Construcción de un anemómetroJoel Díaz-Pazos

Programa de Ingeniería en EnergíaUniversidad Politécnica de Sinaloa

2014030314@upsin.edu.mx 18/05/2015

Resumen.Se describen el proceso de construcción de un anemómetro para fines prácticos.

I. INTRODUCCIÓNUn anemómetro es un aparato destinado a medir la velo-cidad relativa del viento que incide sobre él. Si el ane-mómetro está fijo colocado en tierra, entonces medirá la velocidad del viento reinante, pero si está colocado en un objeto en movimiento, puede servir para apreciar la velo-cidad de movimiento relativo del objeto con respecto el viento en calma [1].Para entender cómo funciona y posteriormente construir un anemómetro se realizó a presente investigación.

II. METODOLOGÍAPara conocer los conceptos se utilizaron diversas fuentes web y se consultó un artículo sobre la elaboración de un anemómetro.

III. RESULTADOSPara medir la velocidad relativa del viento es necesario utilizar algún proceso físico cuya magnitud varíe según una regla fija con respecto a la variación de esa veloci-dad. En la práctica entre otros se usan:

La variación de velocidad de rotación de una hélice sometida al viento.

La fuerza que se obtiene al enfrentar una super-ficie al viento.

La diferencia de temperatura entre dos filamen-tos calentados por igual, uno sometido al viento y otro en calma.

Aprovechando la presión aerodinámica produci-da en una superficie enfrentada al viento.

Otros métodos ultrasónicos o de láser.

Hay muchos diseños de hélices pero la más común es la hélice de cazoleta, debido a que no es necesario mecanis-mo alguno para orientar la hélice al viento y que su cons-trucción puede ser robusta para soportar grandes veloci-dades del viento (figura 1).

Figura 1. Hélice de cazoleta.

Este es un esquema que representa una hélice de cazole-tas, debido a que la resistencia aerodinámica de la cazo-leta es diferente entre la parte cóncava y convexa, esta recibirá un empuje mayor en una dirección y la hélice ro-tará a mayor o menor velocidad, en proporción a la velo-cidad del viento.También se usan las hélices de tipo helicoidal, como la típica hélice del ventilador común que todos conocemos e híbridos entre las de cazoletas y la helicoidal.La velocidad de rotación del eje de la hélice es propor-cional a la velocidad del viento, por lo que si medimos esta velocidad de rotación, podremos hacer una tabla de calibración directamente en unidades de velocidad del viento en metros por segundo (m/seg) o kilómetros por hora (Km/h).A continuación se presenta un procedimiento para cons-truir un anemómetro de cazoleta [2]

Materiales:• 1 Motor de corriente continúa• 2 Bolas plásticas de decoración navideña de 5

cm de diámetro• 1 Varilla redonda de madera de Ø 8 mm• 1 Caja plástica para conexiones eléctricas• 1 Tester o multímetro digital

Herramientas:

Asignatura: Seminario de ingeniería en energía eólica, Programa de Ingeniería en Energía, UPSIN 2015

• Cutter• Lijas• Lima• Sierra junior• Destornillador• Agujereadora• Mechas de Ø 2.5 mm / 6 mm (figura 2)

Figura 2. Materiales para la construcción de un anemómetro casero.Procedimiento:Cortar por la mitad las bolas navideñas. Luego cortar 10 cm de varilla redonda de madera y lijar. Luego pegar todo con PoxiPol 10 min color gris, lijé las uniones con lima y lija. Por último preparé la caja donde iría montado el motor y todo el equipo, se trata de una caja de conexiones tipo eléctrica, estanca, de 8 cm de largo x 8 cm de ancho y 5 cm de alto. En uno de sus lados laterales, hice un peque-ño orificio para el eje del motor, que posteriormente agrandé con una mecha de 6 mm para calzar finalmente el motor. Además este motor tiene dos orificios roscados en la parte donde sale el extremo del eje, para facilitar su fijación y ajuste, por lo que se practicaron los orificios y se montó el motor con los correspondientes tornillos.

La cajita estanca, como la varilla de madera y el motor ya los tenía.Por sugerencia de Marcelo Podestá (un compañero de la-buro, con conocimientos en electrónica, y pronto a ser parte del equipo) colocaré un capacitor en paralelo de 10 uF entre los terminales del motor.La pieza que fijará posteriormente las 3 paletas al eje del motor, la fabriqué con un pedacito de acrílico de Ø 22 mm.

Así que a pesar de todo, el equipito es súper económico.Habría que sumar a la lista de materiales lo siguiente:• 30/40 cm de cable color rojo• 30/40 cm de cable color negro• 1 Capacitor electrolítico de 10 uF• 2 Fichas tipo banana (color rojo y negro) Se soldaron el capacitor en paralelo y los cables de cone-xión del motor se pegaron con Poxipol 10 min color gris las 3 paletas del anemómetro (Figura 3).

Figura 3. Anemómetro terminado.

IV. DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Se concluye que la elaboración de un anemómetro puede ser muy variado y tener diferente precisión dependiendo de los materiales que se utilicen, pero estos tienen el mismo objetivo: medir la velocidad del viento.

V. REFERENCIAS

1. http://www.sabelotodo.org/aparatos/ anemometro.html#Como_funciona

2. http://www.acema.com.ar/biblioteca/ databases/download/Anemometro.pdf

Asignatura: Seminario de ingeniería en energía eólica, Programa de Ingeniería en Energía, UPSIN 2015