Construcción de un micro generador hidroeléctrico basado en una turbina de flujo cruzado de admisión inferior
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Resumen
El estudio se enfoca en el desarrollo de un micro generador hidroeléctrico mediante el empleo de una turbina de flujo cruzado de admisión inferior que aprovecha el potencial hidráulico de los canales de riego. La metodología utilizada es cuantitativa y experimental, y se basa en un diagrama de flujo que describe las etapas desde la creación hasta la implementación del prototipo. Se tomaron en cuenta variables como la altura y el caudal del agua, así como las dimensiones del canal de riego, las cuales no podían modificarse debido a las actividades agrícolas que se llevan a cabo en el lugar. Los resultados obtenidos de la implementación en campo del prototipo diseñado demuestran que el generador tiene la capacidad de alcanzar un valor de potencia de 93 W con un porcentaje de eficiencia del 11.3% el mismo que produce energía de manera sostenible en áreas remotas. En conclusión, el estudio resalta la necesidad de explorar nuevas fuentes de energía renovales y sostenibles en respuesta a la crisis energética actual que afecta a la sociedad; se enfatiza la imprescindibilidad por adoptar alternativas energéticas más limpias que limite la dependencia por los recursos no renovables a la par de controlar los efectos negativos del cambio climático.
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Referencias
E. Perino, R. Kiessling, A. Silnik, A. Perelló, and E. Perino, “Energías renovables y sustentabilidad: una eficiente forma de gestionar los recursos naturales,” Revista Digital Universitaria, vol. 22, no. 3, May 2021.
R. López and Ó. López, “Ciencia, tecnología y energías renovables: una aproximación a sus concepciones y contradicciones,” Revista Iberoamericana de Ciencia, Tecnología y Sociedad, vol. 15, no. 45, pp. 83–105, 2019.
R. Ibarra, “El impulso de las energías renovables en la lucha contra el cambio climático a través de los certificados ambientales en el sector eléctrico mexicano,” Bol Mex Derecho Comp, vol. 1, no. 152, Oct. 2018.
C. Mendez, M. Correa, and Y. Peñaloza, “Energías Renovables Como Modelo Sostenible en el Comercio Internacional,” Visión Internacional (Cúcuta), vol. 7, no. 1, pp. 64–81, Mar. 2022.
J. Vaca and A. Kido, “Estrategia de eficiencia en el consumo de energía eléctrica y mitigación en la estructura productiva de México,” Contaduría y Administración, vol. 66, no. 2, p. 248, Jun. 2020.
Enerdata, “El consumo mundial de electricidad se acerca a su tendencia histórica de crecimiento (+2 % en 2022),” Enerdata. Accessed: Apr. 11, 2024. [Online]. Available: https://datos.enerdata.net/electricidad/datos-consumo-electricidad-hogar.html
La República, “El crecimiento de la demanda mundial de energía repunta en 2024 tras ralentizar,” La República.
B. Solís, J. Morante, and B. Rojas, Energías Renovables Experiencia y Perspectivas en la Ruta del Perú hacia la Transición Energética, Primera Edición. Lima: GRÁFICA BIBLOS S.A, 2019.
M. Peralta, “La electricidad como factor de competitividad: Evidencia empírica en el mercado de clientes libres en el contexto del gas de Camisea,” Industrial Data, vol. 24, no. 1, pp. 139–152, Aug. 2021.
B. Torres, “La energía hidráulica, aguas turbulentas en la generación de energía,” México, 2020.
H. Angarita et al., “Basin-scale impacts of hydropower development on the Mompós Depression wetlands, Colombia,” Hydrol Earth Syst Sci, vol. 22, no. 5, pp. 2839–2865, May 2018.
E. Oviedo, “Las Hidroeléctricas: efectos en los ecosistemas y en la salud ambiental,” Revista de la Universidad Industrial de Santander. Salud, vol. 50, no. 3, pp. 191–192, Aug. 2018.
J. Zoccali et al., “Implementación de un Micro Generador de Energía Hidroeléctrica,” Argentina, 2022.
A. Cosi, N. Zeballos, and V. Mamani, Criterios de construcción de micro generadores hidroeléctricos basados en turbinas de flujo cruzado de admisión inferior, Primera Edición. Riobamba: Soluzioni Innovative S.A.S Editorial, 2024.
F. Romero, L. Velásquez, and E. Chica, “Consideraciones de diseño de una turbina Michell-Banki,” Revista UIS Ingenierías, vol. 20, no. 1, pp. 23–46, Oct. 2020.
D. Adanta, D. P. Sari, I. Syofii, A. P. Prakoso, M. A. A. Saputra, and I. Thamrin, “Performance Comparison of Crossflow Turbine Configuration Upper Blade Convex and Curvature by Computational Method,” Civil Engineering Journal, vol. 9, no. 1, pp. 154–165, Jan. 2023.
C. L. Rantererung, T. Tandiseno, and M. Mallisa, “Development of Four Nossel Cross Flow Turbine,” Journal of Physics, vol. 2394, pp. 1–8, Dec. 2022.
E. Quaranta, J. P. Perrier, and R. Revelli, “Optimal design process of crossflow Banki turbines: Literature review and novel expeditious equations,” Ocean Engineering, vol. 257, pp. 1–15, Aug. 2022.
D. Svrkota, S. Tašin, and Ž. Stamenković, “Transient-state analysis of hydropower plants with cross-flow turbines,” Advances in Mechanical Engineering, vol. 14, no. 5, pp. 1–14, May 2022.
C. Picone, M. Sinagra, C. Aricò, and T. Tucciarelli, “Numerical analysis of a new cross-flow type hydraulic turbine for high head and low flow rate,” Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, vol. 15, no. 1, pp. 1491–1507, Jan. 2021.
R. S. Anand, C. P. Jawahar, E. Bellos, and A. Malmquist, “A comprehensive review on Crossflow turbine for hydropower applications,” Ocean Engineering, vol. 240, pp. 1–43, Nov. 2021.
P. Dandun et al., “Effect of Blade Angle and Number on the Performance of Bánki Hydro-Turbines: Assessment using CFD and FDA Approaches,” Evergreen, vol. 10, no. 1, pp. 519–530, Mar. 2023.
F. Romero, L. Velásquez, and E. Chica, “Consideraciones de diseño de una turbina Michell-Banki,” Revista UIS Ingenierías, vol. 20, no. 1, pp. 23–46, 2021.
M. Ávila and H. Gómez, “Diseño y desarrollo de un sistema hidro generador eléctrico de baja potencia por medio de una turbina Pelton,” Tesis de Pregrado, Universidad Antonio Nariño, Bogotá, 2020.
P. Sritram and R. Suntivarakorn, “Efficiency Comparison of hydro turbines in a micro generator system from free-flow vortex,” Energies, vol. 14, no. 23, pp. 7961, Nov. 2021.
A. C. Sánchez, W. F. Galeano, and J. M. Zambrano, “Design of a micro-hydraulic generation system based on an archimedes screw,” Ingenius, vol. 2023, no. 29, 2023.
A. A. Adeyanju and K. Manohar, “The Performance of a Cross-flow Turbine as a Function of Flowrates and Guide Vane Angles,” HighTech and Innovation Journal, vol. 3, no. 1, pp. 56–64, Mar. 2022.
H. Mrope, Y. Chande, and T. Kivevele, “A Review on Computational Fluid Dynamics Applications in the Design and Optimization of Crossflow Hydro Turbines,” Journal of Renewable Energy, pp. 1–13, Oct. 2021.
M. Tahir et al., “Production of electricity employing sewerage lines using a micro cross flow turbine,” International Journal of Engineering, Science and Technology, vol. 12, no. 2, pp. 67–77, Jun. 2020.
S. Sirojuddin, L. K. Wardhana, and A. Kholil, “Investigation of the draft tube variations against the first stage and the second stage flow of banki turbine,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Mar. 2021, pp. 1–6.
J. Vijayan and B. B. Retnam, “A Brief Study on the Implementation of Helical Cross-Flow Hydrokinetic Turbines for Small Scale Power Generation in the Indian SHP Sector,” International Journal of Renewable Energy Development, vol. 11, no. 3, pp. 676–693, Aug. 2022.
R. Gabl, J. Burchell, M. Hill, and D. M. Ingram, “Sensitivity analysis of a Venturi shaped structure for cross-flow turbines,” Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, vol. 16, no. 1, pp. 2243–2269, Dec. 2022.
C. Picone, M. Sinagra, C. Aricò, and T. Tucciarelli, “Numerical analysis of a new cross-flow type hydraulic turbine for high head and low flow rate,” Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, vol. 15, no. 1, pp. 1491–1507, Jan. 2021.