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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

viernes, 4 de marzo de 2011

MINI USINAS RURALES AUTONOMAS


 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

lunes, 24 de enero de 2011

Sistemas de generación

Aerogeneradores Windy West Sistemas de electricidad  ininterrumpida
Usinas Rurales Autónomas – Sistema Termico Semi continuo
Modelo P1
Alcance: 220 V . 650 w desde 4 horas. Servicio 12Vcc uso limitado Usos: Heladera frigobar, Iluminación, Lavarropas,Bombeador Agua, TV Satelital,Computadora, etc
Acumulacion modulos criogenicos y batería de 12.
Destino: Puestos Rurales – Refugios Turisticos – Casillas Rodantes
 
  

Usinas Rurales Autónomas – Sistema Termico Semi continuo
Modelo P2
Alcance: 220 V . 2300 w desde 4 horas. Servicio 12Vcc uso limitado.
Usos: Heladeras, Freezers, Iluminación, Lavarropas, Bombeador, TV Satelital,Computadora, etc
Acumulación en modulos criogenicos y batería de 12.
Destino: Puestos Rurales – Refugios Turisticos – Casillas Rodantes



Usinas Rurales Autónomas –Sistema  Ininterrumpido Portatil
Modelo MURA – Generacion Termica, Eolica, Hidrica, Hibrida
Alcance: Trifásica 3 x  220 V . 1500 a 3000 w .
Usos: Heladeras, Freezers, Iluminación, Lavarropas, TV Satelital, Computadoras, Ventiladores, Compresores, Motores trifasicos  etc
Destino: Puestos Rurales – Refugios Turisticos – Casillas Rodantes 








Usinas Rurales Autónomas –Sistema  Ininterrumpido Autonomo
Modelo URA – Térmica
Alcance: Trifásica 3 x  220 V . Potencia 1,5 a 20 K w
Generación Autoexcitada 3 x 220 Vca – Alternador Asincronico de frecuencia variable -
Energía Acumulada desde 10 hasta 63 Kwh, 280 Vc
Conversor Trifásico 280 Vcc/ 3x220 Vca- 50 o 60 Hz- Potencia hasta 20 Kw
Aplicaciones: Tambos – Campamentos Mineros – Explotaciones Agropecuarias










URA Térmica- Grupo 5 Kva- Acumulación 16 Kwh
Conversor 3 x220V- 5 HP













URA Térmica Grupos:Perkins 4- 30Kva y Ford 25 Kva
Acumulación 63 Kwh- Conversión 10 HP


URA Térmica- Grupo Bounous 15 Kva
Acumulación 27 Kwh-Conversión 10 HP
Transferencia Automatica

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Recomendamos el ingreso  a Google indicando el tema de interes seguido de enrique  nielsen. Ej.: energia solar enrique nielsen


Ing. Enrique O.Nielsen  














sábado, 25 de diciembre de 2010

Acumulación

LAS BATERÍAS Y SU VIDA UTIL
La vida util de las baterías depende del uso, al igual que un automóvil. Mucho hemos dicho alrededor de este tema, el mas cuestionado de todo lo que se refiere a nuestras Usinas Autónomas. Cinco charlas del CD1 están dedicadas a este tópico y tres mas se suman en el CD2. Sin embargo, con la aparición de nuestras MURAs, Miniusinas Rurales Autónomas destinadas a ser usadas como unidades portátiles y como bien lo dice su nombre, “Minis”. Se entiende que es imposible acumular en un gabinete de 50 x 35 x 20 y solo 60 Kg. de peso energía como para alimentar la necesidad diaria de una familia tipo…Las expectativas ya las analizamos con los potenciales clientes que en muchas oportunidades se entusiasman mas de la cuenta confundiendo dos conceptos muy importantes, la energía y la potencia. Las MURA y muy especialmente la 2300, poseen una característica muy trascendente que es su potencia.
Es insólito pensar que la combinación de un motorcito de dos tiempos de solo 7 Kg. de peso con un consumo comprobado por los millones de usuarios de ciclomotores, sea capaz de entregar, en combinación con un sistema de baterías portátiles una potencia tan importante como 3 HP trifásicos  y
2,5 monofásicos Es cierto que es espectacular, sobre todo si se tiene en cuenta que después de haber cumplido con su tarea le queda resto como para suministrar en forma ininterrumpida electricidad de las mismas características que la red de servicio publico durante el resto del día . Eso es potencia. Sin embargo, cuidado con las expectativas. La energía acumulada por las baterías es solo 2 KWhora nominales Pretender que con 2 KWhora se alimente una  familia tipo con todos los servicios es una expectativa que jamás hemos estimulado ni promocionado. Es una Usina Portátil y como tal debe ser considerada . Es bien cierto que como ensayo cada cual pretende adicionar artefactos para ver hasta donde “aguanta”. Desoír nuestros consejos de uso estimulados por resultados prematuros no trae buenas consecuencias, en particular con la vida de las baterías . Para un suministro normal, permanente, deben seguirse nuestros consejos, el primero de los cuales es adquirir un sistema estacionario de baterías, cuyo almacenamiento en el menor de los casos, supera en 8 veces a la acumulación prevista para las Muras, cuya atención ha sido prestada hacia la potencia y no hacia la energía , que como es obvio está directamente relacionada con el peso. Las baterías de una Usina Rural pesan mínimo 350 Kg. contra 53 de la portátil. Veamos cuales son los parámetros que afectan la vida de las baterías y como podemos prolongar su vida exigiéndoles al máximo su capacidad pero sin limitar su vida útil. Para aquellos que estén acostumbrados a analizar gráficos, hemos adjuntado el pertinente a las baterías de 7 Amperes hora que componen la unidad de acumulación de las Mura. En abcisas se grafican el número de ciclos de vida y en las ordenadas la forma en que van perdiendo capacidad, con tres parámetros orientativos que son la profundidad de la descarga de cada ciclo, para 100, 50 y 30 % . Quiere decir que de los 2Kwhora acumulados si la recarga se efectúa con mas frecuencia, no esperando hasta que se descargue totalmente, el numero de ciclos de vida sube  desde los 200/230 hasta 500/550 si la recarga se efectúa después de 50 % y hasta 1200 si se la carga 3 veces en lugar de una sola vez. Cargar 3 veces en lugar de una sola para el mismo consumo equivale mas  que duplicar la vida de las baterias.
El hecho de disponer de un sistema automático de parada por carga completa posibilita no esperar a que las baterías ya no den mas Es tan fácil accionar el arranque eléctrico que no se justifica sacrificar la vida de las baterías. También como ya lo hemos dicho reiteradamente, conviene siempre poner en marcha en las horas de consumo  pico, es decir en la noche, y no cargarlas durante el día. Este ultimo procedimiento, jamás aconsejado, de tomar la electricidad de las baterías y no del cargador implica adicionar un ciclo de descarga profunda por día con lo cual si la descarga es del 100 % no podemos esperar mas de 200 días. La vida remanente de las baterías  y por consiguiente el análisis de su rendimiento puede verse en el gráfico de referencia, de cuyo análisis se desprenden las siguientes conclusiones:

 -          Con una profundidad de descarga del  30 % el numero de ciclos de vida aumenta a 1200/1300 ciclos frente a 180/280 para 100% de profundidad de descarga y 450/550 para el 50%. Quiere decir que para el mismo consumo diario, poniendo en marcha el cargador tres veces en lugar de una la vida aumenta mas del doble.
-          Con cualquiera de las tres alternativas, durante los primeros ciclos la capacidad de las baterías aumenta un pequeño porcentaje (3 a 5%) pero luego comienza a decaer con el uso de tal forma que llega  a reducirse al 50 % en forma progresiva .

CONSEJOS UTILES

Mas que consejos las recomendaciones siguientes pretenden ser una advertencia importante. Como se desprende de las especificaciones, la energía total acumulada son 2000 watios hora ( 2KWh) ·30 % de profundidad de descarga son 600 watios hora y 50 % 1000 watios hora. Un tubo fluorescente de 40 watios en 15 horas alcanza los 600 watios hora (600/40= 15). Un televisor color con pantalla satelital consume entre 110 a 120 w, lo que significan 5 horas de funcionamiento para llegar a los 600 whora . Una lámpara de bajo consumo de 10 W puede permanecer encendida 60 horas para llegar a los 600 whora, o sea al 30% de profundidad de carga. Estos datos son orientativos a efectos de tomar una decisión acerca de como reponer la carga. De ellos se desprende que,

-Aumenta al doble la vida util si en lugar de tener tres horas funcionando el cargador se lo tiene tres veces por día una hora.
  
- Para cargas importantes es imprescindible poner en marcha en forma simultanea el cargador y el artefacto. Imaginemos una plancha de 1000 watios.


En dos horas agotará el 100 % de las baterías y en esas condiciones pueden durar menos de tres meses. En cambio si al mismo tiempo que puso una bomba a sacar agua arranca al cargador y equilibra por medio del acelerador la energía generada de tal forma que el amperímetro marque cero, las baterías no computarán un nuevo ciclo de descarga porque la electricidad no saldrá de ellas sino del cargador y con ese concepto la duración será superior a lo esperado y no dependerá del funcionamiento de la bomba sino de los otros consumos.

-Interrumpir el uso del conversor cuando no sea necesario, ya que si bien el consumo del conversor es despreciable, es significativo el tiempo de uso si se lo mantiene durante las 24 horas del día. Como ejemplo digamos que mantenerlo encendido las 24 horas, con un autoconsumo de 6,5 watios (para el 2300, 3,3 w para la Mura 750) solamente, son al día 154 y 80  watios hora, 7,7 % y 4 % de la carga del sistema de acumulación y equivalente a 22 y 11horas de funcionamiento de una lámpara de bajo consumo de 7 watios, la menor de todas . Ausentarse varios días significa cortar previamente la llave general .
 - Entendido el concepto anterior, es conveniente entonces, que el equipo arranque durante los consumos picos ya que parte o toda la carga la suministrará el cargador evitando la colaboración de las baterías o por lo menos reduciendo la profundidad de la descarga.

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Ing. Enrique O.Nielsen
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lunes, 20 de diciembre de 2010

Energía eólica

TENSION DE GENERACIÓN

Para cualquiera de las tres versiones de Usinas Rurales Autónomas, es decir, Eólicas, Hídricas o Térmicas la tensión de generación es trifásica 3 x 220 Voltios ca. Tratándose de Usinas Acopladas, y si bien el alternador es el mismo, la tensión es 3 x 380 única posibilidad de entrar en paralelo con la red de Servicio publico. Para ambos casos el alternador es un simple motor asincrónico, tipo jaula de ardilla ( squirrel cage) conectado en triangulo y estrella respectivamente. Por supuesto, no tiene colector, ni escobillas, ni diodos, ni rotor bobinado, principales problemas de mantenimiento de los tradicionales alternadores sincrónicos. Completan el conjunto eléctrico tres capacitores cuya función es, en los Autónomos, provocar la autoexcitación a partir del magnetismo remanente de la chapa estatórica y corregir el factor de potencia en el caso de los acoplados a línea. Como ya lo hemos expresado en nuestra charla *ubicación del Aerogenerador, la razón principal surge de poder apartarlo del reparo provocado por los montes o construcciones civiles.
    Es necesario aclarar, contestando una pregunta muy frecuente, que nos estamos refiriendo a la tensión de generación, que existe solo cuando el generador esta funcionando, o sea cuando hay viento o cuando el motor esta en marcha. El único caso en que hay permanencia es en la microturbina gracias a la constancia del salto de agua. Respecto a la tensión de suministro, o tensión de salida del conversor, con permanencia las 24 horas del día, es trifásica 3 x 220 Voltios para los Autónomos y 3 x 380 para los acoplados (220 monofásica).
Siendo 3 x 220 la trifásica, los motores deben ser conectados en triangulo, para lo cual deben ser colocadas las chapitas de la bornera en forma vertical uniendo el borne 1 con el 4, el 2 con el 5 y el 3 con el 6. Respecto a la frecuencia, su estabilidad, sus opciones y ventajas rogamos referirse a nuestra charla titulada* “frecuencia ...” 

Ing. Enrique O.Nielsen
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