Desarrollo de un sistema hidroeléctrico para la producción de energía renovable en la empresa Acuimayo (Sibundoy, departamento del Putumayo)

Abstract

El presente trabajo de grado nació como un proyecto de seguimiento al proceso investigativo profesoral, como parte de la etapa investigativa se abordó una necesidad en relación al consumo energético local de la empresa Acuimayo, perteneciente al municipio de Sibundoy, departamento del Putumayo. La investigación de enfoque experimental cuantitativa basada en la primera línea de investigación de la ingeniería mecatrónica; consistente en electrónica, automatización, y control, desarrolló una turbina hidroeléctrica la cual generó energía parcial y local en la empresa.

La investigación fue dividida en 3 fases, donde en la fase inicial se planteó la construcción del prototipo mecánico de turbina hidroeléctrica ajustada a las condiciones del caudal, para ello se realizó revisión bibliográfica de diferentes tipos de turbinas, su aplicación, uso, entre otros, posteriormente se hizo el reconocimiento del lugar y la adaptación adecuada de la turbina, teniendo en cuenta todas las condiciones, como fuerza de caudal, condiciones climáticas, análisis y mediciones, costos, etc. En la fase 2 se construyó el intercambio de energía mecánica a eléctrica, haciendo la revisión de conceptos técnicos relacionados con la parte eléctrica de componentes, cotización de materiales, realización de esquema eléctrico del sistema y acoplamiento del sistema eléctrico al prototipo mecánico de la turbina. Como tercera fase se validó el prototipo mediante la puesta en marcha del mismo y el análisis de energía producida, para esto, se hizo visitas a la empresa Acuimayo para verificar y testear las conexiones eléctricas, realizar y revisar el esquema general eléctrico, verificar y vincular los sistemas para lograr la instalación idónea del sistema hidroeléctrico en la empresa, donde se entregó un sistema funcional.

En base a la inspección del territorio y el análisis del caudal hídrico, se logró desarrollar el diseño en 3D, de igual manera permitió calcular el tamaño total de la turbina, esta fue construida de manera artesanal y manual con madera fina y recubierta con un impermeabilizante para lograr su conservación y durabilidad, para su instalación se tuvo presente el funcionamiento del sistema mecánico evaluando tamaño y capacidad en relación de exposición, caudal y caída, del agua, la fuerza del caudal impulsó el movimiento del eje principal el cual está vinculado a un generador eléctrico y permite que toda la energía generada se almacena en una batería, de esta manera se confirmó la integración de los sistemas eléctrico e hidráulico y como resultado final, se obtuvo un sistema hidroeléctrico funcional.