PRUEBA DE HIPÓTESIS

M4 4.25 2.2 9.35

M5 4.26 2.1 8.946

M6 4.26 2.2 9.372

PROMEDIO 4.26 2.28 9.73

En la figura 17 se muestra el diagrama de caja de las potencias, se muestra que la potencia teórica siempre va a depender de la velocidad del fluido motivo por el cual para un diámetro del inyector de 1mm se puede generar 7554.85 Watts que en la practica no se va a cumplir. En el caso de determinar la potencia real no se podrá generar mayores potencias para lo que se ha dimensionado el generador eléctrico que para nuestro caso es de solo 10 Watts.

En la figura se observa que siempre la potencia teórica será mayor que la potencia real.

Diagramas de cajas para potencia

La figura 18 indica la dependencia de la potencia teórica al diámetro del inyector y la velocidad del fluido (agua potable). En el caso de la potencia real va a depender de muchos factores como tamaño real del inyector, velocidad de fluido en función del área de salida del inyector, tamaño de generador, materiales utilizados en la construcción de los alabes de la turbina, duración del material ante impactos y otros.

Potencia -Diámetro Inyector _Velocidad fluido

Para la validación de las inferencias se planteó las siguientes hipótesis estadísticas.

H0 : Las medias de la potencia teórica y potencia real son iguales ut=ur.

H1: Las medias de la potencia teórica y potencia real son diferentes ut≠ur.

Para validar la hipótesis alterna se utilizó la prueba "t" de Student “el cual es un tipo de estadística deductiva que se utiliza para determinar si hay una diferencia significativa entre las medias de dos grupos”.

“Con toda la estadística deductiva, asumimos que las variables dependientes tienen una distribución normal”.

El nivel de significancia a aceptar es de 0.05.

El valor de t calculado se obtuvo utilizando el software spss 25 el cual se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 9: Prueba de muestras emparejadas

Diferencias emparejadas

95% de intervalo de confianza de la diferencia

Par 1

Media

Desv.

Desviación

Desv. Error

promedio Inferior Superior t gl Sig.

(bilateral) P_T - P_R 464.90222 1776.31702 418.68194 -418.43945 1348.24390 3.110 17 0.000

El valor de t tablas para el grado de libertad de 17 y un nivel de significancia de 0.05%

es de 2.8982 valor que limita la zona de rechazo de la hipótesis nula como se observa en la siguiente grafica de normalidad de datos.

Grafica de normalidad de los datos

De la gráfica se puede observar que el valor de t calculado 3.110 se ubica en la zona de rechazo de la hipótesis nula concluyéndose que las medias de la potencia teórica y potencia real son diferentes y además se puede afirmar que la evaluación experimental de la micro turbina hidráulica domestica permite la producción de electricidad.

CONCLUSIONES

• La evaluación experimental de la micro turbina hidráulica domestica permite la producción de electricidad, para un caudal de 4.79616E-05 m3/s se puede obtener 9.73 Watts.

• El prototipo diseñado puede generar energía eléctrica con niveles de tensión que van desde 2 voltios hasta 10 voltios.

• El material utilizado para la experimentación fue de plástico con fibra de vidrio obteniéndose buenos resultados durante los impactos de chorros de agua.

• Se diseño un regulador DC-DC para estabilizar la tensión y corriente generado por el prototipo.

• El prototipo diseñado no utiliza regulador de caudal porque el sistema de agua potable siempre mantiene constante el volumen de agua.

• El empleo de una microturbina eléctrica para generar electricidad puede ser utilizado para cargar dispositivos electrónicos pequeños como cargadores de celular, luminarias led y otros.

RECOMENDACIONES

• Se recomienda realizar más estudios comparativos respecto al tipo de alabes de las microturbinas.

• Se recomienda realizar estudios de uso materiales para la construcción de alabes.

• Se recomienda utilizar implementos de protección durante la realización de la experimentación de microturbinas hidráulicas cuanto están en contacto con el agua.

• Se recomienda realizar mayor investigaciones para mejorar la tecnología y escalar para venta en el mercado.

BIBLIOGRAFÍA

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ANEXOS

1 Planos de diseño de las micro turbinas

2- Datos técnicos de tuberías para agua fría PVC

3. Panel fotográfico del prototipo de la micro turbina hidráulica doméstica

Alabes tipo cazoleta Alabes con diferente diámetro

Carcasa Transmisión

Inyector Tapa

Partes de la microturbina

4. Panel fotográfico de la experimentación realizada.