Prueba de un motor DC como generador para pico-generación eléctrica

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Prueba de un motor DC como generador para

Pico-Generaci´

on El´

ectrica

Proyecto de Grado

Juan Camilo Osorio Pinzon

Universidad de los Andes Facultad de Ingenier´ıa

Departamento de Ingenier´ıa Mec´anica

Bogot´a D.C. Colombia Junio 2016

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Prueba de un motor DC como generador para

Pico-Generaci´

on El´

ectrica

Proyecto de Grado

Juan Camilo Osorio Pinzon

Universidad de los Andes Facultad de Ingenier´ıa

Departamento de Ingenier´ıa Mec´anica

Asesor

´

Alvaro Enrique Pinilla,PhD,MSc.

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Agradecimientos

En primer lugar quiero agradecerle a mis padres por brindarme todo su apoyo y gu´ıa a lo largo de esta carrera y este proyecto.

A Álvaro Pinilla por sus enseñanzas académicas a lo largo de toda la carrera, as´ı como su apoyo y asesor´ıa en este proyecto.

A Sofia Garcia, Juan Felipe Cespedes y Miguel Salazar por su constante apoyo en este proyecto y mi carrera.

A los t´ecnicos de laboratorio de la Universidad de los Andes por su ayuda y paciencia a lo largo de todo el proceso.

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Resumen

El presente proyecto de grado surge como una solución para la generación de energ´ıa portátil en zonas rurales de Colombia. Se exploro la viabilidad de utilizar un motor de corriente directa de menos de 30W como generador eléctrico, debido a que resulta bastante dif´ıcil conseguir generado-res de potencias tan bajas(Escala Pico).

Como primera aproximación se utilizaron dos motores de 25W cada uno operados a 12V, y se caracterizaron para obtener sus curvas de potencia eléctrica, mecánica y eficiencia de conversión de energ´ıa. Conociendo estas curvas, se procedió a la caracterización de cada uno de estos motores como generadores y se encontró que cada uno de ellos era capaz de suplir potencias superiores a los 20W. Para estos generadores se obtuvo una eficiencia de alrededor de 69 % con velocidades angulares de 2500RPM.

Para poder probar el sistema en su totalidad, se realizan prubas de carga en ambos generado-res, las cuales consistian en la carga de baterias por medio de cable USB, y un experimento para determinar el numero de bombillos de 12V y 5W que pueden alimentar los generadores sin tener una ca´ıda de voltaje.

Como parte final del proyecto, se analizaron los puntos de mejor operación, donde se estable-ció que el punto de mayor eficiencia esta en la resistencia de 6⌦, a 2500RPM con un torque de 0.15Nm, donde es posible producir hasta 27W con uno de los generadores. Con estos numero en mente, se calculo el diámetro necesario para un turbina tipo Kaplan y se propone un banco de pruebas para la caracterización de un pico generador acoplando el generador y la turbina Kaplan, que sera construido en un proyecto posterior.

Este proyecto es una aproximación a la generación de energ´ıa en zonas rurales, ya que este ti-po de generadores no solo se pueden acoplar en turbinas titi-po Kaplan, sino también en sistemas eólicos, que con el tamaño que tienen se pueden considerar portátiles y de gran ayuda para la generación de energ´ıa en zonas rurales.

(5)

´Indice general

1.

Introducci´

on

9

1.1. Objetivos . . . 10

1.1.1. Objetivo General . . . 10

1.1.2. Objetivos Espec´ıficos . . . 10

2.

Selecci´

on y caracterizaci´

on de Motor DC

11

2.1.

Principios de operaci´on de maquinas el´ectricas de corriente directa

. . 11

2.2.

Motor DC Seleccionado

. . . 13

2.3.

Caracterizaci´on de Motores El´ectricos

. . . 15

2.3.1. Gr´aficas de caracterizaci´on . . . 16

3.

Caracterizaci´

on de Motor DC como Generador

23

3.1.

Caracterizaci´on de Generador 1

. . . 23

3.2.

Caracterizaci´on de Generador MWM

. . . 27

4.

Prueba de Generadores en aplicaciones

31

4.1.

Carga de Bater´ıas USB

. . . 31

4.1.1. Resultados Bateria 1 . . . 33

4.1.2. Resultados Bateria Mophie . . . 34

4.1.3. Circuito de Carga . . . 36

4.1.4. Carga Celulares . . . 39

4.2.

Bombillos 12V 5W

. . . 40

5.

An´

alisis de Resultados

43

6.

Selecci´

on de Turbina y Dise˜

no de Banco de pruebas

45

7.

Conclusiones

49

8.

Recomendaciones

50

(6)

´Indice de cuadros

2.1. Componentes Motor DC . . . 13

2.2. Caracter´ısticas motor DC seleccionado . . . 13

2.3. Instrumentos para caracterizaci´on Motores . . . 16

2.4. Datos obtenidos caracterizaci´on Motor 1 Potencia M´axima . . . 19

2.5. Datos obtenidos caracterizaci´on Motor 1 Eficiencia M´axima . . . 19

2.6. Datos obtenidos caracterizaci´on Motor MWM Potencia M´axima . . . 22

2.7. Datos obtenidos caracterizaci´on Motor MWM Eficiencia M´axima . . . 22

3.1. Puntos de mayor eficiencia Generador 1 . . . 26

3.2. Puntos de mayor eficiencia Generador MWM . . . 30

4.1. Bater´ıas elegidas . . . 31

4.2. Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica de carga de generador 1 . . . 36

4.3. Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica de carga generador MWM . . . 36

4.4. Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica para prender bombillos . . . 42

6.1. Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica de carga de generador 1 . . . 46

(7)

´Indice de figuras

1.1. Pico-Generador hecho por Juan Camilo Sierra . . . 9

2.1. Comparaci´on de tipos de corriente . . . 11

2.2. Esquema de Motores de Imanes Permanentes . . . 12

2.3. Motores de Imanes Permanentes . . . 12

2.4. Motores Seleccionado . . . 14

2.5. Freno Prony . . . 15

2.6. Caracterizaci´on utilizando un generador . . . 16

2.7. Potencia Mec´anica Motor 1 . . . 17

2.8. Potencia El´ectrica Motor 1 . . . 17

2.9. Torque vs Velocidad angular Motor 1 . . . 18

2.10. Eficiencia vs Velocidad angular Motor 1 . . . 18

2.11. Potencia Mec´anica vs Velocidad angular Motor MWM . . . 20

2.12. Potencia El´ectrica vs Velocidad angular Motor MWM . . . 20

2.13. Torque vs Velocidad angular Motor MWM . . . 21

2.14. Eficiencia vs Velocidad angular Motor MWM . . . 21

3.1. Potencia El´ectrica Generador 1 . . . 23

3.2. Potencia Mec´anica Generador 1 . . . 24

3.3. Torque Generador 1 . . . 24

3.4. Voltaje Generador 1 . . . 25

3.5. Corriente vs Voltaje Generador 1 . . . 25

3.6. Eficiencia Generador 1 . . . 26

3.7. Potencia El´ectrica Generador MWM . . . 27

3.8. Potencia Mec´anica Generador MWM . . . 27

3.9. Torque Generador MWM . . . 28

3.10. Voltaje Generador MWM . . . 28

3.11. Corriente vs Voltaje Generador MWM . . . 29

3.12. Eficiencia Generador MWM . . . 29

4.1. Convertidor DC-DC . . . 32

4.2. Montaje para experimento de carga de baterias . . . 32

4.3. Voltaje Ciclo de Carga Bateria 1 . . . 33

4.4. Corriente Ciclo de Carga Bateria 1 . . . 33

4.5. Potencia de Carga Bater´ıa 1 . . . 34

4.6. Voltaje de ciclo de Carga Bater´ıa Mophie . . . 34

4.7. Corriente de ciclo de Carga Bater´ıa Mophie . . . 35

4.8. Potencia de Carga Bater´ıa Mophie . . . 35

(8)

4.10. Comparaci´on Voltaje de Carga Bater´ıa Mophie con circuito propuesto . . . 37

4.11. Comparaci´on Corriente de Carga Bater´ıa Mophie con circuito propuesto . . . 38

4.12. Comparaci´on Potencia de Carga Bater´ıa Mophie con circuito propuesto . . . 38

4.13. Voltaje de carga celular con baterias . . . 39

4.14. Corriente de carga celular con baterias . . . 39

4.15. Potencia de Bater´ıas con Celular . . . 40

4.16. Experimento conexi´on de bombillos en paralelo . . . 40

4.17. Potencia El´ectrica con bombillos generador 1 . . . 41

4.18. Potencia El´ectrica con bombillos generador MW . . . 41

6.1. Diagrama de Cordier . . . 45

6.2. Banco de pruebas para pico-generador hidr´aulico . . . 46

(9)

1. Introducci´

on

En la ultima década, se ha desarrollado la necesidad por parte de la industria de producir energ´ıas renovables o limpias que sean capaces de satisfacer una demanda local. En la actualidad se trabajan con energ´ıas tales como la solar, eólica y la hidráulica, donde grandes empresas han realizado inversiones importantes para trabajar con este tipo de energ´ıas. Sin embargo, el desa-rrollo tecnológico de este tipo de energ´ıas solo se ha dado en escales bastante grandes, lo cual limita un poco los lugares en las cuales pueden ser implementadas. Un enfoque fundamental de este proyecto esta en las zonas rurales del pa´ıs, en donde es bastante complejo el manejo de la energ´ıa y se recurre a fuentes de energ´ıa con combustibles fósiles. Por otra parte, Colombia cuen-ta con fuentes h´ıdricas bascuen-tante imporcuen-tantes que pueden ser utilizadas con este tipo de tecnolog´ıas. La Universidad de los Andes ha realizado varias investigaciones en la generación de energ´ıa eléctrica en escala pico(<100W), implementando energ´ıas tales como la eólica y la hidráulica. Estudiantes como Juan Camilo Sierra[8] realizaron un prototipo diseñando una turbina Kaplan e incorporándo-la con un motor DC(Figura 1.1), que tuvo incorporándo-la capacidad de producir 20W con una eficiencia de convección de energ´ıa de 30 % a 2300RPM.

Figura 1.1: Pico-Generador hecho por Juan Camilo Sierra

Teniendo esto en consideración, el proyecto parte de estas iniciativas ya planteadas por estudiantes como Juan Camilo Sierra[8] para utilizar motores DC como pico generadores a los cuales se les puede acoplar diferentes tipos de turbina, y producir energ´ıa mediante medios eólico y/o hidráuli-cos.

(10)

1.1. Objetivos

Basado en los resultados obtenidos por Sierra[8] y Duarte[2], se plantearon los siguientes objetivos, teniendo en cuenta que el motor seleccionado por cada uno de ellos contaba con velocidades bastante altas para la generaci´on de la potencia el´ectrica deseada.

1.1.1. Objetivo General

Selecci´on y prueba de un motor DC como generador que pueda ser capaz de producir por lo menos 25W a velocidades angulares de 2000RPM o menos.

1.1.2. Objetivos Espec´ıficos

Seleccionar un motor DC, capaz de entregar una potencia de 25W a velocidades angulares bajas(<2000RP M).

Obtener las curvas de rendimiento del motor seleccionado como motor y como generador. Realizar pruebas reales para observar el comportamiento del generador.

Seleccionar una turbina adecuada para el sistema y proponer el montaje para pruebas pos-teriores

(11)

2. Selecci´

on y caracterizaci´

on de Motor DC

2.1. Principios de operaci´

on de maquinas el´

ectricas de corriente

di-recta

Las maquinas eléctricas son convertidores electromecánicos que tiene la capacidad de transfor-mar la energ´ıa eléctrica de un sistema en energ´ıa mecánica o de manera inversa.[1] Generalmente estas se dividen entre maquinas rotativas y maquinas estáticas, donde dentro de la maquinas ro-tativas podemos encontrar motores y generadores de corriente directa y alterna.

La diferencia entre los dos tipos de corriente radica principalmente en la forma en como estas son proporcionadas y requeridas por la maquina. La corriente alterna se parece mucho a una señal senosoidal, la cual varia con el tiempo, mientras que la corriente directa siempre esta suministrada con un valor constante. La corriente alterna es utilizada generalmente para mucho de los electro-domésticos y aparatos utilizados en el hogar, ya que la red eléctrica da corriente alterna con un voltaje de 120V y una frecuencia de 50Hz o 60 Hz dependiendo del lugar. En la siguiente gráfica se puede observar de que manera se comporta la corriente alterna y directa a través del tiempo.

Figura 2.1: Comparaci´on de tipos de corriente

Es importante tener en cuenta que en las maquinas el´ectricas generalmente producen corriente alterna, sin embargo estas cuentan con sistemas tal como el puente de diodos que es capaz de tras-formar la corriente alterna en corriente directa, la cual puede ser utilizada en varias aplicaciones de la vida diaria.

El enfoque principal en esta investigación, son los motores DC de imanes permanentes, los cuales están clasificados en maquinas eléctricas rotativas con escobillas. Sin embargo, antes de definir expl´ıcitamente como funcionan este tipo de maquinas, se debe establecer el principio f´ısico bajo el cual se rige el comportamiento de estos motores. Para entender esto, se requiere identificar el principio de la ley de Faraday, el cual establece que se produce una diferencia de voltaje y corriente, si existe una velocidad relativa entre un conductor eléctrico y un campo magnético[1].

Los motores de imanes permanentes, están compuestos de rotor y estátor, los cuales se se combinan para lograr producir el fenómeno f´ısico ya mencionado, y por medio de un diferencial de voltaje producir un movimiento rotativo o vise versa. En muchos maquinas eléctricas se utiliza una con-figuración en la cual el estátor esta compuesto de imanes fijos colocados en orden alternante para producir un campo magnético deseado. Mientras que el rotor se compone de un embobinado hecho

(12)

de un material conductor para lograr el circuito magn´etico. El esquema general de los motores DC de imanes permanentes se puede observar a continuaci´on:

Figura 2.2: Esquema de Motores de Imanes Permanentes

Donde B~ es el vector del campo magnético generado por los imanes y la espira de color negro es un material conductor que hace la veces de rotor. Para operar esta maquina se debe aplicar una diferencia de potencial a la entrada, lo cual genera que circule corriente a lo largo de la espira, la cual interactúa con los imanes y genera movimiento y una velocidad relativa entre la espira y los imanes, lo que genera rotación.

Otras partes esenciales de un motor DC, son el conmutador y las escobillas. El conmutador realiza la tarea de invertir la corriente cada ciclo para mantener girando el motor hacia el mismo sentido, mientras que las escobillas se encargan de realizar una conexi´on entre la parte fija el rotor del motor.[1].

Como se observo anteriormente, el esquema mostrado es para una sola espira, mientras que los motores de corriente directa cuentan con embobinados de cable de cobre a lo largo de todo el est´ator, como se observa a continuaci´on:

(13)

En la imagen anterior se pueden observar los siguiente componentes:

Numero Componente

1 Estructura 2 Imanes Permanentes 3,4 y 6 Bobinas

5 Rotor

7 Conmutador 8 Escobillas

Cuadro 2.1: Componentes Motor DC

En esta imagen para motores DC industriales, los imanes se encuentran en el per´ımetro de la estructura del motor, mientras que en el rotor existen cinco bobinas de alambre de cobre. Se debe tener en cuenta que el tipo de motor explicado es una de las configuraciones mas utilizadas en la industria, no obstante existen muchas mas configuraciones en la posici´on de las bobinas y los imanes.

Ya que el principio f´ısico el cual caracteriza las maquinas eléctricas rotativas no tiene una direc-ción definida, se puede utilizar un motor eléctrico como generador, simplemente produciendo un movimiento en el eje del mismo.

2.2. Motor DC Seleccionado

Para la selección del motor DC, se realizó una investigación en varios proveedores, y se busco un motor con una potencia mayor a 30W que tuviese una velocidad angular de 2000RPM en su punto nominal.

Se encontr´o un motor DC de imanes permanentes en la empresa Midwest Motion Products el cual cumple las siguientes caracter´ısticas:

Valor(Unidad)

Voltaje DC 12V

Corriente 3.4A

Velocidad sin carga 2182RPM

Torque 25 OZ-IN

Potencia M´axima 35W

Corriente sin carga 0.54A(Max)

Resistencia Embobinado Motor 0,75⌦

Cuadro 2.2: Caracter´ısticas motor DC seleccionado

El motor fue elegido debido a que tenia un potencia de 35W y contaba con una velocidad angular relativamente baja. Se eligi´o teniendo en mente poner a operar el motor a velocidades m´as bajas y obtener la potencia de 25W deseada.

Teniendo este motor seleccionado, se procedi´o a buscar un motor de caracter´ısticas similares pero en un proveedor local, que cumpliera las mismas caracter´ısticas. Esto con el prop´osito de poder

(14)

realizar una caracterización óptima y trabajar bajo los mismos valores de velocidad torque y potencia. Es importante tener en cuenta que conseguir este motor en un medio local no fue nada sencillo, esto se debe a que en general los proveedores de motores no cuentan con las curvas de potencia mecánica o eficiencia, lo que hace bastante dif´ıcil la selección del mismo. Para poder seleccionar este motor con éxito, se realizó una búsqueda de un motor que trabajara a velocidades angulares similares, el mismo voltaje y tuviera una dimensión similar al comprado en la empresa Midwest Motion(MWM). Los motores seleccionados se pueden observar a continuación:

Figura 2.4: Motores Seleccionado

Por motivos de simplicidad, a lo largo de este informe y en las gr´aficas presentadas, nos re-feriremos al motor comprado localmente como motor y generador 1, y el motor comprado en la empresa Midwest Motion como motor y generador MWM.

(15)

2.3. Caracterizaci´

on de Motores El´

ectricos

Para la caracterización de los dos motores eléctricos como motores, se decidió utilizar dos méto-dos diferentes con el propósito de corroborar los datos tomaméto-dos y poder tener una caracterización certera. Esta caracterización se realizó debido a que el fabricante no contaba con las curvas de Potencia y eficiencia, las cuales son de gran importancia para este proyecto.

El primer método utilizado fue la caracterización mediante un freno Prony, el cual se utiliza pa-ra frenar el motor mediante una cinta de freno y as´ı obtener varios puntos de torque,velocidad angular, Voltaje y corriente para diferentes puntos entre motor totalmente libre y motor totalmen-te frenado. Con estos datos se pueden obtotalmen-tener curvas de Pototalmen-tencia Mecánica de salida, Pototalmen-tencia Eléctrica y eficiencia de conversión de energ´ıa. Para ello se utilizaron las siguientes relaciones.

PM ecanica =T! (2.1)

PElectrica=V I (2.2)

⌘= PM ecanica

PElectrica

= T!

V I (2.3)

Donde T es el torque de salida de motor, el cual se puede calcular utilizando la lectura de los dinam´ometros con los que cuenta el freno Prony.

En la siguiente figura se puede observar los instrumentos y el montaje realizado para esta caracte-rizaci´on.

Figura 2.5: Freno Prony

Los instrumentos utilizados fueron:

(16)

Instrumento Variable a medir Cantidad

Dinam´ometros(2.5kg) Fuerzas producida por el motor 2 Tac´ometro Velocidad Angular en el eje 1 Multimetro Futek Voltaje, Corriente 2

Cuadro 2.3: Instrumentos para caracterizaci´on Motores

utilizaba para inducir el voltaje y la corriente al motor.

El segundo método utilizado, fue el uso de uno de los motores como un freno magnético. Este método es muy similar al realizado para la caracterización de un generador, el cual consiste en utilizar varias resistencias para aumentar la corriente que circula por el generador y de esta manera generar más resistencia al movimiento. A medida que se baja la resistencia en el generador, este opone más resistencia al movimiento y realiza un funcionamiento similar a los dinamómetros en la caracterización previa.

Para este montaje, se utilizaron dos re´ostatos para variar la resistencia, un torquimetro marca Futek para medir el torque realizado por el motor, una fuente de voltaje de 60V y 10A, una fuente de voltaje de 12V para alimentar el torquimetro, un tacometro para medir la velocidad angular y tres multimetros para medir la se˜nal de salida del torquimetro, el voltaje de entrada y la corriente de entrada del motor. El montaje realizado se puede observar en la siguiente imagen.

Figura 2.6: Caracterizaci´on utilizando un generador

2.3.1. Gr´

aficas de caracterizaci´

on

Luego de realizar la caracterización por ambos métodos, se realizó una comparación entre ambos y se llego a la conclusión de que los datos obtenidos eran consistentes, por lo cual se estableció que el método de medición era adecuado y los datos eran precisos.

Con esto en mente, las gráficas de potencia eléctrica, potencia mecánica, Torque y eficiencia de conversión de energ´ıa para el motor 1 y motor MWM se presentan a continuación.

(17)

Figura 2.7: Potencia Mec´anica Motor 1

(18)

Figura 2.9: Torque vs Velocidad angular Motor 1

(19)

El resumen de los puntos de potencia m´axima y mayor eficiencia son:

14V 12V 9V 6V

Potencia Mec´anica M´axima(_±0,5) 30W 21W 11W 4.8W

Torque(_±0,02) 0.23Nm 0.2Nm 0.16Nm 0.1Nm

Velocidad en m´axima potencia(_±1) 1138RPM 978RPM 710RPM 453RPM

Eficiencia(±2 %) 54 % 50 % 48 % 45 %

Cuadro 2.4: Datos obtenidos caracterizaci´on Motor 1 Potencia M´axima

14V 12V 9V 6V

Eficiencia M´axima(_±2 %) 64 % 63 % 61 % 56 %

Torque(±0,02) 0.1Nm 0.07Nm 0.06Nm 0.05Nm

Potencia Mec´anica(±0,5) 20W 12W 8W 4W

Velocidad en eficiencia máxima(_±1) 1700RPM 1500RPM 1145RPM 793RPM Cuadro 2.5: Datos obtenidos caracterización Motor 1 Eficiencia Máxima

(20)

Figura 2.11: Potencia Mec´anica vs Velocidad angular Motor MWM

(21)

Figura 2.13: Torque vs Velocidad angular Motor MWM

(22)

El resumen de los puntos de mayor potencia y mayor eficiencia para el motor MWM se observa a continuaci´on.

14V 12V 9V 6V

Torque(_±0,01) 0.23Nm 0.19Nm 0.16Nm 0.1Nm

Potencia Mec´anica M´axima(±0,5) 29W 22W 12.5W 5.4W

Velocidad M´axima Potencia(±1) 1455RPM 1244RPM 823RPM 540RPM

Eficiencia(_±2 %) 50 % 45 % 48 % 41 %

Cuadro 2.6: Datos obtenidos caracterizaci´on Motor MWM Potencia M´axima

14V 12V 9V 6V

Eficiencia M´axima(±2 %) 59 % 58 % 54 % 49 %

Torque(_±0,01) 0.09Nm 0.08Nm 0.06Nm 0.05Nm

Potencia Mec´anica(_±0,5) 17W 15W 8W 4.5W

Velocidad Eficiencia M´axima(±1) 2000RPM 1700RPM 1200RPM 800RPM

Eficiencia(±2 %) 59 % 58 % 54 % 49 %

Cuadro 2.7: Datos obtenidos caracterizaci´on Motor MWM Eficiencia M´axima

Como se puede observar en las gráficas anteriores, el comportamiento del motor MWM es bastante diferente al reportado por el fabricante. Esto se debe a que la resistencia en el embobinado del motor es más alta de lo anticipado por el fabricante, lo cual tiene reducción en la potencia máxima y la velocidad angular. Por otra parte, es importante tener en cuenta que el motor 1 mostró un comportamiento bastante interesante, debido a que es capaz de presentar las mismas caracter´ısticas del motor comprado en la empresa MWM pero con una eficiencia un poco más alta. Debido a este comportamiento, se decidió realizar la caracterización de ambos motores como generadores y observar sus curvas caracter´ısticas.

(23)

3. Caracterizaci´

on de Motor DC como Generador

Luego de realizar la caracterización de cada motor como motor y conocer sus gráficas de po-tencia mecánica, eléctrica y eficiencia, se pueden proceder a la caracterización como generador. Para la caracterización del generador, se utilizo un motor para inducir el torque y velocidad angu-lar, y se procedió a medir voltaje y corriente producida por el generador.

Los valores de resistencia escogidos fueron 30⌦,15⌦,10⌦,6⌦,5⌦ y 2⌦. No se realizaron pruebas con resistencias menores a 2⌦, debido a que al bajar tanto la resistencia, la corriente se acercaba mucho a la corriente de corto circuito, lo cual puede tener daños importantes en el generador. Para cada una de estas pruebas se tomaron en cuenta variables de corriente generada, Voltaje generado, par requerido y velocidad angular de rotación, con los cuales se pueden construir curvas de poten-cia eléctrica generada, potenpoten-cia mecánica requerida y eficienpoten-cia para cada una de las resistenpoten-cias mencionadas anteriormente, utilizando las ecuaciones de los motores pero invirtiendo la ecuación de eficiencia.

Se debe tener en consideración que las pruebas a ambos generadores se realizaron a partir de las 500RPM, ya que debajo de esta velocidad, la potencia eléctrica generada es muy baja, lo cual no es significativo para este estudio. Los resultados de cada generador se puede observar en las siguientes gráficas.

3.1. Caracterizaci´

on de Generador 1

(24)

Figura 3.2: Potencia Mec´anica Generador 1

(25)

Figura 3.4: Voltaje Generador 1

(26)

Figura 3.6: Eficiencia Generador 1

Los datos obtenidos para el punto de mayor eficiencia en cada resistencia del generador 1 fueron:

Resistencia 30⌦ 15⌦ 10⌦ 6⌦ 2⌦

Eficiencia 40 % 67 % 68 % 69 % 59 %

Torque(Nm) 0.077 0.085 0.09 0.15 0.17

Velocidad(RPM) 2900 2500 2500 2500 1667

Potencia Mec´anica(W) 25 21 28 39 34

Potencia El´ectrica(W) 10 14 19 27 20

(27)

3.2. Caracterizaci´

on de Generador MWM

Figura 3.7: Potencia El´ectrica Generador MWM

(28)

Figura 3.9: Torque Generador MWM

(29)

Figura 3.11: Corriente vs Voltaje Generador MWM

(30)

Los datos obtenidos para el punto de mayor eficiencia de cada resistencia del generador MWM fueron:

Resistencia 30⌦ 15⌦ 10⌦ 6⌦ 2⌦

Eficiencia 43 % 56 % 61 % 63 % 57 %

Torque(Nm) 0.05 0.07 0.09 0.1 0.18

Velocidad(RPM) 3000 2500 2500 2500 1875

Potencia Mec´anica(W) 17 18 23 32 35

Potencia El´ectrica(W) 7.5 10 14 20 20

Cuadro 3.2: Puntos de mayor eficiencia Generador MWM

Como se hace evidente en las gr´aficas anteriores, ambos generadores cuentan con eficiencias bas-tante altas. Se puede observar en la gr´afica 3.12 y 3.6 que para resistencias cercanas (5⌦ 6⌦,10⌦

y 15⌦) las curvas de eficiencia tienden a un valor similar de eficiencia a velocidades angulares similares. Por otra parte, para resistencias altas como 30⌦, la corriente que circula a través del generador sera demasiado baja, lo que significa una velocidad angular mucho mayor y una ca´ıda en la eficiencia. Para resistencias bajas como 2⌦, la corriente se acercara cada vez más a la corriente de corto circuito y circulara mucha más corriente en el sistema, lo que significa que el sistema requerirá mayor torque para poder moverse, por lo cual la eficiencia bajara significativamente. Se puede observar en las gráficas de eficiencia de ambos generadores(Figura 3.6,3.12)la eficiencia aumenta hasta cierto valor y luego de este tiende a mantenerse constante a medida que se aumenta la velocidad angular de entrada. No se realizó un análisis de potencia máxima, debido a que como se observa en la gráfica 3.1 y 3.7, la potencia siempre va aumentando y no muestra tendencia a descender.

Por otra parte, como se ve en la tablas anteriores(tabla 3.1 y 4.1), la velocidad del punto de ma-yor eficiencia para resistencias similares es igual, debido a que como se menciono anteriormente, todas las gr´aficas de eficiencia tienden a un mismo valor en un punto similar. No obstante, se hace evidente que para resistencias altas, la velocidad angular en el punto de mayor eficiencia supera a las dem´as, debido a que el generador esta muy cercano a operar sin carga, al igual que para resistencias de valores bajos, la velocidad es baja debido a que el generador esta cerca al corto circuito.

(31)

4. Prueba de Generadores en aplicaciones

Para verificar el funcionamiento de lo generadores en aplicaciones reales, se decidió realizar dos pruebas fundamentales. La primera de estas se centra en la carga de bater´ıas USB para celu-lar(PowerBanks),cuyo propósito era verificar y comparar el ciclo de carga de la bater´ıas utilizando un generador DC y una toma de corriente AC, y as´ı establecer la viabilidad de la carga de estas bater´ıas en zonas rurales y con recursos electrónicos limitados.

La segunda prueba en estos generadores se centro en establecer el numero de bombillos de 12V y 5W que fuera capaz de soportar el sistema. Este experimento se realiz´o teniendo en mente la iluminaci´on de una vivienda por medio de estos generadores a escala pico.

4.1. Carga de Bater´ıas USB

Para la carga de bater´ıas USB, se seleccionaron dos bater´ıas Ion-Litio, que tuvieran la capaci-dad de cagar un celular con caracter´ısticas est´andar, cuando estas est´an cargadas en su totalicapaci-dad. La bater´ıas escogidas fueron:

Marca Capacidad Input Output

Bater´ıa 1 Power Bank m-m 2000mAh 5V-1A 5V-1A Bater´ıa Mophie Mophie 2000mAh 5V-0.5A 5V-1A

Cuadro 4.1: Bater´ıas elegidas

Para comparar el funcionamiento de los generadores con una toma de corriente AC, se realizó la carga de las bater´ıas utilizando cada uno de los generadores, para observar las diferencias más relevantes presentes en el ciclo de carga. Es importante tener en cuenta que para realizar este ciclo se requiere un convertidor DC-DC, esto con el fin de mantener un voltaje constante y evitar picos que puedan dañar las celdas de la bater´ıa, as´ı como regular el voltaje de entrada y obtener un voltaje constante de salida de 5VDC, sin importar su entrada.

El convertidor es similar a los utilizados en los carros para realizar la carga USB de celulares y bater´ıas, el cual requiere 12VDC de entrada, da 5VDC de salida y soporta hasta 3A m´aximo. La imagen del convertidor se puede observar a continuaci´on:

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Figura 4.1: Convertidor DC-DC

Estos convertidores cuentan con diodos que evitan que exista flujo de corriente del celular al generador, reguladores de voltaje, capacitores para la estabilidad e inductancias para aumentar la corriente soportada y filtrar la se˜nal de entrada.

Para realizar la toma de datos, se tuvo en cuenta que los cables que se encuentran dentro de un cable USB estándar, cuentan con una resistencia bastante alta que permite un flujo de corriente superior al normal. Por este motivo, si se realizar un corte de todo el cable, se perderá esa resistencia interna y la corriente solo alcanzara valores de 0.5A máximo. Teniendo esto en consideración, se procedió a realizar una prueba donde no se cortaran los cables, y se pudiera medir la corriente de manera exacta.

Para este experimento se utilizaron pinzas aperimetricas maraca Fluke y una tarjeta de adquisición de datos National Instruments de referencia NI9205. Con estos instrumentos, se procedió a medir voltaje en los terminales positivo y negativo del cable USB y corriente por medio de la pinza. El montaje realizado para estas pruebas se puede observar a continuación:

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4.1.1. Resultados Bateria 1

Los resultados obtenidos para la bater´ıa 1 fueron:

Figura 4.3: Voltaje Ciclo de Carga Bateria 1

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Figura 4.5: Potencia de Carga Bater´ıa 1

4.1.2. Resultados Bateria Mophie

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Figura 4.7: Corriente de ciclo de Carga Bater´ıa Mophie

Figura 4.8: Potencia de Carga Bater´ıa Mophie

Como se evidencia en las im´agenes presentadas anteriormente, la diferencia entre el tiempo de carga de las bater´ıas utilizando la toma de corriente AC y los generadores no varia significativa-mente. Por otro lado, el valor de corriente y voltaje que registran las mediciones es bastante similar

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entre las tres tipos de fuentes, lo que lleva a decir que los generadores si pueden realizar esta tarea sin problema alguno.

Por ultimo, se determinaron las velocidades angulares y la eficiencia a la que trabaja el generador mientras carga las bater´ıas, para poder realizar un an´alisis pertinente. Los datos obtenidos fueron:

Velocidad (RPM) Voltaje (V) Corriente (A) Potencia El´ectrica(W) Eficiencia

Bateria 1 1959 12 0.48 5.8 52 %

Bateria Mophie 1970 12 0.5 6 52 % Cuadro 4.2: Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica de carga de generador 1

Velocidad (RPM) Voltaje (V) Corriente (A) Potencia El´ectrica(W) Eficiencia

Bateria 1 2314 12 0.5 6 54 %

Bateria Mophie 2338 12 0.45 5.4 54.5 % Cuadro 4.3: Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica de carga generador MWM

4.1.3. Circuito de Carga

Ya que es necesario utilizar un convertidor DC-DC para realizar la carga apropiada de las bater´ıas,es importante identificar cada uno de los componentes, para que se puede realizar un circuito que tenga un rango de voltaje de entrada mucho m´as amplio, para poder completar el ciclo de carga de estas bater´ıas con cualquier velocidad de operaci´on de los generadores.

Como primera aproximación, se decidió utilizar un regulador de voltaje LM2596T, con voltaje de entrada de 7-40V y una corriente admisible de hasta 3A. Unido a este regulador, es necesario utilizar dos capacitores de 70µF y 220µF para conservar la estabilidad del circuito. Por otra parte, para que el circuito sea capaz de soportar la corriente tan elevada, se necesita añadir des resistencias de 1.8k⌦ y 6.8k⌦, asi como una inductancia de 5 Henrios. Como parte adicional del circuito, se adicionar algunos diodos para evitar que existiera flujo de corriente de la bater´ıa directamente al generador, unos terminales para facilitar la conexión y un disipador de calor para evitar que el regulador de potencia alcance temperaturas que afecten su funcionamiento.

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Figura 4.9: Circuito esquem´atico

Utilizando este circuito, se realizaron pruebas con una de las bater´ıas y los dos generadores, para observar el comportamiento del ciclo de carga con este nuevo circuito.

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Figura 4.11: Comparaci´on Corriente de Carga Bater´ıa Mophie con circuito propuesto

Figura 4.12: Comparaci´on Potencia de Carga Bater´ıa Mophie con circuito propuesto En las gr´aficas 4.12, 4.10 y 4.11, se observa que no existe una diferencia significativa en el

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4.1.4. Carga Celulares

Como una prueba adicional, se decidi´o observar de que manera se comportaban las bater´ıas seleccionadas en la carga de celulares. Para esta prueba se selecciono un celular Blackberry 8520, el cual cuenta con con una bater´ıa de 1150mAh. Las bater´ıas se comportaron de la siguiente manera:

Figura 4.13: Voltaje de carga celular con baterias

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Figura 4.15: Potencia de Bater´ıas con Celular

Como se observa en las gr´aficas, las bater´ıas son capaces de cargar el celular en su totalidad, y el el tiempo esperado. Por otra parte se ve que las bater´ıas pueden suministrar el voltaje necesario a lo largo de todo el ciclo de carga.

4.2. Bombillos 12V 5W

Como parte final, se decidió probar cada uno de los generadores utilizando bombillos de 5W y 12V, observado la cantidad de bombillos que cada generador es capaz de prender sin que el voltaje de entrada disminuya. Para esto se utilizo una conexión de bombillos en paralelo, con el propósito de mantener el voltaje constante para todos los bombillos y que se produjera un aumento de corriente por cada bombillo. El montaje utilizado se puede observar en la siguiente imagen:

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El comportamiento de los generadores con estos bombillos se puede ver a continuaci´on:

Figura 4.17: Potencia El´ectrica con bombillos generador 1

Figura 4.18: Potencia El´ectrica con bombillos generador MW

Lo que se resalta en estas gráficas, es que la relación entre potencia y velocidad angular es lineal, como era de esperarse, ya que a medida que se somete el generador a más bombillos, aumenta la carga y la resistencia equivalente y el generador necesita mucho más velocidad y par de entrada para realizar la tarea de manera adecuada.

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El numero máximo de bombillos, velocidad angular de operación, potencia eléctrica y potencia mecánica, se puede ver en la siguiente tabla:

N bombillos

Velocidad (RPM)

Potencia El´ectrica(W)

Potencia Mec´anica(W)

Eficiencia

Generador 1 6 2310 27W 38W 70 %

Generador MWM 5 2598 20W 34W 60 %

Cuadro 4.4: Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica para prender bombillos

En las tablas se aprecia que el numero de bombillos esta relacionado con la potencia máxima del generador. Luego de este valor, los bombillos siguen prendidos pero con poca estabilidad y laminación reducida. si se observa la tabla 3.1 y 4.1, la potencia que se alcanza con los bombillos es similar a la máxima encontrada en la caracterización.

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5. An´

alisis de Resultados

La implementación de motores DC como generadores de baja potencia es una opción viable para la producción de energ´ıa. Se puede observar en las gráficas 3.1 y 3.7 que los generadores pue-den llegar a potencias similares a las proporcionadas como motores, sin embargo estas potencias solo penden ser alcanzadas mediante velocidades angulares mucho más altas. A lo largo de todas las pruebas, se determino un aumento de alrededor de 1000RPM entre los puntos de potencias y eficiencias similares de los motores trabajando como motores y los motores trabajando como gene-radores. Esto se debe a que el sistema esta diseñado principalmente para trabajar como motor, por lo cual en el momento de trabajar como generador se requiere proporcionar una velocidad angular mucho más elevada, ya que la eficiencia como motor y como generador deben es muy similar, lo que establece que en el momento de trabajar como motor, la potencia eléctrica deba ser superior a la mecánica, y en el momento de trabajar como generador la potencia mecánica sea superior a la eléctrica.

Como se observa en la tabla 3.1 y 4.1, se puede observar que para ambos generadores la velo-cidad en el punto de mayor eficiencia es de 2500RPM para una resistencia de 6⌦, donde el motor 1 tiene una eficiencia de conversión de energ´ıa de 70.5 % y el de Midwest Motion tiene un eficiencia de 65 %, donde tienen la capacidad de producir 27W y 20W respectivamente, con valores momento par de 0.15Nm y 0.1Nm. Esta resistencia se calculo teniendo en cuenta que las curvas de eficiencia suben a medida que se sube la resistencia, hasta llegar a una resistencia pico donde se encuentra la eficiencia máxima, luego de esto la eficiencia cae para cualquier resistencia inferior a esta. Por otra parte, se debe definir que el voltaje que proporcionan los generadores en estos puntos son de aproximadamente 12.6V para el Generador 1 y 11.5V para de generado MWM. Estos valores se deben tener en consideración, debido a que si se desea utilizar un voltaje menor para alguna aplicación real este se debe regular o amplificar.

Para realizar un análisis mucho más profundo en los resultados encontrados a lo largo de to-das las pruebas realizato-das, se debe tener en cuenta que los generadores se comporta de manera muy diferentes frente a cargas resistivas distintas. Si se realiza un análisis detallado a los valores promedio de corriente que el generador daba al cargar las bater´ıas(ver tabla 4.3 6.1) y el voltaje, y se compara con la caracterización respectiva de cada generador, se evidencia que estas bater´ıas se comportan como una resistencia de 30⌦ al momento de ser cargadas por el generador. Es de suma importancia tener esto en consideración, debido a que la resistencia en la que presenta una mayor eficiencia es de 6⌦, por lo cual si se diseña un sistema para proporcionar el momento par al generador,tal como una turbina, se debe establecer un punto en el cual operen en armon´ıa la resistencia más eficiente y la carga de estas bater´ıas.

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la turbina aumente su velocidad angular y suba el voltaje, lo cual puede tener daños en las celdas de las bater´ıas. Ya que es bastante complicado definir una velocidad de operación en la que se pue-de realizar un diseño de la turbina integrando la carga de bater´ıas y el punto de mejor operación, se debe utilizar el circuito de carga previamente descrito. Este circuito soporta entradas de 7 a 40V, lo que hace que si la turbina gira a velocidades mucho más elevadas, este soportara el voltaje adicional generado y lo regulara para evitar daños importantes y mantener la carga de las bater´ıas.

Acerca de la prueba con los bombillos de 12V y 5W se observo que en los puntos de mayor potencia, los generadores son capaces de prender una gran cantidad de bombillos, se observa que cada bombillos es similar a una resistencia de 30⌦, y si se conectan en paralelo, subirá la resistencia hasta alcanzar un valor cercano a 6⌦, donde alcanzara la máxima potencia de los generadores. Si observamos los valores de velocidad de las gráficas 4.18 y 4.17, la velocidad para el generador 1 es muy cercana a la de mayor eficiencia, mientras que en el generador MWM excede este valor por 400RPM. esto se debe a que los bombillos trabajan a 12V, por lo cual el generador MWM debe subir su velocidad para llegar a este valor, ya que como se dijo anteriormente el voltaje en el punto de mayor eficiencia del generador MWM es de 11.5V, lo que no es suficiente para la máxima luminosidad de los bombillos.

Como parte final de este análisis, se debe establecer que el generador 1 mostró un comportamiento superior al generador MWM en todos los aspectos posibles. Se observa que opera a velocidades angulares más bajas, produce mayor potencia en su punto de mayor eficiencia y tiene la capacidad de proporcionar 12V en ese punto, lo cual es vital ya que, muchas aplicaciones necesitan este valor.

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6. Selecci´

on de Turbina y Dise˜

no de Banco de pruebas

Ya que se desea realizar el mismo tipo de turbina que fue realizado en el trabajo de Sierra[8], se tomaron los valores de cabeza y caudal de las pruebas realizadas por Sierra. Los valores a condiciones de laboratorio, fueron 2m[8] de cabeza y 6l/s[8] de caudal. Se seleccionaron estos valores con fines comparativos, ya que si se realiza todo el pico generador, se debe determinar el las diferencias entre ambas propuestas. Para determianr el diametro se utilizo:

Na= q

⇡p2n

p

Q

(gh)3/4 = 0,73

Figura 6.1: Diagrama de Cordier

D= 4

p

Q22/3

⇡1/2₍_gh₎1/4 = 69,8mm

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Como se observa en la figura 6.1, el punto cae en la zona de turbina Kaplan, por la cual se debe realizar el dise˜no de una turbina Kaplan y posteriormente un prototipo 3D.

Los par´ametros para el dise˜no de la turbina son:

Tipo Velocidad (RPM)

Torque (Nm)

Cabeza (m)

Caudal(l/s) Di´ametro (mm)

Kaplan 2500 0.15 2 6 70mm

Cuadro 6.1: Velocidades,Eficiencia y Potencia El´ectrica de carga de generador 1

Teniendo la diámetro de la turbina, se debe proponer un banco de pruebas para su caracterización posterior. Para esto se propuso un ensamble de piezas comerciales de tuber´ıa PVC, rodamientos SKF y sellos mecánicos. Se intento realizar el diseño lo mas comercial posible, con el fin de facilitar el trabajo de ensamble para un próximo proyecto.

El ensamble final que se obtuvo fue:

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La lista de partes para realizar este banco se puede encontrar a continuaci´on:

Elemento Marca Referencia Material

Tuberia 3in Pavco Tuber´ıas Sanitarias 2902517 PVC Tubo Reventilado Pavco Sanitaria 2901156 3X2 PVC

Rodamientos SKF RLS-42Z(1/2in) -Perfiles Cuadrados - 50⇥50mm Acero

´

Angulos 2in - - Acero

Tuber´ıa Sanitaria Pavco Sanitaria 3in PVC Tuber´ıa Biaxial 3in Pavco Tuber´ıa Biaxial 3in PVC Uni´on R´apida Biaxial Pavco Biaxial 2902898 PVC Codo 90o _Sanitario _Pavco _{Sanitaria 2901217} _PVC

Sello Mec´anico Sealco Tipo 21 (1/2in) -Tap´on de Tuber´ıa Pavco Tapon 60X33mm PVC

Cuadro 6.2: Partes Comerciales para realizar el Banco

Unido a estas partes comerciales, se deben fabricar una serie de acoples y piezas especificas para mantener el ensamble unido.

Tambi´en, se debe fabricar un tope con el di´ametro del eje para evitar que el resorte en el sello se extienda, y existan fugas de agua.

Por otra parte, es necesario realizar una pieza capaz de sostener un rodamiento justo en la mitad del tubo PVC. Esto se debe hacer con el fin de restringir los grados de libertad del eje de la turbina y forzarlo solo a rotar. La pieza para esta tarea se observa a continuaci´on:

Figura 6.3: Pieza para mantener rodamiento en tuberia PVC

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el agujero de la mitad y fijar toda la pieza a un tubo PVC de 3in en su exterior. Es importante tener en cuenta el espesor de las laminas de unión entre el anillo interior y exterior, ya que se debe dejar pasar el fluido. Como recomendación para su manufactura, se propone realizar la pieza en prototipado 3D y luego si se necesita hacer en algún metal, se puede fundir con este prototipo como molde.

Los planos de cada parte del ensamble se pueden encontrar en los anexos de este trabajo, incluyendo todas las piezas a manufacturar.

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7. Conclusiones

La implementación de un motor DC como generador es una solución viable para la pico-generación de energ´ıa. Se puede concluir en este proyecto que estos motores cuentan con eficiencias bastante altas y no se ve tan afectada la potencia generada y la eficiencia cuando se opera el motor como generador.

El genrador 1 mostró un comportamiento bastante superior al del generador MWM, ya que tuvo mayores valores de eficiencia, Potencia Eléctrica Generada y operaba a velocidades angulares más bajas, lo que es de gran importancia para este proyecto. Esto se puede atribuir a la mala fabricación del motor obtenido en la empresa Midwest Motion Products.

A pesar de que no se consiguió operar el generador en su máxima eficiencia en velocidades inferiores a 2000RPM, si se consiguió aumentar la eficiencia, potencia eléctrica generada y disminuir la velocidad angular en 500RPM respecto al generador realizado por Juan Camilo Sierra. También se pudo aumentar la potencia eléctrica en 7W.

Debido a que este proyecto se enfoca en reducir la velocidad angular para la generación, es necesario conseguir un motor que cuente con un torque mucho más alto y velocidad más baja. Se observo que para que el generador logre alcanzar la misma eficiencia y potencia que proporciona como motor, tiene que aumentar su velocidad de operación bastante.(Para este caso alrededor de 1000RPM en los puntos más cr´ıticos)

Los generadores pueden realizar la misma tarea que una toma de corriente AC, y suplir necesidades b´asicas de electrodom´esticos que utilicen corriente DC, como se evidencio en la cara de bater´ıas por USB.

La construcci´on del circuito es importante para entender el funcionamiento de estos tipos de convertidores. Sin embargo los circuitos realizados por medio de PBC y sintetizados por estudiantes, tendr´an bastante dificultad en alcanzar el rendimiento de un convertidor DC-DC comercial, por lo cual se podr´ıa buscar uno de estos convertidores para poder realizar la carga de bater´ıas en menor tiempo y mayor confiabilidad.

El circuito realizado puede ser utilizado para cargar este tipo de bater´ıas para cualquier voltaje de entrada(7-40V), este mismo principio se puede aplicar para otro tipo de bater´ıas y siempre cargar las bater´ıas en el punto de mayor eficiencia del generador.

Se debe realizar el diseño de una turbina Kaplan de 70mm de diámetro que opere a una velocidad de 2500RPM y 0.15Nm en su punto de mejor operación.

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8. Recomendaciones

Para la continuaci´on de este proyecto, se debe realizar la turbina en prototipado 3D o en bronce para observar la viabilidad de su manufactura.

Si se desea seguir trabajando con estos generadores, es necesario realizar nuevamente los acoples, ya que se encuentran desgastados debido a las pruebas tan extensas.

Para la prueba de carga de bater´ıas USB, se debe utilizar otro instrumento que no sea la pinza amperimetrica Fluke, debido a que esta genera mucho ruido a la hora de medir los valores de corriente, lo que incrementa la dificultad en el tratamiento de datos para el análisis. Para realizar una mejor medida del torque, se debe fabricar un soporte para el torquimetro el cual puede evitar vibraciones y movimientos que puedan afectar el valor de la medida. La caracterización del torquimetro es la parte más importante de proceso experimental, debido a que los torques en estos generadores son bastante pequeños, lo que genera que una mala caracterización altere los datos experimentales en gran magnitud.

Se recomienda realizar la caracterización de los motores mediante el método numero 2, debido a que resulta ser más precisa y sencilla, ya que los dinamómetros tienden a des-calibrarse con facilidad, y generar perdidas por fricción entre la polea y el freno.

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Bibliograf´ıa

[1] Stephen J. Chapman. Maquinas El´ectricas. McGrawHill, tercera edition, 2000.

[2] Pedro Andres Duarte. Evaluación de rendimiento de un prototipo de pico-generación eléctrico. Master’s thesis, Universidad de los Andes, 2014.

[3] Mar´ıa Fernanda Tafur Mu˜noz. Portable wind charger design for preindustrial production. Master’s thesis, Universidad de los Andes, 2011.

[4] Pavco. Manual Técnico Tubosistemas Biaxiales. 2015. [5] Pavco. Manual Técnico Tubosistemas Presion PVC. 2015. [6] Pavco. Manual Técnico Tubosistemas Saitaria. 2015. [7] Alvaro Pinilla. Notas Conversion de Energia. 2015.

[8] Juan Camilo Sierra. Desarrollo de un prototipo de pico-generaci´on el´ectrica. Master’s thesis, Universidad de los Andes, 2013.

[9] Luis Felipe Garc´ıa Vega. Caracterizaci´on de un motor paso a paso como generador el´ectrico. Master’s thesis, Universidad de los Andes, 2013.