[Ide@s CONCYTEG] Año 4, Núm. 43, 8 de enero de 2009 Talleres de fabricación de aerogeneradores. Construido con sus propias manos Carlos Alejandro Saucedo Pérez1 Luis Arturo Guzmán Castañón2 Armando Llamas Terrés3 Ingeniero Mecánico Eléctrico de la Universidad Iberoamericana (2005). Estudia la Maestría en Ciencias con especialidad en Ingeniería Energética y es Asistente de Investigación del Centro de Estudios de Energía del ITESMCampus Monterrey. Su especialidad es la fabricación de pequeños aerogeneradores para proveer de energía eléctrica a comunidades alejadas de la red de distribución. Es EMIT (Energy Manager in Training), de The Association of Energy Engineers (AEE). Correo Electrónico: alejandro.saucedo@itesm.m 2 Estudiante del tercer semestre de Ingeniería en Mecatrónica en el ITESM Campus Monterrey. Forma parte del proyecto de aerogeneradores participando en varias actividades ya sea en la instalación, fabricación e impartición de cursos de los aerogeneradores en colaboración con el Dr. Armando Llamas y el Ing. Carlos Saucedo en el Centro de Estudios de Energía del ITESM-Campus Monterrey. Correo electrónico: arturoguzman@hotmail.com 3 Doctor en Filosofía en Ingeniería Eléctrica, de Virginia Tech en 1992. Tiene 12 años de experiencia dirigiendo estudios de administración y calidad de la energía, en el Centro de Estudios de Energía en el ITESMCampus Monterrey. Es autor de los libros “Armónicas en Sistemas Eléctricos Industriales” y “Tierras Eléctricas”, libros que se usan como 1 RESUMEN Desde el 2004, el Centro de Estudios de Energía del Tecnológico de Monterrey campus Monterrey, ha diseñado pequeños aerogeneradores de 500W para proporcionar energía eléctrica a la zona rural. Este verano, se dieron por primera vez un par de talleres de fabricación de aerogeneradores hechos a mano, a los que asistieron diferentes organizaciones y público en general. Palabras Clave: Aerogeneradores, Talleres de Fabricación, Hágalo Usted Mismo. 1. Introducción En los últimos años se ha perseguido el propósito de buscar fuentes alternas de energía para ayudar a disminuir el gran daño ocasionado al medio ambiente debido a los contaminantes que son arrojados a la atmósfera como resultado de la actividad humana. Es necesario intercambiar poco a poco la generación de energía a partir de combustibles fósiles por métodos renovables que contribuyan con el desarrollo sostenible del planeta. texto en el curso “Calidad de Energía Eléctrica” que imparte en la Maestría en Ingeniería Energética del ITESM, Campus Monterrey. Desde el año 2004, el Dr. Armando Llamas es un CEM (Certified Energy Manager), de The Association of Energy Engineers (AEE). Es Senior Member del IEEE. Correo electrónico: allamas@itesm.mx 31 [Ide@s CONCYTEG] Año 4, Núm. 43, 8 de enero de 2009 Es de vital importancia concientizar a la población acerca de lo valiosa que es campaña para la promoción y el fomento del uso de este tipo de energía. la energía; incluso desde nuestras casas podemos contribuir al sostenible racionalizando desarrollo y usando adecuadamente nuestra energía. En lo que respecta a celdas solares, el servicio público mexicano también ha instalado paneles fotovoltaicos para generar energía eléctrica y suministrar de Llevar a cabo estas acciones no nos este servicio a las comunidades rurales cuesta nada y sí podemos ayudar a donde no llega la red de CFE (Comisión disminuir las emisiones de gases de Federal de Electricidad). efecto invernadero que los ciclos de generación de carbón mineral y combustóleo liberan a la atmósfera. suministradoras a nivel mundial han tomado su papel como empresas socialmente proyectos no se les da el seguimiento adecuado. Cuando se llega a presentar En respuesta a esto, día a día las compañías Desgraciadamente, a este tipo de una falla en comunidades el suministro, resultan las seriamente afectadas por la demora en la reparación. responsables En la mayoría de los casos, no se les invirtiendo parte de su capital en la capacita a los usuarios para que ellos investigación de alternativas ecológicas mismos puedan restablecer el servicio. para la generación de energía, como lo Estudiando la situación en el Norte es la hidroeléctrica, campos solares y del país, existe un alto porcentaje de recientemente, la eoloeléctrica. electrificación en Nuevo León; pero hay sectores de la zona suburbana donde todavía no llega el tendido eléctrico y es 2. Programas de apoyo por parte del gobierno mexicano ahí donde se presenta la oportunidad de instalar pequeños sistemas híbridos de energía compuestos por celdas fotovoltaicas y aerogeneradores. El gobierno mexicano ha instalado calentadores solares por parte de la CONAE (Comisión Nacional para el Ahorro de Energía) a manera de 32 [Ide@s CONCYTEG] Año 4, Núm. 43, 8 de enero de 2009 3. El papel del Centro de Estudios de Energía Una persona se encargaría de construir las aspas; alguien preparado para el trabajo manual de precisión El Centro de Estudios de Energía (CEE) del ITESM, Campus Monterrey, habiendo identificado esta necesidad, tiene una propuesta para satisfacerla. Se trata de un taller cuya visión es dejar al alcance de toda persona la transferencia del conocimiento en el arte de los sistemas híbridos. El diseño con el que cuenta es de bajo costo y está dirigido a personas que tienen el deseo de conocer cómo construir mecanismos podría ser el encargado de pegar los imanes permanentes en los discos de acero; alguien con habilidad para soldar hierro podría fabricar la torre donde se montaría el aerogenerador; alguien más se podría poner a fabricar el corazón, es decir, enrollar las bobinas y colocarlas en moldes de madera y donde se verterá la resina para que cuando solidifique sirva de protección (Figuras 1 a 4). que aprovechen la energía renovable, como lo son aerogeneradores y celdas fotovoltaicos. Figura 1: Corazón del aerogenerador A ese ritmo tendrían un arsenal de pequeños sistemas de generación eólica que podrían armar y poner en operación Por ejemplo, un grupo de personas, rápidamente. al ver las habilidades de cada quién, se “En cualquiera de estos casos la podría repartir las diversas tareas para la población de bajos recursos se vería fabricación beneficiada ya sea por comunidad o de un pequeño personalmente”. aerogenerador. 33 [Ide@s CONCYTEG] Año 4, Núm. 43, 8 de enero de 2009 El trabajar en la fabricación de los aerogeneradores cambia la percepción del mundo en el que se vive, ya que se puede sentir la aportación personal que cada quien está haciendo por mejorar el mundo. Figura 3: El banco de baterías donde es almacenada la energía generada por el aerogenerador. En los talleres para construcción de aerogeneradores se pretende que el participante aprenda la metodología completa; desde el tallar un trozo de Figura 2: Labrado de madera para construir las aspas. madera de convertirá pino en las que después aspas, hasta se el Es natural que el nerviosismo se enrollado del alambre de cobre para la haga presente para alguien que no esté fabricación de las bobinas. También se familiarizado con los principios teóricos ilustra de un aerogenerador fotovoltaico; sin cómo se debe instalar un celda eléctricamente el equipo. Desde la embargo, los primera vez que se hace se puede llegar o instructores del Centro de Estudios de a aprender. Energía del Campus Monterrey, explican Una vez que se tienen listas las de una manera clara y concisa estos aspas y el alternador, se pegan los principios y rápidamente se puede imanes de neodimio a los discos de comprender cómo funcionan y cómo se acero. Esta tarea es llevada a cabo con la desenvuelven ambos equipos en el sitio a ayuda de unas plantillas, ya que los instalar. imanes son muy potentes y pueden producir lesiones leves. Estos imanes 34 [Ide@s CONCYTEG] Año 4, Núm. 43, 8 de enero de 2009 son los que se encargarán de inducir un León, se han presentado diferentes voltaje cuando las aspas estén girando. situaciones en las que se ha identificado Finalmente, y con ayuda de los un patrón común: las personas tienen las organizadores del taller, se procede a ganas de sobresalir, tienen el coraje para armar los kits del aerogenerador con las tomar las herramientas y construir, sacar piezas que se hicieron en días pasados: su creatividad; sin embargo, muchas separar el alternador veces se ven limitados por la falta de del molde de madera, taladrar las aspas y colocarlas en los platos de ensamble, recursos económicos (Figura 5). juntar los platos de imanes con el resto del aerogenerador, alinear el alternador y ajustarlo a la medida. Figura 5: Aerogenerador instalado en comunidad rural alejada del suministro eléctrico. El Centro de Estudios de Energía ha Figura 4: Aerogenerador terminado. impartido un par de cursos de El curso tiene una duración de 40 fabricación de aerogeneradores. Se han horas distribuidas en 8 horas diarias por tenido participantes de diversos Campus 5 días. Vale la pena conocer cómo hacer del país, como Campus Saltillo, Campus estos y Veracruz y Campus Santa Fe. También contribuir con pequeñas acciones a se contó con el personal de comunidades nuestro medio. del estado de Nuevo León alejadas del pequeños aerogeneradores Al instalar los aerogeneradores en distintas partes del estado de Nuevo suministro de electricidad. Los conceptos que se plantean al momento de fabricar un aerogenerador 35 [Ide@s CONCYTEG] Año 4, Núm. 43, 8 de enero de 2009 son muy sencillos de comprender y no es ensamblas: de esta misma forma se hace necesario este tener un conocimiento aerogenerador. Como toda profundo de electrónica o mecánica para experiencia nueva, siempre existe el poder ponerlos en práctica. temor a dañar algo, pero el taller está tan el bien pensado, que lo único que puede con pasar es que tardemos más de lo empezar a verlo funcionar y a cargar el estimado. Algunos equipos de trabajo banco de baterías. han roto el tiempo de fabricación, para Una vez aerogenerador que en se sitio, tiene basta aerogeneradores, dejarlo en cerca de 32 horas en lugar de hechos a mano, se pueden utilizar 40 horas: esto fue todo un reto. El principalmente para la iluminación y sentimiento cargas como un pequeño refrigerador, un aerogenerador y que éste funcione ventilador o una televisión; aunque siempre, será maravilloso, y reconocer también puede encargarse de una bomba que ésta es la tecnología a aprovechar en de agua. Hoy en día, han cambiado las un futuro muy cercano, hace que nos técnicas de cultivo y riego en el área acerquemos más rápidamente al sueño agropecuaria, por lo tanto se ha vuelto de una necesidad en el campo tener energía sustentable a las comunidades más eléctrica. pobres y rezagadas que viven en el Este tipo de hacer de poder partícipes fabricar del un desarrollo campo mexicano. 4. Conclusiones El taller del aerogenerador está bien pensado para poder familiarizar a una persona que nunca ha tenido un contacto directo con este tipo de tecnología, y qué mejor que sea como un rompecabezas: primero conoce las piezas, después las separas por funciones, continúas con la unión de los puntos y al final las 36