A lo largo del presente trabajo se explicará todo brevemente. Para una mayor compresión del tema, se adjunta a continuación un drive con imágenes, videos y planos. https://drive.google.com/drive/folders/1ifpit23_pjduYVMwBTO5VViuHct_ShSj?usp=sharing 

En caso de tener dudas sobre el armado de este dispositivo o necesitar mayor información, comunicarse con cualquier integrante vía mail.

“AERO Savonius” es un dispositivo capaz de transformar la energía eólica en energía mecánica a través de una turbina simple, y luego en energía eléctrica. Se basa en la generación de energía limpia y renovable, apoyando e impulsando la concientización acerca de su uso para un mayor y mejor cuidado del planeta.  El proyecto está basado en el principio de la conservación de la energía y el cuidado del medio ambiente; para entender el funcionamiento del prototipo es necesario comprender conceptos claves como los nombrados anteriormente. Este principio es una ley que afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra. En resumen, la energía no puede crearse ni destruirse, sólo puede cambiar de una forma a otra.  Cuando se habla del cuidado del medio ambiente se está hablando de la protección del planeta, adquiriendo hábitos o costumbres sencillas que permitan reducir la contaminación, ahorrar energía y conservar los diferentes recursos naturales. “AERO Savonius” apuesta a las energías renovables, las cuales se creen muy importantes hoy en día, para el futuro y la prosperidad adecuada del medio ambiente, haciendo frente a los efectos contaminantes y al agotamiento de los combustibles fósiles. Estas energías son producidas a partir de fuentes naturales no sujetas a agotamiento, como el sol, el viento, las olas y las mareas, el poder del agua y el calor de la tierra. El aire está cargado con energía, la cual no es aprovechada, por lo que existen aerogeneradores eólicos capaces de tomar la potencia cinética acumulada en el viento, y transformarla en electricidad útil para el ser humano.  Este prototipo se basa en su funcionamiento, pero posee diferente estructura. Una de las cosas más importantes, es que está realizado con materiales reciclados disminuyendo considerablemente su costo con respecto a generadores de gran escala. Con poco dinero y materiales sencillos que se encuentran cotidianamente y son de fácil acceso, se puede obtener energía que es totalmente gratis y limpia. 

• Para poder llevar a cabo el desarrollo de este generador es necesario tener nociones básicas en el manejo de herramientas manuales y eléctricas (taladro, amoladora, destornilladores, martillo, entre otras), como así también conocimientos de conexiones eléctricas simples.  • Es posible realizar la construcción y el montaje de esta idea de manera individual, aunque para un óptimo uso del tiempo y mayor comodidad sería mejor contar con la ayuda de otras personas.  • Esta tarea es accesible tanto para hombres como mujeres de cualquier edad, aunque se recomienda que no sea implementada por adultos demasiado mayores, ya que se deben mover cargas en algún punto pesadas, que pueden afectar a su salud. 

Desarrollo 

El trabajo consta de una base, sobre la cual se monta un eje, polea, sistema de freno, y el sistema de movimiento mecánico (turbina Savonius), este último está conformado por un tambor de 200 litros, cortado en 3 partes iguales a 120° una de la otra. Para obtener la electricidad se utiliza un alternador, impulsado por una polea de menor sección que la polea acoplada al eje de rotación, unidas entre sí por una correa en V, que transmite el movimiento.

El Aerogenerador Savonius funciona gracias a la energía cinética que posee el viento, la cual provoca el movimiento de la turbina sostenida al eje de rotación, transformándola en mecánica, dicho eje le transmite el movimiento a la polea mediante la correa en V, que se conecta a una polea de menor sección al eje de rotación del alternador. En este punto la energía mecánica se transforma en eléctrica (12 voltios DC), donde es almacenada en baterías, para posteriormente ser convertida en 220v AC gracias a la ayuda de un inversor, el cual deberá ser conectado a la red que se quiera alimentar.

Solución de código abierto 

Actualmente, Aero Savonius no se encuentra protegido por una licencia de propiedad intelectual. Esto respalda y respeta la propuesta de abrir y compartir la información con el objetivo de hacer una valiosa contribución a la comunidad y beneficiar a aquellos que buscan soluciones en este ámbito. 

Propuesta DIY / RTA 

Este generador destaca por su facilidad de construcción, un aspecto que muchas personas desconocen. La intención principal es capacitar a la comunidad sobre la eficiente utilización de este tipo de energía. Un elemento clave es que el generador se confecciona con materiales totalmente reciclados. Aunque también es viable crearlo desde cero con materiales convencionales, el prototipo es completamente desmontable y las conexiones entre las piezas son notoriamente simples, prescindiendo así de la necesidad de poseer grandes conocimientos técnicos para su ensamblaje. Además, respaldamos este proceso con videos explicativos y manuales de instrucciones detallados.  Este proyecto está abierto a modificaciones que mejorarían su funcionamiento. 

Ubicación

Este generador fue diseñado para el sudoeste de la provincia de Buenos Aires, pero su versatilidad permite la instalación en cualquier región que cuente con promedios de ráfagas de viento mínimas de 25 km/h o 7 m/seg para garantizar el funcionamiento óptimo. Su adaptabilidad a diferentes condiciones climáticas hace que sea una opción viable para diversas ubicaciones, siempre y cuando se cumplan los requisitos de velocidad del viento necesarios. 

Procedimientos

Cortar el tambor en tres partes iguales a 120° cada una y luego a estas partes colocarlas sobre un soporte de hierro ángulo formando un triángulo que en su interior contiene el eje (formado de caño) de forma centrada. 

Mecanizar el eje a las medidas correspondientes del rodamiento conseguido. Lo mismo con la cañonera para poder colocar el rodamiento.

Realizar el pantógrafo para acoplar la cañonera a la base y también un pantógrafo para colocar el eje de los tambores sobre la cañonera. 

Colocar malla en la parte inferior de la base y un cobertor para la misma con chapas galvanizadas, para evitar el ingreso de agua.  Desarmar el prototipo y lijar, para luego de limpiarlo aplicarle una mano de anti óxido. Al finalizar esto, pintar todas las piezas por separado con su respectivo color. 

Una vez finalizada la parte mecánica, instalar la parte eléctrica, conectando el alternador a las baterías obteniendo así 12v.  Si se desea utilizar la energía para uso doméstico, conectar un inversor y elevador de voltaje para llegar a 220v. 

Modificaciones para mayor eficiencia a futuro 

Construcción de un motor generador con imanes permanentes para evitar la excitación del mismo y además que cuente con varios campos para obtener la energía a menor cantidad de RPM, ya que cuando el rotor circula por menor cantidad de campos (como en cualquier alternador) necesita de mucha velocidad para generar (aproximadamente 1100 revoluciones por minuto) sumado a que ofrece demasiada resistencia debido a la inducción electromagnética. Todo esto mejora con un motor de muchos campos, como en los aerogeneradores convencionales, donde la generación es a bajas RPM.  Rodamientos ideales: En este caso, al colocar la cañonera de forma vertical los esfuerzos son en su mayor parte axiales y por lo tanto es necesario un tipo de rodamiento axial de rodillos cilíndricos (89308) o cónico (30208) donde este último soporta ambos tipos de esfuerzos (tanto axiales como radiales).  Es necesario cambiar el tipo de poleas y correas por unas tipo “poly v” o dentadas por las colocadas en su inicio, para disminuir la pérdida de eficiencia por rozamiento.  Desplazar los tambores del centro, para obtener mayor torque en el eje, a su vez realizar un piso más de tambores colocados por encima con el fin de lograr mayor superficie y así captar mayor volumen de viento. Utilizar baterías de ciclo profundo (litio gelificado) para almacenar la energía (a mayor cantidad y tamaño, mayor capacidad de almacenaje). 

P = 0,15 * D2 * V3  P = 0,15 * (0.9 m)2 * (7 m/s)2  P = 41,6 watts 

n = (60 · λ · v) / (π · D)  • n es el número de revoluciones por minuto [rpm]  • El factor λ se llama velocidad específica del rotor eólico y depende de la anchura y del ángulo de calado de las palas. Puede tener un valor nominal comprendido entre 0,8 y aprox. 14. En el rotor Savonius que vamos a construir, este factor tiene un valor comprendido entre 0,9 y 1,1.  • v es la velocidad del viento en metros por segundo [m/s].  • D es el diámetro de la eólica en metros [m]

n = (60 * 1 * 7 m/s) / (π * 0,9 m)  n = 148 rpm 

n1 * d1 = n2 * d2  n2 = 148 rpm * (500 mm / 60 mm)  n2 = 1233 rpm 

Pmax = 0,08 · v³ [W]  P = 0,08 * (7 m/s)3  P = 27,44 watts 

E = 27,44 W * 24 horas = 658,56 Wh 

Corriente suministrada por un aerogenerador Savonius de un barril de 200 litros: 

Corriente suministrada por un aerogenerador Savonius de dos barriles de 200 litros: 

Análisis de competencia

Competencia en el mercado 

La competencia local es baja, pero puede presentarse en páginas web. 

Sustitutos 

Alta amenaza debido a una amplia variedad, en internet, gracias una mayor inversión se pueden comprar aerogeneradores eólicos convencionales, paneles solares, etc. 

Nuevos entrantes

Se presentará una constante amenaza (alta) ya que para realizar este trabajo no se necesitan muchos conocimientos ni inversión de capital, además de que no se presentan barreras de entrada. 

Proveedores 

La capacidad de los proveedores de negociar con el precio de los materiales necesarios para el trabajo, va a ser bajo, ya que existen muchas empresas que se dedican a la venta de dichos materiales. 

Clientes

Empresas y particulares que tengan la necesidad de obtener energía eléctrica sin necesidad del suministro nacional o que no cuenten con dicho servicio. Los clientes tendrán un poder de negociación muy bajo debido a que hoy en día no existe una empresa que realice dicho trabajo.

¿Está dispuesto el titular de la solución a dedicar una cantidad significativa de tiempo y esfuerzo en el T1-2 de 2024 para colaborar con los Laboratorios Aceleradores del PNUD en el proceso de documentar y diseñar un modelo de solución? 

Todos los integrantes del proyecto están dispuestos a continuar brindando información y colaborar con quien sea necesario para poder así seguir mejorando este dispositivo, estando comprometidos a contribuir de manera activa y positiva en este esfuerzo colaborativo en busca de que el trabajo sea difundido y pueda llegar a quienes lo necesiten. 

Campodónico, Franco: francampo18@gmail.com Bianchi, Robertino: robiargentina@gmail.com Krotter, Valentín: valenkrotter@gmail.com