Diseño mecanico y modelado de un sistema de aprovechamiento de energia undimotriz para generar energia electrica, distrito de Pimentel

Abstract

La presente investigación se centra en diseñar un sistema mecánico para aprovechar la energía undimotriz para generar energía eléctrica en el distrito de Pimentel, la metodología utilizada es un tipo de investigación aplicada en un enfoque cuantitativo y un diseño preexperimental. El método utilizado en el proyecto se basa en matriz morfológica, conceptos de solución Optima, cálculos, dimensionamiento, simulaciones y evaluación económica, Los resultados obtenidos en el diseño del sistema son los siguientes, la fuerza de la bomba de agua 600 N, presión 131.22 KPa, diámetro de pistón 170 mm, fuerza ejercida 2.68 KN y volumen interno del cilindro 544.75 cm³. El análisis estructural y fluidodinámico de la bomba de agua con SolidWorks respalde la integridad del sistema, mostrando tensiones nodales de 8.267e-03N/mm2 MPa y desplazamientos de 5.886e+02 mm, indicando robustez estructural, Asimismo, se detectaron ·reas con deformaciones mínimas de 0.649113 mm, subrayando la solidez del diseño. Sin embargo, se identificaron zonas críticas, como los alabes de la turbina Pelton, con deformaciones de 0.0557393 mm, sugiriendo posibles problemas ante el impacto del fluido. Teniendo los datos preliminares con sus respectivos cálculos se propuso la implementación de una mejora duplicando el sistema de inyección de agua para mantener una velocidad constante, así como un flujo más estable garantizando una continuidad de energía generada por el sistema sin modificar los cálculos ya establecidos ni los parámetros que se consideraron en su primera etapa de diseño La evaluación económica reveló un costo total de S/ 43,947.00, incluyendo costos de elementos y materiales S/ 18,697.00, accesorios complementarios S/ 3,890.00, fabricación S/ 3,360.00, ensamblaje S/ 6,000.00 y diseño S/ 12,000.00. A pesar de la inversión, se espera que los beneficios a largo plazo, como la generación sostenible de energía eléctrica con una potencia de 6.598 kW, compensen la inversión.