Diapositivas Borrador Rocha Jauregui David Paolo (3).pptx

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTROMECÁNICA
Programa: Ingeniería Mecatrónica
Proyecto de Grado Presentado para la Obtención del
Grado Académico de:
LICENCIADO EN INGENIERÍA MECATRÓNICA
“DISEÑO DE UN AEROGENERADOR DE EJE VERTICAL CON
SISTEMA DE MEDICIÓN DE CARGA Y CONSUMO ELÉCTRICO
PARA EL PARQUE DE LAS CULTURAS Y DE LA MADRE
TIERRA. CIUDAD DE LA PAZ, BOLIVIA.”
Postulante: Univ. David Paolo Rocha Jauregui
La Paz - Bolivia
2024

CONTENIDO
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
FUNDAMENTO TEÓRICO
INGENIERÍA DEL PROYECTO
MANUFACTURA
COSTOS
EVALUACIÓN Y CONCLUSIONES
1
2
3
4
5
6

 Gran consumo de energía eléctrica.
 Baja adquisición de equipos o maquinarias que provean energía
alternativa.
 Costos elevados de los equipos que proveen energía alternativa.
 Aprovechar fuentes de energías alternativas y renovables, en
este caso la energía eólica en las instalaciones del “Parque de
las Culturas y de la Madre Tierra” de la ciudad de La Paz.
 Reducir la demanda de energía eléctrica convencional del lugar.
COMPONENTE CANTIDAD HORASALDÍA DÍASALMES POTENCIAELÉCTRICA[W] ENERGÍAkW-h(mes)
LUMINARIALED 6 4 24 40 3,84
FAROLAURBANAALTA 10 4 24 100 9,6
FAROLAURBANAMEDIANA 13 4 24 100 9,6
LUCESLEDSJUEGOSDEESCALAR 8 1,5 24 50 1,8
FAROLAURBANACONPANELSOLAR 72 1 24 100 2,4
LUMINARIAGENERAL 7 4 24 20 1,92
29,16
ILUMINACIONESPARQUEDELASCULTURASYDELAMADRETIERRA
TOTAL

Datos registrados en el año 2022 sobre la dirección y velocidad de
los vientos en La Paz, Zona Central.
Los vientos promedian una velocidad de 11,3 [km/h]

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
 ¿Es posible abastecer la necesidad de energía eléctrica
mínima de 30 kWh-mes para alimentar las luminarias
básicas del Parque de las Culturas y de la Madre Tierra,
utilizando energía limpia y renovable, complementando
con un sistema de medición para la seguridad y precaución
del mismo?

OBJETIVOS
Diseñar un
Aerogenerador de Eje
Vertical con un Sistema
de Medición de Carga y
Consumo Eléctrico, con
una potencia máxima de
5 kW, abasteciendo los
30 kWh-mes, para
implementarlo en el
diseño para el Parque de
las Culturas y de la
Madre Tierra.
Plantear el fundamento teórico, eligiendo la alternativa de solución.
Establecer los parámetros de diseño.
Establecer los sistemas y subsistemas.
Diseñar el equipo, sus elementos y componentes.
Elaborar la memoria de cálculo.
Determinar el proceso de fabricación y montaje.
Elaborar una guía de operación y mantenimiento.
Determinar los costos y el precio tentativo.
Evaluar de manera técnica y económica que el Proyecto cumpla con
un correcto funcionamiento y un costo accesible.
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS

JUSTIFICACIÓN
JUSTIFICACIÓN ACADÉMICA
JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA
JUSTIFICACIÓN SOCIO AMBIENTAL

PROPÓSITO DE LA SOLUCIÓN
LÍMITES
 Consumo máximo de
30 kWh-mes.
 Solo se implementa en
el diseño un
almacenador.
ALCANCES
 Está diseñado para
alimentar la totalidad de
las luminarias del
Parque.
 El sistema de medición
permitirá limitar la
carga que el
aerogenerador alimente.

ANTECEDENTES
ANTECEDENTES DE
PROYECTOS DE
GRADO DE
UNIVERSIDADES
NACIONALES
Diseño de un
Aerogenerador de Eje
Horizontal de 5kW de
Potencia. (Suárez
Rocha, 2017)
Diseño del Sistema
Mecánico para un Micro
Aerogenerador. (Tangara
Canaviri, 2018)
ANTECEDENTES DE
PROYECTOS DE
GRADO DE
UNIVERSIDADES
EXTRANJERAS
Diseño y construcción
de un mini
aerogenerador de eje
vertical. (Espitia Caita
& Puerto Molina, 2014)
Diseño y construcción
de un prototipo de
generador eólico de eje
vertical. (Antezana
Nuñez, 2004)
ANTECEDENTES DE
EQUIPOS
COMERCIALES
Turbina Haliade-X.
(General Electric, 2018)
Aerogenerador V90.
(Vestas, 2011)

BASES TEÓRICAS
Ventajas
 No emite gases contaminantes,
efluentes líquidos, residuos
sólidos, ni tampoco utiliza agua.
 Reduce emisiones de CO2.
 No requiere minería de
extracción subterránea o a cielo
abierto.
 Ahorra combustibles, diversifica
el suministro y reduce la
dependencia energética.
Desventajas
 El viento es aleatorio y variable,
tanto en velocidad como en
dirección.
 Tiene un impacto ambiental
sobre la fauna, en particular
sobre las aves.
ENERGÍA EÓLICA

Eje Horizontal Eje Vertical
TIPOS DE AEROGENERADORES EÓLICOS
SAVONIUS DARRIEUS
GIROMILL WINDSIDE

Grandes
CLASIFICACIÓN DE LOS AEROGENERADORES
EÓLICOS
Medianos
Pequeños Micro o Mini
 Potencia Nominal mayor a 500 [kW].  Potencia Nominal entre 100 y 500 [kW].
 Potencia Nominal entre 10 y 100 [kW].  Potencia Nominal menor a 10 [kW].

Devanados y Campos en el Generador
GENERACIÓN ELÉCTRICA
Alternador de imanes permanentes

ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN
AEROGENERADORES DE EJE VERTICAL TIPO:
SAVONIUS DARRIEUS
GIROMILL WINDSIDE

ELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN
 Se selecciona un diseño de un
aerogenerador de eje vertical hibrido,
tomando como referencia al modelo
Lenz2 para el diseño de los álabes, el
cual está basado en el modelo
Savonius, en cambio, para el diseño
del rotor se ha tomado como
referencia al modelo Darrieus.

PARÁMETROS DE DISEÑO
VELOCIDAD DE DISEÑO
 La velocidad media de los vientos es de 11,3 [km/h] (agosto).
 La velocidad promedio menor es de 9,6 [km/h] (mayo).
 La mayor de 13,0 [km/h] (enero).

PARÁMETROS DE DISEÑO
POTENCIA NOMINAL DISEÑO DEL ROTOR
Área necesaria para
producir la potencia
𝐴=
2 𝑃 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡
𝜂𝑚 𝜂𝑒 𝐶𝑝
1
2
𝜌 𝑣
3
Potencia Eléctrica
Eficiencia del Rotor Potencia nominal
𝜂𝐼=𝜂𝑚 𝜂𝑒 𝐶𝑝 𝑃𝑛𝑠=
𝑃ú𝑡𝑖𝑙
𝑛𝐼

DISEÑO DE LOS ÁLABES DISEÑO DEL EJE
Ancho del Ala
Longitud
Radio de la circunferencia
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑=0,09∙𝐶
𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜𝑑𝑒𝑙𝑎𝐶𝑖𝑟𝑐𝑢𝑛𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=0,28∙𝐷
ANCHO
DEL ALA
DIÀMETRO
RADIO DE LA
CIRCUNFERENCIA
LONGITUD

SELECCIÓN DE LA TRANSMISIÓN
Relación de velocidad de
un par de engranes
SELECCIÓN DEL GENERADOR
𝐵 =
𝐸𝑚𝑎𝑥
𝑁 𝑐 ∙ 𝐴 ∙ 𝜔
Campo magnético
Energía existente en un campo
magnético
Potencia eléctrica máxima
𝑃𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡 𝑀𝑎𝑥
=𝐸𝑚 ∙𝜔
ALTERNADOR

SISTEMAS Y SUBSISTEMAS
SISTEMA MECÁNICO
Subsistema movimiento circular alrededor del eje z
Subconjunto
Alabes
Rodamientos
Transmisión de Movimiento mediante
Poleas

Subsistema movimiento circular alrededor del eje z
Ejes de Giro Soportes

SISTEMA DE MEDICIÓN Y CONTROL
Subsistema de medición
Circuito Divisor de Voltaje Sensor de Corriente ACS712-30A

Subsistema de control
Circuito Impreso del Subsistema de Medición
de Carga
Circuito Impreso del Subsistema de
Medición de Consumo

Subsistema circuital (electrónico – eléctrico)
Circuito de Medición de Carga de la Batería
D3
A5
A4
A1
5V
GND
SCL
14
SDA
15
INT
13
A0
1
A1
2
A2
3
P0
4
P1
5
P2
6
P3
7
P4
9
P5
10
P6
11
P7
12
I2C
PCF8574
R1
100k
R2
10k
100%
RV1
1k
+88.8
Volts
TR1
TRAN-2P3S
BR1
BRIDGE
C1
2200uF
VI
1
VO
3
GND
2
U2
7812
B1
13V
+88.8
Volts
RELE
5V
A K
D1
LED-RED
R3
150
D2
DIODE
COM
NC
NO
Q1
2N2222
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9
D1
8
D0
7
E
6
RW
5
RS
4
VSS
1
VDD
2
VEE
3
LCD1
LM044L
ATMEGA328P
ATMEL
www.TheEngineeringProjects.com
D12
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4
D3
D2
RX / D0
TX / D1
GND
RST
5V
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
REF
D13
Arduino
Nano
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A5
A4
A3
A2
A1
A0
A6
A7
SIM1
ARDUINO NANO
RELÉ (CARGA O DESCARGA)
DIVISOR DE VOLTAJE
(LECTURA ARDUINO)
RECTIFICADOR
12V
AC
/
12V
DC
DISPLAY CON I2C

Subsistema circuital (electrónico – eléctrico)
Circuito de Medición de Consumo
SCL
14
SDA
15
INT
13
A0
1
A1
2
A2
3
P0
4
P1
5
P2
6
P3
7
P4
9
P5
10
P6
11
P7
12
U1
PCF8574 RL1
5V
D1
LED-RED
R3
150
D2
DIODE
COM
NC
NO
Q1
2N2222
IP+
1/2
IP-
3/4
VIOUT
7
VCC
8
GND
5
FILTER
6
U3
ACS712ELCTR-30A-T
C2
1nF
C3
1nF
+88.8
AC Amps
+88.8
VA
L1
220V
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9
D1
8
D0
7
E
6
RW
5
RS
4
VSS
1
VDD
2
VEE
3
LCD1
LM044L
ATMEGA328P
ATMEL
www.TheEngineeringProjects.com
D12
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4
D3
D2
RX / D0
TX / D1
GND
RST
5V
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
REF
D13
Arduino
Nano
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A5
A4
A3
A2
A1
A0
A6
A7
SIM1
ARDUINO NANO
4%
RV1
1k
DISPLAY CON I2C
(LECTURA ARDUINO)
22OV AC CON CARGA
SENSOR
DE
CORRIENTE
RELÉ (EVITA EL EXCESO DE CONSUMO)
LS1
SOUNDER
ALARMA

SISTEMA ELÉCTRICO
Subsistema de transformación de energía
mecánica
Estator Rotor
Subsistema de rectificación de onda
Subsistema de almacenamiento
eléctrico
Subsistema de inversión de voltaje

SISTEMA ESTRUCTURAL
Subsistema de soporte y apoyo Subsistema de elementos de sujeción

ANÁLISIS PREVIOS AL DISEÑO
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA MESA
DE APOYO
ANÁLISIS DEL SUBSISTEMA DE MEDICIÓN DE CARGA
Circuito divisor de voltaje
Voltaje de salida
Conversión de datos
analógicos a valores de
voltaje
Nomenclatura de valor numérico para resistencias

ANÁLISIS DEL SUBSISTEMA DE MEDICIÓN
DE CONSUMO
Voltaje
Corriente
Corriente Eficaz
Potencia alimentación eléctrica
𝑉 =𝑚𝐼 +2,5
𝐼=
𝑉 −2,5
𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑
𝐼𝑟𝑚𝑠=
𝐼
√2
𝑃𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜=
𝐼𝑟𝑚𝑠 ∙𝑉 𝑟𝑚𝑠
1000

DISEÑO DE ELEMENTOS
VELOCIDAD DEL DISEÑO
La velocidad del diseño del
aerogenerador prevista fue
de 7 m/s = 25,2 [km/h].
POTENCIA NOMINAL
𝑃𝑛𝑠 =14 9 ,03 𝑊
DISEÑO DE LOS ALABES

DISEÑO DEL EJE
Resistencia a la fatiga modificada
𝑆𝑛′=𝑆𝑛∙𝐶𝑠 ∙𝐶𝑅

DISEÑO DEL EJE
Diagrama de Fuerzas del Eje (Diseño en MDSolids)
La velocidad angular de diseño es de 600
[rpm] y la potencia para esta velocidad es de
40 [W] (0.0536 [HP]).
Par Torsional en el Eje
𝑇 =
63000 𝑃
𝑛
La fuerza del viento se considera
como una carga repartida
uniformemente en cada parte
que mide 0,585 m

DISEÑO DEL EJE
Diagrama de Fuerzas del Eje (Diseño en MDSolids)

DISEÑO DEL EJE
Diagrama de Fuerzas Cortantes del Eje Diagrama de Momento Flector del Eje
El momento flector máximo tiene un valor de 50,41 [N.m] (442,54 [lb.pulg]).
Eje de Giro Principal (SolidWorks) Eje de Giro Secundario (SolidWorks)

DISEÑO DE ELEMENTOS
SELECCIÓN DE LA TRANSMISIÓN
DISEÑO DE LA CUÑA
DISEÑO DE LA LÁMINA
COBERTORA DE ALAMBRES
𝑉𝑅=
170
1360
=
1
8
=0,125
DISEÑO DEL SOPORTE
SELECCIÓN DE LOS
RODAMIENTOS

Velocidad "ω" [rpm] Potencia Eléctrica Máxima "P elect max" [W]
100 105,74
200 211,47
300 317,21
400 422,94
500 528,68
600 634,41
700 740,15
800 845,88
900 951,62
1000 1057,36
Potencias con respecto a las Velocidades
Potencia eléctrica máxima Diseño del rotor
𝜌 =0,79
[𝑘𝑔
𝑚
3 ]
𝐴=1,10 [ 𝑚2
]
𝑃𝑣 =149,03 [𝑊 ]
Densidad del aire en La Paz
Área necesaria para producir
la potencia eléctrica
Potencia del viento

Diseño del estator
Voltaje a diferentes velocidades
𝐸𝐴=(19𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠∙7𝑏𝑜𝑏𝑖𝑛𝑎𝑠)(0,00352[𝑊𝑏])(𝜔[𝑟𝑎𝑑
𝑠 ])
Velocidad "ω" [rpm] Energía Máxima por Bobina "EA" [V]pico
100 4,90
200 9,81
300 14,71
400 19,61
500 24,51
600 29,42
700 34,32
800 39,22
900 44,12
1000 49,03
DISEÑO DEL SUBSISTEMA DE
MEDICIÓN DE CARGA
Voltajes de Salida del Divisor de
Voltaje y Porcentajes de Carga
𝑉 𝑜𝑢𝑡 =
10
100+10
𝑉𝑖𝑛

DISEÑO DEL SUBSISTEMA DE MEDICIÓN DE
CARGA
Valores Analógicos a partir del Voltaje de Salida
Voltaje de Salida "Vout" [V] Valor Analógico
0 0
0,38 79
0,77 157
1,15 236
1,54 315
1,92 393
2,31 472
2,69 551
3,08 629
3,46 708
3,85 787
4,04 826
4,43 905
4,48 917
4,54 929
4,59 940
4,63 948
4,67 956
4,73 968
4,81 983
4,90 1003
5,00 1023
𝑉 𝑎𝑛𝑎𝑙 ó𝑔𝑖𝑐𝑜=
𝑉 𝑜𝑢𝑡
5
∙1023

DISEÑO DEL SUBSISTEMA DE MEDICIÓN DE CARGA

DISEÑO DEL SUBSISTEMA DE MEDICIÓN DE
CONSUMO
Corrientes Eficaces a partir de los
Valores de Corriente Pico
Corriente "I" [A] Corriente Eficaz "Irms" [A]
3,30 2,33
3,33 2,35
3,36 2,37
3,37 2,38
3,39 2,39
3,42 2,42
3,43 2,43
3,45 2,44
3,48 2,46
3,51 2,48
3,52 2,49
3,54 2,50
3,57 2,52
3,58 2,53
3,60 2,54
Potencias de Consumo a partir de
los Valores de Corriente Eficaces
Corriente Eficaz "Irms" [A] Potencia de Consumo "Pconsumo" [kW]
2,33 0,51
2,35 0,52
2,37 0,52
2,38 0,52
2,39 0,53
2,42 0,53
2,43 0,53
2,44 0,54
2,46 0,54
2,48 0,55
2,49 0,55
2,50 0,55
2,52 0,56
2,53 0,56
2,54 0,56
3 0,66
3,50 0,77
4 0,88
4,50 0,99
4,55 1
𝐼𝑟𝑚𝑠=
𝐼
√2
𝑃𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜=
𝐼𝑟𝑚𝑠 ∙𝑉 𝑟𝑚𝑠
1000
Voltaje de la Instalación "V" [V] Corriente "I" [A]
220 3,30
222 3,33
224 3,36
225 3,37
226 3,39
228 3,42
229 3,43
230 3,45
232 3,48
234 3,51
235 3,52
236 3,54
238 3,57
239 3,58
240 3,60
𝐼=
𝑉 −2,5
𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑
Corrientes a partir de los
diferentes Voltajes

DISEÑO DEL SUBSISTEMA DE MEDICIÓN DE CONSUMO

SELECCIÓN DE LA BATERÍA
SELECCIÓN DEL INVERSOR
DE VOLTAJE
DISEÑO DE LA MESA DE
APOYO
DISEÑO DE LA CAJA BASE
DEL AEROGENERADOR
DISEÑO DEL SUBSISTEMA DE
RECTIFICACIÓN DE ONDA
1
2 5
3
4
TRANSFORMADOR
TRAN-2P3S
PUENTE DIOD
BRIDGE
C1
2200uF
VI
1
VO
3
GND
2
REG VOLT
7812
1
2
AC
TBLOCK-I2
1
2
DC
TBLOCK-I2
RECTIFICADOR 12V AC / 12V DC
SELECCIÓN DE LOS
PERNOS Y TUERCAS

ESPECIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES
Nº DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD
1 Eje de Acero Laminado rolado en caliente 1,735 m.
3 Correa en "V" Tipo A 1 Pza.
4 Tubo Cilíndrico de Acero Inoxidable 12,15 m.
5 Disco Cilíndrico de Acero Inoxidable 3 Pza.
6 Tubo Rectangular de Acero Inoxidable 4,02 m.
7 Placa de Madera prensada 1 Pza.
8 Polea de Aluminio Trapezoidal Sección A 1 Pza.
9 Polea de Aluminio Trapezoidal Sección A 1 Pza.
10 Cuña de madera 1,215 m.
11 Lámina de Aluminio 4,8 m.
12 Junta Plana de Acero Inoxidable 2 Pza.
Diámetro interior: 50[mm]
Diámetro exterior: 80[mm]
Espesor: 16[mm]
Dinámica: 22,9[kN]
Estática: 15,6[kN]
Referencia: 18000[rpm]
Límite: 11000[rpm]
Espesor: 26[mm]
Dinámica: 49,4[kN]
Estática: 116[kN]
Arandela del asiento U210
Referencia: 3200 [rpm]
Límite: 4500[rpm]
Modelo NE-200
Potencia Nominal 200[W]
Voltaje Nominal 12 [V]
Velocidad Nominal 1100[rpm]
Rodamiento Rígido de Bolas
13
Cojinete Axial de Bolas
14 2 Pza.
DETALLE
SUBSISTEMA DE MOVIMIENTO CIRCULAR ALREDEDORDEL EJE Z
Diámetro de 1,57[pulg], Largo de 1,475[m]
3L / 430 [cm]
M40
M40x 15[mm] con Espesor de Diámetro M140
3,5x 1,5[cm]
300x 180 x 2[cm]
1360x 60 [mm]
170x 60[mm]
12 x 8[mm]
600x 3[mm]
M60, 50[mm] largo de pestaña, 30[mm] de espesor
Dimensiones
Capacidad de Carga
Velocidades Nominales
2 Pza.
Dimensiones
Separación entre pines 5[mm]
Voltaje Máximo 50[V]
Voltaje Máximo Entrada 35[V]
Voltaje de Salida 12[V]
Corriente 1,5[A]
Temperatura desde 0hasta 125[ºC]
6 Filamento PLA Diámetro 1,75[mm] 0,25 kg.
Voltaje Nominal 12[V]
Nºde Celdas 6
Capacidad 18[Ah] a 20[h] hasta 1,75[V/cel]
Temperatura 25[ºC]
Corriente de descarga 180[A] / 5[s]
Resistencia Interna
Voltaje de Flotación 13,5[V] - 13,7[V]
Corriente de Recarga 5,4[A]
Voltaje de Ecualización 14,5[V] - 14,7[V]
Material de la Carcasa ABS
Dimensiones 167x 181x 77[mm]
Peso 5,28[kg]
Material Aluminio
Número de Modelo BS1000M/12V
Voltaje de Entrada 12[V] DC
Voltaje de Salida 220/ 230[V] AC
Forma de Onda Onda Modificada
1 Perno M8 27 Pza.
2 Perno M12x 85 18 Pza.
3 Perno M12x 245 2 Pza.
4 Tuerca M8 27 Pza.
5 Tuerca M12 20 Pza.
1 Tubo Cuadrado de Acero Inoxidable 4 m.
2 Tubo Angular de Acero Inoxidable 14,16 m.
3 Planchas de Acero Inoxidable 2 Pza.
SUBSISTEMA DE SOPORTE Y APOYO
80x 80x 5[mm]
35x 35x 5[mm]
200x 150[cm]
201x 151x 12,50[cm]
201x 151x 10[cm]
M12[mm]
SUBSISTEMA DE ELEMENTOS DE SUJECIÓN
M8x 45[mm]
M12x 85[mm]
M12x 245[mm]
M8[mm]

RESUMEN DE MEMORIA DE CÁLCULO
Nº DESCRIPCIÓN CÓDIGO CANTIDAD CARACTERÍSTICA OBSERVACIONES
Ancho del Ala: 0,07[m]
Longitud: 0,14[m]
Radio de Circunferencia: 0,14[m]
Velocidad: 600[rpm]
Potencia: 40[W]
Confiabilidad Deseada: 0,81
Factor Tamaño: 0,88
Resistenciaa la Fatiga: 14256[psi]
Par Torsional: 5,63[lb/pulg]
Carga: 280,22[N/m]
Reacción Vertice A: 163,93[N]
Reacción Vertice B: 163,93[N]
Diámetro: 40[mm]
Velocidad: 4800[rpm]
Potencia: 320[W]
Confiabilidad Deseada: 0,81
Factor Tamaño: 0,88
Resistenciaa la Fatiga: 14256[psi]
Par Torsional: 5,63[lb/pulg]
Diámetro: 40[mm]
Velocidad: 600[rpm]
Voltaje: 12[V]
Energía: 10,097[J]
Potencia Elec. Max: 1057,36[W]
2 Rotor RT 1 Área: 1,10[m2] Calculado
Área de Espiras: 11,78[mm2]
Número de Espiras: 19espiras
R1 1
R2 1
GA 1
Especificado
Calculado
Estator ET 1 Calculado
3
SUBSISTEMA DEMOVIMIENTO CIRCULARALREDEDORDELEJEZ
Alabes
1 ALB 3 Calculado
SUBSISTEMA DE TRANSFORMACIÓN DEENERGÍA MECÁNICA
1
Generadorde Imán
Permanente
(Alternador)
1
Calculado
2
3 Eje de Giro Secundario EGS 1
Especificado
Calculado
Especificado
Eje de Giro Principal EGP
Diámetro: 40 [mm]
Velocidad: 600 [rpm]
Voltaje: 12 [V]
Energía: 10,097 [J]
Potencia Elec. Max: 1057,36 [W]
2 Rotor RT 1 Área: 1,10 [m2] Calculado
Área de Espiras: 11,78 [mm2]
Número de Espiras: 19 espiras
R1 1 100 [kΩ], 0,25 [W] Especificado
R2 1 10 [kΩ], 0,25 [W] Especificado
R3 1 220 [Ω], 0,25 [W] Especificado
2 Diodos DI 2 1N4007 Especificado
3 Relé K 2 5 [V] DC / 220 [V] AC / 10 [A] Especificado
4 LED DL 1 Rojo 3,2 - 3,4 [V] Especificado
5 Buzzer / Zumbador BZ 1 5 - 24 [V] / 85 [dB] Especificado
6 Capacitores C 2 1 [nf] Especificado
7 Sensor ACS712-30A ACS 1 220 [V] / 30 [A] Especificado
8 Módulo I2C I2C 2 I2C PCF8574 Especificado
9 Pantalla LCD 20 x 4 LCD 2 20 x 4 Char, con Backlight LED azul Especificado
10 Arduino NANO ARD 2 Especificado
1 Rectificador LM7812 LM 1 12 [V] AC / 12 [V] DC Especificado
2 Transformador TRF 1 12 [V] AC / 12 [V] DC Especificado
3 Puente Diodos KBP307 KBP 1 700 [V] / 3 [A] Especificado
4 Capacitor C 1 2,2 [nf] Especificado
1 Batería Sellada VRLA BAT 1 12 [V] / 18 [Ah] Especificado
1 Inversor de Voltaje INV 1 12 [V] DC / 220 [V] AC / 1000 [W] Especificado
1 Perno M8 M8 27 M8 x 45 [mm] Especificado
2 Perno M12 x 85 M12X85 18 M12 x 85 [mm] Especificado
4 Tuerca M8 TM8 27 M8 [mm] Especificado
1
SUBSISTEMA DE MEDICIÓN
Resistencias
Velocidad: 600 [rpm]
Voltaje: 12 [V]
Energía: 10,097 [J]
Potencia Elec. Max: 1057,36 [W]
2 Rotor RT 1 Área: 1,10 [m2] Calculado
Área de Espiras: 11,78 [mm2]
Número de Espiras: 19 espiras
R1 1
R2 1
R3 1
2 Diodos DI 2 1N4007 Especificado
3 Relé K 2 5 [V] DC / 220 [V] AC / 10 [A] Especificado
4 LED DL 1 Rojo 3,2 - 3,4 [V] Especificado
5 Buzzer / Zumbador BZ 1 5 - 24 [V] / 85 [dB] Especificado
6 Capacitores C 2 1 [nf] Especificado
7 Sensor ACS712-30A ACS 1 220 [V] / 30 [A] Especificado
8 Módulo I2C I2C 2 I2C PCF8574 Especificado
9 Pantalla LCD 20 x 4 LCD 2 20 x 4 Char, con Backlight LED azul Especificado
10 Arduino NANO ARD 2 Especificado
1 Rectificador LM7812 LM 1 12 [V] AC / 12 [V] DC Especificado
2 Transformador TRF 1 12 [V] AC / 12 [V] DC Especificado
3 Puente Diodos KBP307 KBP 1 700 [V] / 3 [A] Especificado
4 Capacitor C 1 2,2 [nf] Especificado
1 Batería Sellada VRLA BAT 1 12 [V] / 18 [Ah] Especificado
1 Inversor de Voltaje INV 1 12 [V] DC / 220 [V] AC / 1000 [W] Especificado
1 Perno M8 M8 27 M8 x 45 [mm] Especificado
SUBSISTEMA DE RECTIFICACIÓN DE ONDA
SUBSISTEMA DE ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO
SUBSISTEMA DE INVERSIÓN DE VOLTAJE
SUBSISTEMA DE ELEMENTOS DE SUJECIÓN

BALANCE DE MATERIALES
Nº DESCRIPCIÓN CÓDIGO NºDEPLANO MATERIAL CANTIDAD
PESO
NETO
[kgf]
PESO
NETO
TOTAL
[kgf]
PESO
BRUTO
[kgf]
PESO
BRUTO
TOTAL
[kgf]
OBSERVACIÓN
1
Subconjunto
Alabes
DR-01 AMCC-PL-S1-01
AceroLaminado
RoladoenCaliente,
LáminaAluminio,
MaderaPrensada
1 15,94 15,94 15,94 15,94 Diseñado
2
EjedeGiro
Principal
DR-02 AMCC-PL-S1-02
AceroLaminado
RoladoenCaliente
1 7,04 7,04 7,04 7,04 Diseñado
3
EjedeGiro
Secundario
DR-03 AMCC-PL-S1-03
AceroLaminado
RoladoenCaliente
1 3,33 3,33 3,33 3,33 Diseñado
4
PoleaPequeña
deGiro
DR-04 AMCC-PL-S1-04 Aluminio 1 0,39 0,39 0,39 0,39 Diseñado
5
PoleaPequeña
deGiro
6 Cuña DR-06 AMCC-PL-S1-06 MaderaPrensada 1 0,039 0,039 0,039 0,039 Diseñado
7
LáminaCobertor
deAlabes
8 Soporte DR-08 AMCC-PL-S1-08 AceroInoxidable 2 1,18 2,36 1,18 2,36 Diseñado
9
Rodamiento
RígidodeBolas
DR-09 AceroInoxidable 2 1,45 2,9 2 4 Especificado
10
Cojinete Axial
deBolas
DR-10 AceroInoxidable 2 3,25 6,5 4 8 Especificado
11 2 0,02 0,04 0,03 0,06 Especificado
11 Arduino NANO DR-11 AMCC-PL-S2-01
Conjunto de
componentesen
estado sólido
2 0,02 0,04 0,03 0,06 Especificado
12
Circuito de
Medición de
Carga
DR-12 AMCC-CE-S2-02
Conjunto de
componentesen
estado sólido
1 0,3 0,6 0,3 0,6 Diseñado PCB
13
Circuito de
Medición de
Consumo
DR-13 AMCC-CE-S2-03
Conjunto de
componentesen
estado sólido
1 0,35 0,7 0,35 0,7 Diseñado PCB
14
Estuche Circuitos
de medición de
Cargay Consumo
DR-14 AMCC-PL-S2-04 Plástico PLA 1 0,46 0,92 0,46 0,92
Diseñado para
Impresión 3D
15 Rotor DR-15 AMCC-PL-S3-01 Hierro Fundido 1 10,59 12 10,59 12 Especificado
16 Estator DR-16 AMCC-PL-S3-02
Láminade Acero al
Silicio
1 11,71 13 11,71 13 Especificado
17
Circuito
Rectificadorde
Onda
DR-17 AMCC-CE-S3-03
Conjunto de
componentesen
estado sólido
1 0,2 0,4 0,2 0,4 Diseñado PCB
18
Estuche Circuito
Rectificadorde
Onda
DR-18 AMCC-PL-S3-04 Plástico PLA 1 0,097 0,194 0,097 0,194
Diseñado para
Impresión 3D
19 BateríaVRLA DR-19 AMCC-PL-S3-05
Plástico ABS
(Carcasa)
1 5,28 5,61 6 6 Especificado
20
Inversorde
Voltaje
DR-20 AMCC-PL-S3-06 Aluminio 1 10,21 10,21 10,8 10,8 Especificado
21 Mesade Apoyo DR-21 AMCC-PL-S4-01 Acero Inoxidable 1 27,22 27,22 27,22 27,22 Diseñado
22 Planchas DR-22 AMCC-PL-S4-02 Acero Inoxidable 2 16,38 32,76 16,38 32,76 Diseñado
23 CajaBase DR-23 AMCC-PL-S4-03 MaderaPrensada 1 30,36 30,36 30,36 30,36 Diseñado
24 Perno M8x45 DR-24 Acero Inoxidable 27 0,487 13,149 0,5 13,5 Especificado
27 Tuerca M8 DR-27 Acero Inoxidable 27 0,107 2,889 0,12 3,24 Especificado
28 Tuerca M12 DR-28 Acero Inoxidable 20 0,127 2,54 0,14 2,8 Especificado

PLANOS
AMCC: Designación del proyecto
PL: Plano; CE: Circuito Esquemático
Electrónico; VE: Vista Explosionada
SX: Sistema
NP: Número de Pieza o Plano
S1: Sistema Mecánico o de Movimiento
S2: Sistema de Medición y Control
S3: Sistema Eléctrico
S4: Sistema Estructural

Diapositivas Borrador Rocha Jauregui David Paolo (3).pptx

PROCESO DE FABRICACIÓN
ESMERILADO
FRESADO
SOLDADURA POR ARCO
PLACAS PCB
TALADRADO
IMPRESIÓN 3D

HOJA DE PROCESO Sistema: Nº de Plano:
Mecánico AMCC-PL-S1-08
PesoNeto [kg]: Cantidad (Plaza):
Bs. 1,18 2
Proceso Descripción
Máquina
Herramienta
Tiempo de
Preparación
Tiempo de
Ejecución
Tiempo de
Proceso
Tiempo
Acumulado por
Pieza
Mano de Obra
1 Marcarpiezas paracorte Flexometro, rayadory escuadra 0,30 9,00 9,30 4,65 TM
2 CortarPiezas Amoladoracon Disco de Corte Galleta 0,80 70,00 70,80 35,40 TM
3 Limado de Bordes limamediacaña 0,30 14,50 14,80 7,40 AYD
4 PerforarAgujeros de Montaje Taladro de Banco 8,00 6,00 14,00 7,00 TM
5 Unión porSoldadura Arco Eléctrico 1,50 120,00 121,50 60,75 TS
6 Acabado de Bordes Amoladoracon Disco de Desbaste 0,50 60,00 60,50 30,25 AYD
7 Inspección de Medidasy Formas Flexometro 0,30 10,00 10,30 5,15 TM
8 Lijado de Superficie Lija 0,50 24,00 24,50 12,25 AYD
9 Pintado y Barnizado Soplete, Brocha 0,70 70,00 70,70 35,35 PIN
Nº Insumo Unidad
1 Discode Corte 4" Galleta Pza.
2 Discode Desbaste Pza.
3 EléctrodoE6013Ø2,5[mm] Pza.
4 PinturaAzul Anticorrosiva lt.
5 Barniz Triple Filtro Solar lt. 1,00
15,00
1,00
2,00
2,00
INSUMOS
Cantidad
Ing. Luis Ramiro Arce Salcedo David PaoloRochaJauregui
Proyecto: Elemento:
Diseño de un Aerogeneradorde Eje Vertical con Sistemade Medición de Cargay Consumo
Eléctricoparael Parque de lasCulturas y de laMadre Tierra. Ciudadde LaPaz, Bolivia
Soporte
CostoMaterial: PesoBruto [kg]: Material:
207,21 2,36 Acero Inoxidable
Responsable: Elaboradopor:

PROCESO DE MONTAJE
SISTEMA MECÁNICO

SISTEMA DE MEDICIÓN Y CONTROL
2.0 Montaje del Sistemade MediciónyControl
2.1 Realizarlaimpresiónde las víasparalasplacas PCB
2.2 Realizarel planchadoy sumergido en ácidoférrico
2.3 Realizarel lijadoconlaesponjametálicaparaobtenerlas placas impresas PCB
2.4 Colocary sujetarcadacomponente ensulugarcorrespondiente de surespectivaplacaPCB
2.4.1
Colocarlasborneraso clemas ensulugarcorrespondiente,soldarconcautín,pastade soldary estaño
parafijarlos
2.4.2 Colocarlasregletasensulugarcorrespondiente, soldarconcautín, pastade soldaryestañoparafijarlos
2.4.3
Colocarlos demáscomponenteselectrónicosensulugarcorrespondiente, soldarcon cautín, pastade
soldaryestañoparafjarlos
2.4.4 Colocarel ArduinoNANOenlospines hembrade las regletas
2.5
Conectarmediante cable de entradaA asalidamini-BUSBlosArduinos NANOaunacomputadoraycargar
mediante ArduinoIDEsusprogramas correspondientesparalamedicióny control
2.6
Conectarlaalimentación de los Arduinos NANOalos transformadoresregulables de 220[V]ACa3[V]-
12[V]DC(de preferenciaconcable mini-BUSBóbienusando lospines VinyGNDde Arduino NANO)
2.7
Conectaralas borneras de laplacaPCBde mediciónde consumo latomade 220[V]ACdel inversory de la
cargaaalimentar
2.8
Conectaraunade las borneras de laplacaPCBde mediciónde cargalasborneras de entradade 12[V]DC
de labateríamediante cables y alaotraborneralasalidadel circuitodivisorde voltaje
2.9 Realizarel estuche conimpresora3Dy el programaUltimakerCura
2.10 PrepararlasplacasPCBparalapuestaenmarcha

SISTEMA ELÉCTRICO
3.0 Montaje del SistemaEléctrico
3.1 Realizarlaimpresión de las vías paralaplacaPCBdel Rectificador
3.2 Realizarel planchado y sumergido enácido férrico
3.3 Realizarel lijado con laesponjametálicaparaobtenerlaplacaimpresaPCBdel Rectificador
3.4 Colocary sujetarcadacomponente en su lugarcorrespondiente de laplacaPCB
3.4.1
Colocarlas borneras oclemas en sulugarcorrespondiente, soldarcon cautín, pastade soldary estaño
parafijarlos
3.4.2 Colocarlas regletas en su lugarcorrespondiente, soldarcon cautín, pastade soldary estaño parafijarlos
3.4.3
Colocarlos demás componentes electrónicosensulugarcorrespondiente, soldarcon cautín, pastade
soldary estañoparafijarlos
3.5 Realizarel estuche parael rectificadorcon impresora3Dy el programaUltimakerCura
3.6
Colocaralas borneras de entradade 12[V]ACdel rectificador,los cables de salida(alimentación) del
generador(rotory estator)
3.7
Colocaralas borneras de labateríade 12[V]DC, lasalidade lasborneras del rectificadorde 12[V]DC
mediante cables pararealizarlacarga
3.8
Colocaralas borneras de entrada(12[V]DC) del inversorde 12[V]DCa220[V]AC, lasalidade las borneras
de labateríade 12[V]DCmediante cables pararealizarlaalimentación de lalíneaeléctrica
3.9
Colocaralas borneras de salida(220[V]AC) del inversorde 12[V]DCa220[V]AC, latomaque alimentaala
líneaeléctricaque contiene las cargas (luminarias)
3.10 Prepararlas conexiones y componentes del sistemaparalapuestaen marcha

GUÍA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
OPERACIÓN
Paso 1 Paso 2

Paso 3 Paso 4
Paso 5
Para apagar el equipo y dejarlo
inactivo, pulse el botón OFF del
inversor, desconecte las
fuentes regulables de 220V y
50Hz, y desenchufe o
desconecte cualquier fuente de
energía, incluidas las baterías.

MANTENIMIENTO
 Limpiar la mesa de apoyo y la caja base del aerogenerador.
 Verificar y limpiar ejes principal y secundario.
 Verificar y limpiar la cuña del eje principal.
 Verificar y limpiar los alabes.
 Verificar, medir y regular el circuito rectificador a 12V DC.
 Limpiar componentes eléctricos con alcohol isopropílico,
enfocándose en pines, conectores y borneras oxidadas.
 Verificar y ajustar pernos y tuercas.
 Verificar el funcionamiento del Arduino NANO, reemplazándolo o
reprogramándolo si es necesario.
 Verificar y limpiar los topes y patas de goma de la mesa de apoyo.
 Verificar limpiar y engrasar rodamientos, poleas y mecanismos de
rotación.
 Verificar y limpiar el cableado eléctrico-electrónico.
 Barnizar y pintar elementos afectados por corrosión y desgaste.
Mensual
Semanal
Trimestral
Semestral

COSTO DE MATERIALES
Nº DESCRIPCIÓN DETALLE CANTIDAD UNIDAD
COSTO
UNITARIO[Bs.]
COSTO
TOTAL[Bs.]
1 Correaen "V"Tipo A 3L/ 430[cm] 1,00 Pza. 62,00 62,00
2 Cuñade madera 12x 8[mm] 1,22 m. 4,93 5,99
3 DiscoCilíndricode Acero Inoxidable M140x 15[mm] conHueco de Diámetro M40 3,00 Pza. 69,07 207,21
4 Eje de AceroLaminado rolado en caliente Diámetrode 1,57[pulg], Largo de 1,475[m] 5,74 kg. 14,28 81,90
5 Láminade Aluminio 600x 3[mm] 4,80 m. 45,00 216,00
6 Placade Maderaprensada 300x 180x 2[cm] 1,00 Pza. 130,00 130,00
7 Placade Maderaprensada 201x 151x 12,50[cm] 1,00 Pza. 105,00 105,00
8 Placade Maderaprensada 201x 151x 10[cm] 1,00 Pza. 98,00 98,00
9 Planchasde AceroInoxidable 200x 150[cm] 2,00 Pza. 600,00 1.200,00
10 Tubo Angular de Acero Inoxidable 35x 35x 5[mm] 14,16 m. 7,56 107,05
11 Tubo Cilíndrico de AceroInoxidable M40 12,15 m. 8,76 106,43
12 Tubo Cuadrado de AceroInoxidable 80x 80x 5[mm] 4,00 m. 12,34 49,36
13 Tubo Rectangularde Acero Inoxidable 3,5x 1,5[cm] 4,02 m. 14,36 57,73
2.426,67
TOTAL

COSTO DE ELEMENTOS ESPECIFICADOS
Nº DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD
COSTO
UNITARIO [Bs.]
COSTO
TOTAL [Bs.]
Espesor: 16[mm]
Dinámica: 22,9[kN]
Estática: 15,6[kN]
Límite: 11000[rpm]
Espesor: 26[mm]
Dinámica: 49,4[kN]
Estática: 116[kN]
Arandela del asiento U210
Límite: 4500[rpm]
Nº DESCRIPCIÓN UNIDAD
Modelo NE-200
Voltaje Nominal 12[V]
Velocidad Nominal 1100[rpm]
FrecuenciaNominal 50[Hz]
Método de Lubricación Agregar grasalubricante
Temperatura desde -40ºC a 80ºC
Marca COSMOS INTERNATIONAL
Corriente 75/95[A]
Rosca del Eje M16x 1,50
Rotación CW
Voltaje 12[V]
Peso 2,61[kg]
DETALLE
Dimensiones
Capacidad de Carga
2,00 Pza.
Dimensiones
Rodamiento Rígido de Bolas
1
Cojinete Axial de Bolas
2 Capacidad de Carga
2,00 Pza.
SUBSISTEMA DE MOVIMIENTOCIRCULARALREDEDORDELEJEZ
100,00 200,00
324,61 649,22
Corrientededescarga 180[A]/5[s]
ResistenciaInterna
VoltajedeFlotación 13,5[V]-13,7[V]
CorrientedeRecarga 5,4[A]
VoltajedeEcualización 14,5[V]-14,7[V]
MaterialdelaCarcasa ABS
Dimensiones 167x181x77[mm]
Peso 5,28[kg]
Nº DESCRIPCIÓN UNIDAD
Material Aluminio
NúmerodeModelo BS1000M/12V
VoltajedeEntrada 12[V]DC
VoltajedeSalida 220/230[V]AC
PotenciaNominal 1000[W]
FormadeOnda OndaModificada
Nº DESCRIPCIÓN CANTIDADUNIDAD
COSTO
UNITARIO[Bs.]
COSTO
TOTAL[Bs.]
1 PernoM8 27,00 Pza. 0,49 13,23
2 PernoM12x85 18,00 Pza. 0,98 17,64
3 PernoM12x245 2,00 Pza. 2,94 5,88
4 TuercaM8 27,00 Pza. 0,15 4,05
5 TuercaM12 20,00 Pza. 0,22 4,40
3.913,89
TOTAL
SUBSISTEMADEELEMENTOSDESUJECIÓN
DETALLE
M12[mm]
M8x45[mm]
M12x85[mm]
M12x245[mm]
M8[mm]

COSTO DE MANO DE OBRA
RESUMEN DE COSTOS DE MONTAJE
Nº DESCRIPCIÓN SIGLA
COSTO MANO
DE OBRA [Bs/h]
TIEMPO
ESTIMADO [h]
TOTAL
1 Técnico Electromecánico TE 25,00 8 200,00
2 Ayudante AYD 17,50 8 140,00
340,00
TOTAL
Nº DESCRIPCIÓN
COSTO TOTAL DE MANO
DE OBRA EMPLEADA [Bs]
1 Subconjunto Alabes 129,80
2 Eje de Giro Principal 75,98
3 Eje de Giro Secundario 40,57
4 Cuña 12,32
5 Lámina Cobertor de Alabes 652,87
6 Soporte 293,60
7 Circuito de Medición de Carga 10,96
8 Circuito de Medición de Consumo 10,96
9 Estuche Circuitos de Medición de Carga y Consumo 4,38
10 Circuito Rectificador de Onda 10,69
11 Estuche Circuito Rectificador de Onda 5,71
12 Mesa de Apoyo 227,42
13 Plancha 310,29
14 Caja Base 155,15
1.940,70
TOTAL
RESUMEN DE COSTOS DE MANO DE OBRA
POR FABRICACIÓN DE PIEZAS

OTROS COSTOS
COSTOS DE INSUMOS
Nº DESCRIPCIÓN
COSTO EMPLEADO EN
INSUMOS [Bs]
4 Cuña 181,11
6 Soporte 407,22
13 Plancha 407,22
14 Caja Base 203,61
3.294,43
TOTAL
COSTOS DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS
Nº DESCRIPCIÓN
COSTO POR EL USO DE
MÁQUINAS
HERRAMIENTAS [Bs]
4 Cuña 12,36
6 Soporte 58,61
13 Plancha 55,10
14 Caja Base 27,55
377,36
TOTAL

Sistema: Nº de Plano:
Estructural AMCC-PL-S4-01
PesoNeto [kg]: Cantidad (Plaza):
Bs. 27,22 1
Proceso Descripción
Máquina
Herramienta
Tiempo de
Preparación
Tiempo de
Ejecución
Tiempo de
Proceso
Tiempo
Acumulado por
Pieza
Mano de Obra
Costo/hora
Mano de Obra
Costo/hora
Máquina
Herramienta
Costo Mano de
ObraProceso
Costo de
Herramienta
porProceso
Costo por
Pieza
Acumulada
1 Marcarpiezas para corte Flexometro, rayadory escuadra 2,00 11,31 13,31 13,31 TM 25,00 5,00 5,55 0,75 6,30
2 CortarPiezas Amoladoracon Disco de Corte Galleta 120,00 75,40 195,40 195,40 TM 25,00 5,00 81,42 4,90 86,32
3 Limado de Bordes lima mediacaña 30,00 18,85 48,85 48,85 AYD 17,50 2,50 14,25 0,62 14,87
4 Perforar Agujeros de Montaje Taladro de Banco 10,00 20,80 30,80 30,80 TM 25,00 5,00 12,83 2,00 14,83
5 Unión porSoldadura Arco Eléctrico 1,50 156,00 157,50 157,50 TS 25,00 5,00 65,63 10,13 75,76
6 Acabado de Bordes Amoladoracon Disco de Desbaste 0,50 52,00 52,50 52,50 AYD 17,50 5,00 15,31 3,38 18,69
7 Inspección de Medidas y Formas Flexometro 0,40 13,00 13,40 13,40 TM 25,00 2,50 5,58 0,56 6,14
8 Lijado de Superficie Lija 0,90 37,70 38,60 38,60 AYD 17,50 1,50 11,26 0,97 12,22
9 Pintado y Barnizado Soplete, Brocha 1,30 45,50 46,80 46,80 PIN 20,00 5,50 15,60 4,29 19,89
227,42 27,59 255,02
Nº Insumo Unidad Costo porInsumo PorPieza Total Piezas
1 Disco de Corte 4" Galleta Pza. 50,00 227,42 227,42
2 Disco de Desbaste Pza. 50,00 540,00 540,00
3 Eléctrodo E6013Ø2,5[mm] Pza. 22,50 27,59 27,59
4 Pintura Azul Anticorrosiva lt. 20,00 203,61 203,61
5 Barniz Triple Filtro Solar lt. 61,11 998,63 998,63
203,61
NOTA: Todos los costos están en Bolivianos [Bs] y el tiempo en minutos [min]
TM =Técnico Mecánico; TS=Técnico Soldador;AYD=Ayudante;PIN =Pintor
1,00 61,11 Costo Total [Bs]
TOTAL
15,00 1,50 Costo de MáquinaHerramienta
1,00 20,00 Costo de Insumos
2,00 25,00 Costo Mano de Obra
2,00 25,00 Costo del Material
INSUMOS TOTALIZACIÓN DECOSTOS
Cantidad Precio Unitario Diferentes Tipos de Costos
Ing. Luis Ramiro Arce Salcedo David Paolo RochaJauregui
TOTAL
Proyecto: Elemento:
Diseño de un Aerogeneradorde Eje Vertical con Sistema de Medición de Cargay Consumo
Eléctrico para el Parque de las Culturas y de la Madre Tierra. Ciudad de LaPaz, Bolivia
Mesa de Apoyo
Costo Material: Peso Bruto [kg]: Material:
540,00 27,22 Acero Inoxidable
Responsable: Elaborado por:

RESUMEN DE COSTOS
Nº DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL NETO [Bs]
1 Costo de Materiales 2.426,67
2 Costo de Equipos y Elementos Especificados 3.913,89
3 Costo de Montaje 340,00
4 Costo de Mano de Obra 1.940,70
5 Costo de Insumos 3.294,43
6 Costo de Máquinas y Herramientas 377,36
12.293,05
TOTAL
PRECIO
Costo Neto
Costo Total
Nº DETALLE COSTO TOTAL [Bs]
1 Costo Neto 12.293,05
2 Costo por improvistos (10% sobre el costo neto) 1.229,31
13.522,36
TOTAL
Costo Total, Utilidad y Compras con Factura
Nº DETALLE COSTO TOTAL [Bs]
1 Costo Neto 13.522,36
2 Utilidad (20% sobre el costo total) 2.704,47
3 Compras con Factura 10.817,89

PRECIO
Precio final con factura
𝑃𝑓 =𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 +𝑈 +𝐼
Ecuación de impuestos (IVA)
Ecuación de impuestos (IT)
𝐼𝑉𝐴=13 %∗(𝑃𝑓 −𝐶𝑓 )
𝐼𝑇=3%∗ 𝑃𝑓
Impuestos
𝐼=0,13∗(𝑃𝑓 −𝐶𝑓 )+0,03∗ 𝑃𝑓
Precio Final
𝑃𝑓 =
𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙+𝑈 −0.13∗𝐶𝑓
0,84
𝑃𝑓 =
13522,36+2707,47−0.13∗10817,89
0,84
𝑷 𝒇 =17.647,03
17.650: Diecisiete mil seiscientos cincuenta 00/100 Bolivianos

EVALUACIÓN TÉCNICA
EVALUACIÓN ECONÓMICA

CONCLUSIONES
 Se diseñó un Aerogenerador de Eje Vertical con un Sistema de Medición de Carga y
Consumo Eléctrico, con una potencia de 1kW, abasteciendo los 30 kWh-mes, para el
Parque de las Culturas y de la Madre Tierra.
 Se planteó el fundamento teórico, eligiendo como alternativa de solución un
aerogenerador basado en el modelo Savonius, con un rotor diseñado en base al modelo
Darrieus.
 Se establecieron los parámetros de diseño que puedan posibilitar la realización del
proyecto.
 Se establecieron los sistemas: mecánico o de movimiento, de medición y control,
eléctrico y estructural, como también sus diferentes subsistemas.
 Se diseñó el equipo, sus elementos y componentes necesarios.
 Se elaboró la memoria de cálculo.
 Se determinó el proceso de fabricación y montaje.
 Se elaboró una guía de operación y mantenimiento.
 Se determinaron los costos y el precio tentativo.
 Se realizó la evaluación de manera técnica y económica para que el Proyecto cumpla con
un correcto funcionamiento y un costo accesible.

RECOMENDACIONES
 Para una lectura y seguridad precisa del equipo, se
puede realizar el Proyecto utilizando control y
medición mediante PLC’s.
 Para mayor durabilidad del material, se puede
utilizar Acero Inoxidable para la mayoría de
elementos y materiales que son de madera
prensada.
 Para alimentar más equipos y componentes
eléctricos por una mayor cantidad de tiempo, se
debería aumentar la cantidad de baterías y
conectarlas en paralelo.

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