jueves, 25 de agosto de 2011

Mini Usina Rural Autónoma


 MURA 750 / 1500  – 2 Kwhora
Potencia 1 ó2 HP trifásicos
Voltaje 3 x220 Vca 50 ó 60Hz
Energía 2kwhora (propia MURA




 Aplicaciones Domésticas:
 Iluminación –Alarmas- Luces de Seguridad Automáticas-- Calefones
TV color Satelital- Computadoras-Equipos Musicales- Microondas-Ventiladores - Planchas - Secadores Cabello -  Aspiradoras-Lustradoras
Aplicaciones Industriales:
 Compresores -Maquinas Herramientas- Hidrolavadoras
Bombas Sumergibles  Herramientas Portátiles de todo tipo -Aparejos eléctricos 

   MURA 750 / 1500 - 4kwhora

Potencia 1 ó 2 HP trifásicos
Voltaje 3 x220 Vca 50 ó 60Hz
Energía  4kwhora (2 + 2 Modulo
Acumulación)

Aplicaciones : Las mismas anteriores mas Heladeras tipo Frigobar

MURA 750 / 1500 – 18 kwhora
Potencia 1 ó 2 HP Trifásicos  
Voltaje 3 x220 Vca 50 ó 60Hz
Energía  18 kwhora (2 + 16 del Modulo de Acumulación
Aplicaciones: Las mismas de la alternativa anterior mas Heladeras
 ó Freezers de todo tipo




Contacto:
Ing. Enrique Nielsen
windywest@ssdnet.com.ar
Tel (02262) 422640 Necochea Buenos Aires.

 Sistemas de carga
Reponer la carga de las baterías de la MURA (Mini Usina Rural Autónoma) es un tema que ayuda a comprender el concepto de la Usina Autónoma. Como ocurre con frecuencia, cuanto mas chico y simple sea el sistema mas fácil de comprender los fundamentos. Un gabinete de 25 x 30 x 45 cm portátil, todo a la vista, sin distracciones, permite preguntarse...¿pero de donde viene la electricidad? Mas grande es el sistema de acumulación, mas confunde y menos trascendencia tiene. Hasta los mas expertos se sorprenden y reconocen su sorpresa. No es para menos. Disponer de electricidad de las mismas características que las de la red de Servicio Público, con el agregado que además de monofásica es trifásica y en forma permanente, las 24 horas, es una verdadera solución para quienes no tienen acceso a la red.
Participar en una demostración y proceder al arranque eléctrico y la parada automática del motor de 5 HP de dos tiempos con generación autoexcitada 3 x 220 V, de un pseudo alternador de solo 2 HP nominales, tampoco es algo común. Observar un motorcito de 70 cc de cilindrada accionando una bomba trifásica sumergible de 3 HP extrayendo mas de 20.000 litros de agua por hora, resulta insólito. Las expresiones que a diario escuchamos en las demostraciones realmente nos llenan de satisfacción y premian nuestro esfuerzo y dedicación, en relación con la energía eléctrica para uso individual. También a la hora de hablar de la reposición de carga de las baterías las sorpresas no son menos que en la primera etapa. No menos de siete alternativas de carga están a disposición de los usuarios para reponer la energía necesaria e iniciar un nuevo ciclo de servicio. Veamos una síntesis de ellos para pasar al análisis particular.

 Podemos reponer la carga desde:
 - Un aerogenerador
- Una microturbina hidráulica
- El alternador del propio vehículo
- Grupo electrógeno existente
- Alternador autoexcitado Kama / Windy West
- Línea de servicio publico
- Alternador euripodinámico

Aerogenerador
Como es obvio la primera condición, aunque parezca una verdad de Perogrullo, es que en el emplazamiento de la miniusina haya viento suficiente. La segunda es que la tensión generada, a diferencia del 99 % de los aerogeneradores chicos, de hasta 2,5 metros de diámetro de hélice, sea 220 Voltios mono o trifásica. La tercera condición es que este dotado de un regulador de carga de tal forma de interrumpirla una vez alcanzado el nivel de máximo. Una observación importante es que, a pesar de que el combustible es gratis, al igual que en la hidroeléctrica, la inversión es mayor que en los otros casos. Comercialmente hablando, la expresión de esta unidad eólica que cumple esos requisitos es nuestro WW 3IP de 1,80 metros de diámetro, a imanes cerámicos, 220 V bipala o también el WW 6 tripala de 2,5 metros, autoexcitado 3 x 220 Voltios.

 Microturbina hidráulica
Al igual que en el caso anterior, es necesario contar con un salto de agua y cierto caudal, propio de los lugares cordilleranos.. El producto obtenido de la multiplicación de la altura en metros del
salto por el caudal expresado en litros por segundo no debe ser inferior a 80 para poder contemplar la carga con este sistema. Como en el caso anterior, tampoco es barata la instalación, aunque el combustible sea un regalo de la naturaleza, pero comparado con la eólica tiene la ventaja que no hay casi *intermitencias naturales. Puede esperarse que el chorro de agua sea constante durante casi todo el año, con un factor de aprovechamiento de energía muy distinto al caso anterior en el que rara vez se puede llegar a superar el 30 %.

 Alternador del propio vehículo
Propio del uso de la miniusina en una casilla rodante, con propósitos turísticos o bien con objetivos laborales. Una casilla puede ser taller, oficina, dormitorio y cocina para aquellos que recorren el país cumpliendo tareas de asistencia, asesoramiento, venta de repuestos, ajustes, inspecciones o verificaciones técnicas.
Mas del 50 % del tiempo es utilizado para el traslado entre los distintos puntos de visita. Utilizar el alternador del motor como medio de carga del sistema de acumulación es una alternativa excelente. Aprovechar las virtudes del regulador de voltaje, de probada efectividad, es una tentación irresistible. La única precaución es verificar que el alternador sea capaz de absorber un trabajo extra. En general casi todos los vehículos están dotados de suficiente capacidad como para absorberla. En el peor de los casos será necesario cambiar el alternador por otro de capacidad suficiente. Un transformador, intercalado entre el alternador y el sistema de baterías se encargará de elevar los 3 x 11 voltios CA. entregados por el alternador a los 220 Vca necesarios para la carga. La conexión interna en el alternador la puede efectuar un electricista sin inconvenientes siguiendo nuestras instrucciones.

Grupo Electrógeno existente
Mas de un 80 % de los habitantes imposibilitados de recibir energía eléctrica desde la línea de Servicio Publico solucionaron el problema del suministro de la misma por medio de grupos electrógenos convencionales, cuya única dificultad consiste en la intermitencia del suministro. Las miniusinas solucionan este problema y es aceptable continuar con el viejo sistema de poner en marcha durante seis o siete horas el grupo, el que a su vez permitirá cargar las baterías de la mini, la cual una vez detenida la marcha del grupo, se encargara de continuar con el servicio en forma ininterrumpida hasta la próxima jornada. En mas del 90 % de los casos no será necesaria ninguna modificación. Sin embargo para completar el 100 % solo será necesario el suministro de un elevador de voltaje especial en casos en que la tensión del alternador del grupo, no sea senoidal o el regulador de voltaje impida un acople adecuado.

Alternador Autoexcitado Kama / Windy West
Es el mas espectacular y efectivo complemento de la Miniusina. El motor de impulso de solo de 200cc., cuatro tiempos, de probada eficacia. El alternador es un simple motor jaula de ardilla trifásico autoexcitado, sin escobillas ni colector ni anillos rozantes, totalmente exento de problemas de mantenimiento. Dotado de arranque eléctrico, se interrumpe su marcha automáticamente cuando se alcanza la tensión de carga completa de las baterías, virtud que le confiere la seguridad y comodidad indispensables para la protección de las baterías y la economía del combustible. Con solo el 25 % del costo y la potencia de un grupo electrógeno equivalente, le permite accionar por si solo, con 31 Kg. de peso total, hasta un motor trifásico de 3 Hp en forma independiente, sin ayuda de las baterías. Combinando adecuadamente el uso del acelerador manual, el amperímetro de control y la parada automática le permitirá, por ejemplo, accionar todo el tiempo que sea necesario una bomba sumergible, sin necesidad de atención personal. Una observación importante es que, al igual que en el caso del propio alternador, la fuente de carga es trasladable, cosa que no ocurre con la microturbina, el aerogenerador o la línea de servicio publico. El consumo de mezcla estimativo es 400 C.C. por cada Kwhora generado.

Línea de Servicio Publico
Cuando se desea utilizar la MURA como Sistema de emergencia ante cortes imprevistos del servicio o también para cortos periodos como por ejemplo en un fin de semana o como fuente transitoria para trabajos de mantenimiento en el campo, la carga se puede efectuar directamente desde la línea de 220 voltios. También es posible utilizarla como sistema UPS (Uninterrupted Power System) destinado al uso de computadoras o cualquier otro servicio en los que un corte de corriente resulte inaceptable .

Alternador Euripodinámico
Dentro de las fuentes naturales de energía renovable, y como consecuencia del viento, los amantes de la navegación deportiva disponen de una importante alternativa, la energía de las olas, que a diferencia de la eólica, no interfiere con el movimiento de la embarcación, restando energía al desplazamiento efectivo. Recurso ideal para balizamiento costero. La condición, al igual que en la eólica e hídrica, es que la fuente de generación sea en 220 Voltios. Si así no fuera, y como en el caso del alternador de la casilla rodante será necesario adaptar un transformador.
Un ultimo comentario para aquellos que ya han sugerido pantallas solares como fuentes de alimentación alternativa. Técnicamente es posible pero la descartamos totalmente por razones económicas. Suministrar 200.000 litros de agua diarios, factible de hacerse con la Mura 2300, implicaría una inversión no menos de 240 veces comparada con el motorcito Zanella / WW con lo cual es imposible de justificar, aun teniendo en cuenta el consumo de combustible y mantenimiento.


                                        
Rural Autonomous Mini Power Plants (RAMPP)

 Charging systems
 Replenishing the battery charge of a Rural Autonomous Mini Power Plant (RAMPP or MURA for the initials in Spanish) is helpful in order to grasp the principle of an Autonomous Electric Plant. As often, the simpler and smaller the system, the easier it is to understand its basics.
The sight of a portable cabinet of 25 x 30 x 45 cms., plain and simple in appearance, prompts the question: Where does the electricity come from?. Larger accumulation systems might be more imposing but certainly less effective in its results. Even the most skilled experts in the energy field are taken aback by the concept of the mini power plant. And rightly so; the provision of permanent electrical power 24 hours a day, the possibility of enjoying the same advantages of those connected to the national electricity grid, in addition to supplying single-phase and three-phase current, is a dreamlike solution for those unable to join the national electricity network for geographical reasons.
It is equally startling to take part in a demonstration of the remarkable RAMPP/MURA features: Its electrical start up and automatic stops of a 3 HP two-stroke motor propelling a 2 kva self-exited  squirrel cage induction alternator are rare and unusual. The practical demo is hard to believe: It is truly astonishing to watch a tiny engine of a 70 cc cylinder capacity propelling a three-phased submergible pump extract over 20.000 liters of water per hour. The puzzled comments we have grown used to hearing during each demo are indeed a heart-warming award to our efforts and commitment to our project of individual electrical power usage.There is also the crucial subject of replenish the batteries charge, that usually provokes the same surprised remarks from our customers. Our RAMMPs / MURAs are flexible enough as to offer no less then seven different alternatives to recharge the batteries in order to start a new service cycle. Here is brief overview of each one:

Wind mill generator
 There are three major conditions that need to be met in order to replenish the RAMPP/MURA battery charge by means of a wind mill generator. First and almost needless to mention, it is necessary to install the device in a gusty winds area. Secondly, the generated tension must be single-phased or three-phased 220 volts (most small dimensions wind mill generators of a helix diameter up to 2.5 mts. only generate 12 or 24 Vcc). Lastly, the wind mill generator must be furnished with a charge regulator that will interrupt the process once the battery is fully recharged.
It is also important to point out that although the operation expenses of the wind mill generator will not be high since the fuel (the wind) is obtained for free, the initial investment for this equipment will be considerable.

Mini-Hydraulic Turbine
Naturally, an abundant waterfall such as those common in mountainous areas is essential for the use of this method. In order to consider the use of a mini-hydraulic turbine, it is necessary to multiply the waterfall height in meters by the water caudal expressed in liters per second. For this system to be applicable, the product must be a number above 80.
Although the initial investment for this system is considerable, its fuel is obtained freely from nature and, as opposed to wind power, hydraulic power is constant and does not present natural intermittences.  The flow of water can be expected to remain consistent for most part of the year, resulting in an energy exploitation factor much higher than the use of wind power, which rarely surpasses 30%.

The Alternator of a mobile vehicle
This system is appropriate for the use of a RAMPP / MURA in a recreational vehicle (RV), motor home, camper or travel trailer with either touristic or work related purposes. For the traveling salesman, social worker, inspector, technician or simply a tourist, the RV can become a workshop, office, bedroom or kitchen in need of electricity. With usually over 50% of the time used up driving from place to place, the use of the engine alternator as a charging system is more than convenient. Moreover, to put to use the tested effectiveness of the voltage regulator is irresistible. The only thing to keep in mind is to make sure that the alternator has enough capacity to perform an extra task; if it does not, a slight modification that can be performed following our simple instructions or by an electrician will be necessary. By installing a transformer between the alternator and the battery system, it will be possible to take the 3X11,6 volts delivered by the alternator to the 3 x 220 VCA needed to perform the battery charge. 

Power Plant
Over 80% of the people unable to connect to the national electricity grid have worked out their problem utilizing a small home power plant, their only problem being the supply intermittence. RAMMPs do not present this problem. It is absolutely acceptable to put the power plant to work for six to seven hours daily with the only purpose of replenishing the RAMMP batteries, not to provide an electricity supply.
Once the power plant stops functioning, the RAMMP will be able to provide continuous electricity for the rest of the day. In over 90% of the cases, no alterations to the power plant are necessary in order to recharge the RAMMP batteries; however, for the remaining 10% a voltage elevator might be needed if the power plant alternator tension is not sinusoidal or the voltage regulator hinders a proper coupling.

Self-excited alternator
This is by far the most effective and impressive addition to any RAMMP. The driving engine of 50/70 cc two strokes is highly efficient and similar to the motor used by a scooter. The alternator is a basic self-excited three phased squirrel cage motor,  without brushes, collectors, slip-rings or complicated maintenance pieces. Furnished with an electrical start up mechanism, its operation stops automatically once the batteries are fully replenished. This unique feature gives the system unparalleled safety and convenience properties, key to the batteries protection and the fuel consumption. The cost of this alternator amount only to 25% of the cost of a similar capacity small power plant, weights a total of 23 kgs. And allows the usage of up to a three-phased engine of 3HP autonomously, without any aid from the batteries. By properly combining the use of the manual accelerator, the control ammeter and the automatic stop, it is possible to operate, for example, a submergible pump without constant supervision. It is important to note that both the alternator and the power source are mobile, as opposed to other methods such as the wind mill generator, the micro turbine or the power grid.
The estimated gas consumption amounts to 400 cc per Kw hour generated.

Public Grid
 When it is intended to use the RAMMP as a back up emergency system in case of blackouts, or for short periods of time such as weekends, or as a temporary power supply to perform maintenance work on the land, it is possible to replenish the batteries by using the public 220 volts national grid. It is also possible to use the RAMMP as a UPS (Uninterrupted power system) to provide for mainframes or any other service that has no tolerance for a blackout.

  Swell Power alternator
 Navigation fans have yet another source of renewable energy at their disposal: the energy of the waves.  Unlike wind power, the waves power does not hinder the embarkation movement, therefore not subtracting energy of any kind from the actual embarkation movement. The only condition remains, as of water and wind power, the generation source must be 220 volts or a transformer will be necessary.
As a footnote for those suggesting the use of photovoltaic cells as an energy alternative, although technically possible, we do not find them acceptable due to economic reasons. To be able to supply 200.000 liters of water daily as the RAMMP (MURA) 2300 does, solar screens would require 240 times as many an investment that a RAMMP (MURA) would. An unacceptable amount in spite of any fuel or maintenance figures.

 For additional information contact Ingeniero Enrique Nielsen at Windy West.

                                          Todos los derechos reservados

2 comentarios:

Camila dijo...

Es importante conocer las nuevas energias que se utilizan y para ello trato de estar al tanto de las novedades en los tipos de tecnología. Desde que me compre mis heladeras trato de seguir invirtiendo en distintos electrodomésticos

Jonathan dijo...

Genial articulo, soy Jonas y como parte de Hendel esta info, me agradaria compartirla en mi blog sobre el cuidado de mis productos. podre ponerme en contacto contigo? Gracias!! te agendo el blog!