Clubes de Ciencia
  El viento produce energia
 
COMO SURGE NUESTRA INVESTIGACIÓN
 



 


Nota en Diario El Profesional de Melo Nro. 4150
 
 

 
Año 2006
La Intendencia Municipal de Cerro Largo colocó en la localidad de Arbolito a unos 40 km de Melo por ruta 8 unos sensores para medir la velocidad y la dirección de los vientos.Eso fue hecho  con la idea de instalar, si las condiciones lo permiten, aerogeneradores , es decir generadores de electricidad por medio del viento. Las condiciones , se dice por parte del Sr. Siri de la intendencia, son las ideales, pues los aerogeneradores se instalarian sobre el Cerro Largo -que da nombre a nuestro departamento- y a un km de las líneas de alta tensión de UTE (que viene de Treinta y Tres) , por lo que el hecho de conectarse a a la red de UTE no sería inconveniente.
En la escuela surgió el problema- fue planteado por un alumno de la clase- de como se puede convertir el viento en energía eléctrica..
Luego de explicar y comprobar que el mecanismo es el mismo por el que recibimos energía de las represas que funcionan en nuestros ríos pasamos a examinar una vez que los desarmamos, distintos motores eléctricos y vimos como una dínamo de bicicleta al girar enciende la lamparilla.

Con un dínamo de bicicleta una hélice de un viejo ventilador armamos nuestro aerogenerador, para ello recibimos la ayuda del Sr. Nery Ibañez, presidente de la Fomento de la Escuela y mecánico.
Fuimos a Arbolito, escalamos el Cerro Largo y lo hicimos funcionar.Los vientos tienen que ser fuertes, si no no enciende la lamparilla.
Luego surgió otro problema: Cómo es que un motor puede generar electricidad.Para ello desarmamos una dínamo de bicicleta y observamos su interior. Vimos que su parte interna se compone de un gran imán que está luego rodeado por unas cuatro bobinas.
Al girar se produce la generación de energía como lo vemos en las fotos.
 
 
 
COMO construímos un Motor Eléctrico
Los motores eléctricos son máquinas que transforman la energía eléctrica, obtenida de una fuente de tensión o pila, en energía mecánica al originar un movimiento. El experimento consiste en la atracción y repulsión entre dos imanes, uno natural y uno electromagnético inducido por la corriente de la pila, lo que induce el movimiento.
 
El campo electromagnético inducido en la bobina se debe a la corriente que circula por la espiral de cable. ASí obtenemos un "imán artificial". Sin embargo, en el imán, dicho magnetismo es propio del material debido a su naturaleza magnética.
 
Materiales Necesarios:
• Una pila alcalina de tipo ' D ' o una pila de petaca
• Cinta adhesiva
• Dos clips de papel (cuanto más grandes mejor)
• Un imán rectangular (como los que se usan en las neveras)
• Cable de cobre esmaltado grueso (no con funda de plástico)
• Un tubo de cartón de papel higiénico o de cocina (de poco diámetro)
• Papel de lija fino
• Opcional: Pegamento, bloque pequeño de madera para la base.
 
Instrucciones:
1. Enrollar el cable de cobre alrededor del tubo de cartón, diez o más vueltas (espiras paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin enrollar y perfectamente recto. Retire el tubo ya que sólo se utiliza para construir la bobina. También puedes enrollar el cable con cualquier objeto cilíndrico, por ejemplo, la misma pila del tipo D.
 
Los extremos deben coincidir, es decir, quedar perfectamente enfrentados (ver figura) ya que serán los ejes de nuestro motor. Se puede utilizar una gota de pegamento entre cada espira o dar dos vueltas del cable de los extremos sobre la bobina para evitar la deformación de ésta.
 
2. Utilizando la lija, retirar completamente el esmalte del cable de uno de los extremos de la bobina, dejando al menos 1 cm sin lijar, en la parte más próxima a la bobina (ver figura).
 
3. Colocar la bobina sobre una superficie lisa y lijar el otro extremo del cable, simplemente por uno de los lados (por ello no hay que dar la vuelta a la bobina). Dejar al menos 1 cm sin lijar de la parte más próxima a la bobina (ver figura).
 
4. Fijar el imán a uno de los lados de la pila utilizando para ello el pegamento (ver figura).
 
 
En caso de no contar con un cilindro de mayor grosor podemos usar una de las pilas pero recordar cuanto más delgado sea el cilindro mayor número de vueltas debemos realizar..
5. Utilizando los clips, dejar dos ganchos en cada uno de los extremos habiendo entre éstos un ángulo de 90º (ver figura). Unos alicates planos o de punta fina pueden ser muy útiles.
 
6. Utilizar la cinta adhesiva para fijar el clip de papel a cada uno de los extremos de la pila (ver figura 6), situando dichos extremos en el mismo lado que el imán.
 
7. Colgar la bobina sobre los extremos libres de los clips (ver figura). Si la bobina no gira inmediatamente debemos ayudarla levemente.

Con las cintas adhesivas fijaremos los clips a los bornes de la pila, pegaremos el iman a la superficie de la pila haciendo coincidir el eje de la estructura del cable con el centro de éste.

Explicación
Al situar la bobina sobre el extremo de los clips cerramos el circuito por lo que se induce un campo magnético en cada una de las espiras de la bobina al pasar, por éstas, la corriente eléctrica generada por la pila. Dicho campo magnético se enfrenta al propio del imán por lo que se origina el giro de la bobina. El motor sólo se parará cuando la pila se agote, ya que, al estar lijado sólo un lado de uno de los extremos del cable, nunca se conseguiría el equilibrio estático del conjunto. Si ambos estuviesen lijados se produciría un equilibrio entre los campos magnéticos, no generando el movimiento.
Si no funcione el motor asegúrese de que los clips están en contacto con los polos de la pila, las superficies perfectamente lijadas, o bien cambie la posición lateral del imán.
 
Con esos datos creamos u prototipo de generador eólico que funciona con un motorcito y un cooler de computador o el motorcito y una hélice que al lograr ser girados por el viento de un secador de pelo logran encender una lamparilla
 
Mientras se continuaban realizando las investigaciones  un alumno planteó la idea de medir los vientos en Melo y Arbolito y ver si en verdad eran mayores  en esta última localidad. Para ello conseguimos un anemómetro en desuso y con la ayuda de un famoso excorredor de bicicletas el Sr. Walter Gadea le adaptamos su cyclo-computer, que es una minicomputadora que con un imán cuenta las vueltas que da el anemómetro.

Para ello multiplicamos lo que marca el ciclocomputer por el diámetro del círculo que forma el anemómetro al girar y nos da los km/h de la velocidad del viento.
El sr Walter Gadea nos acondicionó el ciclo computer para que funcionara así.
 
Luego el maestro encontró en internet un invento hecho por una escuela alemana a la que escribimos en un foro y nos mandó el medidor de viento con una escala graduada listo para imprimir, lo imprimimos y fue el que usamos durante los siete meses que hicimos las mediciones , por ser muy manuable y facil de llevar a todo lado.

Aquí vemos un anemómetro pero muy pesado para llevarlo al Cerro Largo en Arbolito. Entonces buscamos en foro de runa red educativa de internet como ya dijimos y encontramos como construír un anemómetro  simple, aporte de una escuela de Alemania. Lo vemos.

Material necesario: 
                 1 pelota de tenis de mesa (pingpong)
                 Un trozo de hilo (mínimo 25 centimetros)
                 Una barrita de madera para sujetar la escala en la parte superior y poder colgar la pelotita desde un hilo-
                 Copiar la imagen graduada e imprimirla en cartulina o material resistente
 
Lo que hay que hacer es pegar la barra de madera en la parte superior y atar la bola en el extremo derecho de la barra de madera de tal forma que la pelota cuelgue a 25cm del extremo superior de la barra. Una vez construido, al incidir el aire, la pelota se moverá y nos indicará la velocidad del viento en km/h´o en la Escala Beaufort.
RECOMENDACION: el hilo que no sea de color blanco para que podamos visualizar mejor la velocidad del viento. Para medir se lo pone de perfil contra el viento y la pelota de pingpong se va a mover según la velocidad del mismo.




 
También el maestro nos hizo conocer otra forma de de medir la velocidad del viento solo observando: Escala de Beaufort del Viento
La velocidad del viento se mide usando una escala de 0-12 con base en claves visuales desarrolladas originalmente en 1806 por Sir Francis Beaufort. Él desarrollo un sistema de intensidad para determinar en forma precisa la velocidad del viento. Este sistema fue desarrollado por marineros, pero fue modificado por el Servicio Meteorológico Nacional (NWS) para que se usarlo también en tierra firme.
Otra forma de ver la velocidad del viento, pero sin medirla es con la construcción de una manga o cataviento, esta además nos sirve para demostrar la dirección 
del viento.El mismo es hecho con una tela liviana, que tiene un aro  por donde se cuela el viento hacia el otro agujero que es mas pequeño.La manga es muy usada en los aeropuertos y ahí nos indica la dirección del viento.

La gráficas con los resultados de las mediciones hechas por nosotros sobre las velocidades de los vientos las pueden ver en otro lugar de estos trabajos, pero si les decimos que en Arbolito hubo un promedio de 24 km/h y en Melo de 5,6 km.
 
Como podemos ver la diferencia es bastante importante.

Y llegamos a la conclusión de que ese lugar es ideal para instalar aerogeneradores.
 


 



 

 

Participamos de este trabajo: Florencia Nioble, Rody School, Angi Romero, Diego Villanueva, Victoria Noda, Nicolás Durán, Elaine Rodriguez, Diana Andrade, Noelia Mederos, Valentina Alvarez.

Agradecemos a quienes colaboraron con nuestro CLUB y en especial al Intendente Barreiro y su Director Fernando Siri quienes en el 2006 nos invitaron a participar se un Seminario de Energía eólica y al Sr. Nery Ibañez y a Ronny Rodriguez Herrera que nos ayudaron e construir medidores y prototipos de generador.
Con este trabajo  obtuvimos el Premio Nacional INCA al Medio Ambiente en el año 2006.
 

FECHA:9 de setiembre de 2015
Enel Green Power pone en marcha su primera planta de generación de energía en Uruguay
El parque eólico Melowind, de 50 MW, es capaz de generar más de 200 GWh de energía eólica al año. Para la construcción, Enel Green Power invirtió, aproximadamente, US$ 98 millones
 
Enel Green Power (EGP) completó y conectó a la red eléctrica el parque eólico Melowind, su primera planta de generación eléctrica en Uruguay. La instalación de 50 MW está situada en Cerro Largo, a 320 kilómetros de Montevideo, la capital del país.
 
“Estamos muy complacidos de anunciar que comenzamos a generar kilovatios en Uruguay”, dijo el CEO de Enel Green Power, Francesco Venturini. “Uruguay calza perfectamente con nuestro plan de expansión, ya que es un país que está viviendo un crecimiento económico y de población, cuenta con abundantes recursos energéticos naturales y tiene un marco regulatorio estable. Los objetivos del país son el de diversificar su mix de generación y el utilizar sus recursos naturales para ello desde ahora al 2030, y nuestra energía limpia contribuirá a alcanzar dichos objetivos”.
 
Enel Green Power invirtió aproximadamente 98 millones de dólares en la construcción de Melowind. La planta es capaz de generar más de 200 GWh de electricidad al año, el equivalente al consumo promedio de 74.000 hogares, evitando, al mismo tiempo, la emisión de más de 62.000 toneladas de CO2 al año. El 47% del factor de carga de Melowind es equivalente a más de 4.100 horas de generación al año.
 
La electricidad producida por Melowind será vendida a UTE (Administración Nacional de Usinas y Transmisiones Eléctricas), la empresa energética estatal encargada de gestionar la transmisión, la distribución, y la venta de energía en Uruguay, bajo un acuerdo de compra de la energía producida a 20 años, firmado antes de comenzar a construirse el parque eólico.
Parque eólico en Arbolito Cerro Largo.
 
La compañía italiana Enel Green Power (EGP) finalizó y conectó a la red eléctrica el parque eólico Melowind, su primera planta de generación eléctrica en Uruguay, localizada en el departamento de Cerro Largo. EGP es propiedad del Grupo Enel, y se aboca al desarrollo internacional y gestión de fuentes de energía renovables, según detalla la firma en un comunicado.
 
La instalación de 50 megavatios (MW) demandó una inversión de alrededor de US$ 98 millones. La planta puede generar más de 200 GWh de electricidad por año, lo que equivale al consumo promedio de 74 mil hogares. Así, señala la empresa en su comunicado, se evita también la emisión de más de 62 mil toneladas de dióxido de carbono por año.
 
Por un acuerdo de compra de la energía producida a 20 años -firmado previo a la construcción del parque eólico- la electricidad producida por Melowind será vendida a UTE.
 
Uruguay no es el primer país de Latinoamérica donde la empresa ha desembarcado. EGP opera plantas de energía renovable en Brasil, Chile, Costa Rica, Guatemala, México y Panamá, con una capacidad instalada total de más de 2 mil MW.
 
 

 
Corte longitudinal donde se ve como es un aerogenerador por dentro.
 
“Uruguay calza perfectamente con nuestro plan de expansión, ya que es un país que está viviendo un crecimiento económico y de población, cuenta con abundantes recursos energéticos naturales y tiene un marco regulatorio estable. Los objetivos del país son el de diversificar su mix de generación y el utilizar sus recursos naturales para ello desde ahora al 2030, y nuestra energía limpia contribuirá a alcanzar dichos objetivos”, sostuvo el CEO de la empresa Enel Green Power (EGP), Francesco Venturini, según consigna el comunicado divulgado.
 



 



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Oscar Cabrera

 
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