlo a mayores alturas.. Fig. Nº 4.-Bomba de Pistón.. In g. Bomba de ariete.- Mediante diferencia de presión permite aumentar la elevación. Bi b. lio te. ca. de. del agua.. Fig. Nº 5.-Bomba de ariete. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 3.1 Influencia del viento en la velocidad del rotor. Como la velocidad del viento no es constante en el tiempo se estudia su. ica. influencia sobre la velocidad del rotor (rpm) durante 12 horas por tres días. utilizando el rotor con diferentes números de aletas. La toma de datos fue. uí m. cada 20 segundos desde las 7 am hasta las 7 pm esta data fue tomada en el. mes de Setiembre del 2016 en la estación de invierno utilizando como. Q. instrumento de medida un tacómetro analógico.. ría. 3500. ie. 3000. en In g. 2000. 1500. 1000. 7 aletas. 6 aletas 5 aletas. de. velocida de rotor RPM. 2500. 500. Tiempo (Hr). lio te. ca. 8 8.2 8.4 9 9.2 9.4 10 10.2 10.4 11 11.2 11.4 12.05 12.25 12.45 13.05 13.25 13.45 14.05 14.25 14.45 15.05 15.25 15.45 16.05 16.25 16.45 17.05 17.25 17.45 18.05 18.25 18.45. 0. Fig. N° 6. Variación de las velocidades del rotor durante el día, para diferente número de aletas en el rotor. Los resultados se presentan en la Fig. N° 6 y la tabla N° 1(del anexo) donde se. Bi b. observa que no hay diferencia en las rpm, que se obtiene cuando se utiliza 5,6, 7 aletas en el rotor, presentando las mismas tendencias de comportamiento en 12 horas de medición.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. a) Desde 8:00 – 16:00 horas, el rotor tiene un tiempo de duración que se mantiene entre (20 a 30 segundos) y posteriormente disminuye a velocidades que no logran vencer el arranque del rotor.. ica. b) Los “tiempos muertos” (sin movimiento de rotor) duran hasta media hora en muchos casos.. c) Las velocidades del rotor del molino de viento que se obtienen entre las 8. uí m. a 15 horas son entre 400-800 rpm para los tres sistemas de aletas, Posteriormente se incrementa en forma exponencial hasta valores cercanos a los 1800 rpm, acorde con el incremento de la velocidad del. ría. Q. viento.. La potencia que genera el movimiento del rotor se calcula con la ecuación de. ie. BETZ, la cual es independiente del número de aletas que tiene el sistema y de succión y bombeo.[25]. en. corresponde a la potencia teórica que produce el rotor para accionar el sistema. In g. 𝑷𝑹𝒐𝒕𝒐𝒓 = 𝟎. 𝟏𝟓 ∗ 𝑫𝟐 ∗ 𝑽𝟑 ………..Ec. (1). de. Donde:. P= Potencia del Rotor (W). ca. D= diámetro rotor (m). V= velocidad del rotor (m/s). Bi b. lio te. 0,15 es un factor de Betz. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(27) ica. 20.00 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00. V- Potencia. 0.00. 10.00. 20.00. 30.00. 40.00. 50.00. Q. POTENCIA Watt. uí m. Velocidad m/s. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Fig. N° 7. Potencia alcanzada por el rotor del molino de viento a diferente. ría. RPM expresado en m/s.. Como se observa en la Fig. N° 7 y tabla N° 2 la potencia del rotor se incrementa. ie. de forma exponencial para velocidad de 4-18 m/s, la ecuación que describe. en. dicho comportamiento utiliza el software TABLE CURVE 2D, cuya ecuación es:. In g. 3.2. Influencia del número de aletas en la elevación del agua. Se estudia la altura que alcanza el agua al tener el rotor 5, 6 y 7 aletas.. de. 4. 2.5 2 1.5 1. ca. 3. lio te. Altura de agua (mt). 3.5. ALT. Vs POT. 5 ALT. Vs POT. 6 ALT. Vs POT. 7. 0.5. 0. 3.9. 5.0. 6.0. 7.6. 8.3. 8.9. 10.4. Potencia bomba pistón (watt). Bi b. 3.0. Fig. N°8. Influencia del número de aletas en la elevación del agua. En los resultados que se mostraron en la Fig. N°8 y tabla N° 10 (del anexo) se observa que la altura que alcanza el agua succionada se incrementa. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. linealmente, alcanzando altura de 3.43, 3.55 y 3.66 m, para el sistema con 5,6 y 7 aletas respectivamente.. ica. El sistema eleva el agua por el movimiento del rotor, la transmisión de la energía del rotor que convierte su movimiento giratorio, en un movimiento. uí m. lineal de ascenso y descenso a través del cigüeñal la que se denomina. de. In g. en. ie. ría. Q. fuerza de empuje.. ca. Fig. Nº 9.- Accionamiento del pistón.. lio te. Por lo tanto hay una diferencia entre la potencia del movimiento circular con la fuerza mecánica para trasmitir el movimiento lineal, ascenso y descenso (fuerza de empuje).y donde es influenciada por el aumento del número de. Bi b. aletas, la cual brinda mayor estabilidad y fuerza de arranque al rotor haciendo que la fuerza de giro aumente conforme las aletas aumenten. El aumento del número de aletas se traduce en una mayor fuerza de empuje,. por lo tanto la capacidad de fuerza succión en la bomba pistón que es de tipo vertical se alcanza mayor volumen.. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 0.018. 0.014. ica. 0.012 0.01 0.008. 0.006. uí m. Potencia bomba pistón (Hp). 0.016. 0.004 0.002 1. 1.5. Q. 0 2. 2.5. 3. 3.5. ría. Volumen de agua (L) volumen (L) vs POT.(Hp). volumen (L) VS POT. (Hp). volumen(L) VS POT. (Hp). ie. Fig. N° 10: influencia del número de aletas en el volumen y la fuerza de. en. empuje de la bomba pistón.. Según la Fig. N° 10 y tabla N° 9 el aumento del número de aletas permite. In g. aumentar el volumen de agua aproximadamente en 15 ml en cada sistema de 5, 6,7 aletas.. La potencia de la bomba pistón es calculada con la relación. Donde:. ca. de. 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝑃. 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ 𝐻 ∗ 𝑄 …………..Ec. (3)[25]. lio te. P=Potencia de la Bomba P. esp.= Peso específico del agua (25°C). H=altura de elevación de agua (m). Bi b. Q= caudal (L/min) Contando con un tiempo establecido de 20 s y el volumen se calcula el caudal. 3.3 Influencia de la bomba de ariete en la elevación del agua. Se estudia la influencia de acoplar al sistema una bomba de ariete.. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Se realiza ensayos con el rotor 5, 6 y 7 aletas, para determinar la influencia del número de aletas en la eficiencia de la bomba de ariete. Se calcula la potencia de trabajo de la bomba de ariete utilizando la Ecu.. ica. 3, para los diferentes números de aletas en el rotor.. uí m. 5. 4.5 4. Q ría. 3 2.5 2. ALT.vs POT. 5 ALT vs POT. 6. ALT. Vs POT 7. ie. Altura de agua (mt). 3.5. en. 1.5. 0.5 0 4.06. 5.01. In g. 1. 5.61. 6.61. 7.98. 9.57. 10.20. 10.41. de. Potencia de la bonba de ariete (w). Fig. N°11. Influencia del N° de aletas de la bomba de ariete en la elevación. ca. del agua.. lio te. La función de la bomba de ariete es transformar la energía cinética a energía de presión. Similar a una bomba de chorro de agua que actúa por choque y emplea. la fuerza que se genera cuando una masa de agua en movimiento se detiene. Bi b. repentinamente, este fenómeno se conoce con el nombre de golpe de ariete. En los resultados que se muestran en la Fig. N°11 y tabla 11 (anexo), se observa. que al utilizar la bomba de ariete, la altura que se alcanza en el agua supera los 4 metros. La relación entre la potencia y la altura para el rotor con 5,6 y 7 aletas es de tendencia lineal, alcanzando alturas máximas del agua de 4.1, 4.22 y 4.36 metros respectivamente. 21. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Como la bomba pistón transmite potencia al agua que llega a la bomba de ariete, la potencia de la bomba de ariete para elevar el agua depende de la fuerza que recibe la bomba de pistón.. ica. Por lo tanto, a mayor número de aletas, aumenta la potencia en la bomba pistón. uí m. y en consecuencia se incrementa la altura que el agua alcanza.. Al comparar la altura que alcanza el agua con el golpe de ariete tabla N° 6 y la tabla N° 3 sin ariete (Anexo). En la Fig. N° 12 se observa que con el ariete se. Q. alcanza mayor altura de agua que en promedio es de 80cm.. ría. 4.5. ie. 3.5. en. 3 2.5. SIN. Ariete. CON. Ariete. In g. Altura de agua (mt). 4. 2. 1 2.5. de. 1.5. 4.5. 6.5. 8.5. 10.5. 12.5. ca. Potencia bomba piston y ariete (w). Fig. N° 12. Comparación de la altura alcanzada por la bomba pistón y la. Bi b. lio te. bomba de ariete ambas con el mismo número de aletas (5 aletas). IV.. CONCLUSIONES. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1. Se ha diseñado un sistema molino de viento – bomba pistón de bombeo de agua del subsuelo accionado por energía eólica.. ica. 2. La bomba de pistón alcanzo una potencia máxima de 10.74 W. 3. La bomba de ariete permite incrementar la altura del agua 80 cm más que. uí m. la bomba pistón.. 4. La bomba de ariete alcanzo una potencia máxima de 10.93 W.. Q. 5. La bomba de ariete es influenciada en su funcionamiento por la energía,. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. que transmite el rotor.. V.. RECOMENDACIONES 23. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. 1. Se pueden seguir acoplando sistemas para mejorar su funcionamiento.. 2. Se podría colocar sensores en el pozo de recolección de agua para que. estos puedan detectar cuando el pozo está lleno y así poder cerrar la llave. uí m. principal o colocar el freno del rotor.. Q. 3. El frenado del rotor debe ser manipulado con cuidado ya que a. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. velocidades altas este puede resultar peligroso.. VI.. BIBLIOGRAFIA 24. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
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(37) Q. uí m. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. VII ANEXOS. ANEXO N° 1: TABLAS DE RESULTADOS 28 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(38) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. Tabla N°1. Velocidad de RPM expresados en velocidad angular y velocidad lineal, de los datos obtenidos por el sistema con 5,6 y 7 aletas durante 12 horas respectivamente RPM CAPTADOS POR LOS TRES SISTEMAS (5,6y7 aletas). Q. uí m. V(velocidad lineal) UNIDAD m/s 4.19 6.28 7.33 9.42 11.51 12.56 15.70 18.84. ie. 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. RPM a ω (velocidad angular) UNIDAD rad/s 41.87 62.80 73.27 94.20 115.13 125.60 157.00 188.40. ría. RPM. en. Tabla N°2. Potencia del rotor a diferente número de aletas (5,6 y 7).. In g. POTENCIA DE ROTOR ( 5,6 y7) ALETAS D rotor=0.2 m. RPM. V(m/s) 4.19. 600. 0.001. 6.28. 1.49. 0.002. 7.33. 2.36. 0.003. ca. 700. POTENCIA HP. 0.44. de. 400. POTENCIA WATT. 9.42. 5.02. 0.007. 1100. 11.51. 9.15. 0.012. 1200. 12.56. 11.89. 0.016. 1500. 15.7. 23.22. 0.031. 1800. 18.84. 40.12. 0.054. Bi b. lio te. 900. 29 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(39) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. TIEMPO (sg.) 20 20 20 20 20 20 20 20. Q. RPM 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. uí m. SISTEMA CON 5 ALETAS ALTURA(m) VOLUMEN(L) 1.39 1.22 1.7 1.50 2.05 1.80 2.34 2.06 2.77 2.44 2.94 2.59 3.09 2.72 3.43 3.02. ica. Tabla N°3. Resultado de volumen y altura utilizando la bomba pistón contando el rotor con 5 aletas.. de. In g. en. SISTEMA CON 6 ALETAS ALTURA(m) VOLUMEN(L) 1.56 1.37 1.88 1.65 2.18 1.92 2.49 2.19 2.82 2.48 3.01 2.65 3.17 2.79 3.55 3.12. TIEMPO (sg.) 20 20 20 20 20 20 20 20. ca. RPM 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. ie. ría. Tabla N°4. Tabla N°1. Resultado de volumen y altura utilizando la bomba pistón contando el rotor con 6 aletas.. Bi b. lio te. Tabla N°5. Resultado de volumen y altura utilizando la bomba pistón contando el rotor con 7 aletas. RPM 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. SISTEMA CON 7 ALETAS ALTURA(m) VOLUMEN(L) 1.73 1.52 2.01 1.77 2.29 2.02 2.62 2.31 2.95 2.60 3.13 2.75 3.29 2.90 3.66 3.22. TIEMPO (sg.) 20 20 20 20 20 20 20 20. 30 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(40) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla N°6. Resultado de volumen y altura, el sistema acoplado a la bomba de ariete, contando el rotor con 5 aletas.. ica. TIEMPO (sg.) 20 20 20 20 20 20 20 20. Q. uí m. SISTEMA CON 5 ALETAS ALTURA(m) VOLUMEN(L) 2.3 2.02 2.63 2.31 2.82 2.48 3.12 2.75 3.5 3.08 3.9 3.43 4.05 3.56 4.1 3.61. RPM 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. ría. Tabla N°7. Resultado de volumen y altura, el sistema acoplado a la bomba de ariete, contando el rotor con 6 aletas.. ie. SISTEMA CON 6 ALETAS ALTURA(m) VOLUMEN(L) 2.42 2.13 2.74 2.41 2.93 2.58 3.18 2.80 3.61 3.18 4.02 3.54 4.13 3.63 4.22 3.71. TIEMPO (sg.) 20 20 20 20 20 20 20 20. de. In g. en. RPM 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. ca. Tabla N°8.Resultado de volumen y altura, el sistema acoplado a la bomba de ariete, contando el rotor con 7 aletas.. Bi b. lio te. RPM 400 600 700 900 1100 1200 1500 1800. SISTEMA CON 7 ALETAS ALTURA(m) VOLUMEN(L) 2.59 2.28 2.83 2.49 3.2 2.82 3.2 2.82 3.72 3.27 4.13 3.63 4.22 3.71 4.36 3.84. TIEMPO (sg.) 20 20 20 20 20 20 20 20. 31 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(41) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla N°9.Resultados de volumen obtenidos en litros, expresados en metros cúbicos, de los tres sistemas de 5,6y 7 aletas. Sin ariete RPM. VOLUMEN 6 ALETAS. 5 ALETAS. 2.72 3.02. ica. uí m. 0.0027192 0.0030184. 2.79 0.0027896 3.12 0.003124 TIEMPO 20 SEGUNDOS. 2.90 3.22. 0.0028952 0.0032208. en. ie. ría. 1500 1800. M3 LITROS M3 LITROS M3 0.0012232 1.37 0.0013728 1.52 0.0015224 0.001496 1.65 0.0016544 1.77 0.0017688 0.001804 1.92 0.0019184 2.02 0.0020152 0.0020592 2.19 0.0021912 2.31 0.0023056 0.0024376 2.48 0.0024816 2.60 0.002596 0.0025872 2.65 0.0026488 2.75 0.0027544. Q. LITROS 400 1.22 600 1.50 700 1.80 DATOS 900 2.06 1100 2.44 1200 2.59. 7 ALETAS. Tabla N°10.Potencia de la bomba pistón. In g. POTENCIA DE LA BOMBA PISTON 5 ALETAS RPM. 6 ALETAS. 7 ALETAS. P(Hp). P(Watt). P(Hp). P(Watt). P(Hp). 2.98. 0.0040. 3.35. 0.0045. 3.97. 0.0053. 3.88. 0.0052. 4.29. 0.0057. 4.85. 0.0065. 4.98. 0.0067. 5.30. 0.0071. 5.80. 0.0078. 900. 5.98. 0.0080. 6.36. 0.0085. 7.01. 0.0094. 1100. 7.59. 0.0102. 7.73. 0.0104. 8.31. 0.0112. 1200. 8.27. 0.0111. 8.47. 0.0114. 9.06. 0.0122. 1500. 8.90. 0.0119. 9.13. 0.0122. 9.75. 0.0131. 1800. 10.38. 0.0139. 10.74. 0.0144. 11.43. 0.0153. de. P(Watt). 600. Bi b. lio te. 700. ca. 400. 32 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(42) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla N°11.Potencia de la bomba de ariete.. 5 ALETAS. 6 ALETAS. ica. POTENCIA DE LA BOMBA ARIETE 7 ALETAS. RPM P(Hp). 400. 4.06. 0.0054. 4.39. 0.0059. 600. 5.01. 0.0067. 5.35. 0.0072. 700. 5.61. 0.0075. 5.96. 0.0080. 900. 6.61. 0.0089. 6.81. 1100. 7.98. 0.0107. 8.40. 1200. 9.57. 0.0128. 1500. 10.20. 0.0137. 1800. 10.41. P(Watt). P(Hp). uí m. P(Watt). 0.0062. 5.64. 0.0076. 6.89. 0.0092. 0.0091. 6.89. 0.0092. 0.0113. 8.84. 0.0118. 10.07. 0.0135. 10.54. 0.0141. 10.54. 0.0141. 10.93. 0.0147. 0.0147. 11.56. 0.0155. ie. en 10.93. Bi b. lio te. ca. de. 0.0140. ría. 4.60. Q. P(Hp). In g. P(Watt). 33 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(43) Q. uí m. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. ANEXO 2 DISEÑO DEL EQUIPO. 34 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(44) ica. ría. Q. TRIPODE. uí m. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ie. Ø7.62. en. 60.00. Bi b. lio. te c. a. de. In g. 200.00. 60°. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/1000. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-1.
(45) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. BARRA DIRECCIONAL 4.00. 4.00. In g. en. ie. ría. Q. uí m. ica. 5.00. Bi b. lio te. ca. de. 60.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/500 - 1/50. LAMINA :. ABRIL 2017. D-2. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(46) ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Q. uí m. ALETA. ría. 10.00. ie. 20.00. en. 50.00. Bi b. lio. te c. a. de. In g. 20.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. ESCALA:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. 1/125 - 1/500. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-3.
(47) ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RODAGE CENTRAL. ría. Q. uí m. 2.50. Bi b. lio. te c. a. In g. de. 16.00. en. ie. 7.62. 16.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. ESCALA:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. 1/100 - 1/175. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-4.
(48) ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. PISTON. 3.00. Bi b. lio. 3.00. te c. a. In g. de. 20.00. en. ie. ría. Q. 2.00. 2.50. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/125 - 1/25. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-5.
(49) ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ría. Q. uí m. TUBERIA DE CARGA. Bi b. lio. 2.00. te c. a. In g. de. 40.00. en. ie. 1.80. 2.50. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/250 - 1/25. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-6.
(50) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. CHUMACERA. 2.00. In g. en. ie. ría. Q. uí m. ica. 10.00. Bi b. lio te. ca. de. 1.25. 10.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/75. LAMINA :. ABRIL 2017. D-7. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(51) ica. ría. Q. VOLANTE. uí m. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Bi b. lio. te c. a. de. 22.00. In g. en. ie. 20.00. 22.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/200 - 1/125. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-8.
(52) ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. CHECK DE RELOJ. en. ie. ría. Q. 2.50. 2.50. Bi b. lio. te c. a. de. In g. 7.00. 7.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/50. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-9.
(53) uí m. CHECK DE PIE. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ría. Q. 2.50. Bi b. lio. te c. a. de. In g. 7.00. en. ie. 2.50. 3.50. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. ESCALA:. 1/50. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. LAMINA :. ABRIL 2017. D-10.
(54) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. SISTEMA DE TUBERIAS. ie. ría. Q. 270.71. 2.50. In g. en. 100.00. de. 2.50. Bi b. lio te. ca. 100.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. ESCALA:. 1/1750. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. LAMINA :. ABRIL 2017. D-11. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
(55) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. BIELA. uí m. ica. 12.00. Ø 1.25. In g. en. ie. ría. Q. Ø 3.00. 0.47. Bi b. lio te. ca. de. 12.00. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO PROYECTO:. DISEÑO DE UN SISTEMA ARTESANAL PARA EXTRAER AGUA DEL SUBSUELO ACIONADO POR ENERGIA EOLICA ESPECIALIDAD:. ASESOR:. INGENIERIA QUIMICA INTEGRANTES:. ESCALA:. 1/50. Dr. CROSWEL AGUILAR QUIROZ. BERNABE BOCANEGRA RUBBER MICHAEL CASTILLO FERNANDEZ BETTY DEISY FECHA:. LAMINA :. ABRIL 2017. D-12. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.
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