1. OBJETIVOS DEL PROYECTO

1.1 Que el alumnado, adquiera los conocimientos básicos de acerca de la forma  de producción de energía a través de la energía eólica. 

1.2 Lograr la construcción de un objeto tecnológico, con el fin de ser capaces de comprender lo que es el mecanismo del generador eléctrico.

1.3 Descubrir mecanismos de producción de energía limpia.

1.4 Utilizar los conocimientos científicos para comprender algunas tecnologías empleadas en la explotación de esta fuente energética.

1.5  Provocar un cambio de mentalidad a favor de la sostenibilidad, que alumnos y alumnas tomen conciencia de los efectos de la producción de energía sobre el medio.

1.6 Utilizar las TIC y la Biblioteca como fuentes de información y presentar los resultados en diferentes formatos y códigos. 

1.7 Valorar y respetar las ideas distintas a las propias y Valorar el trabajo colaborativo en equipo

2. CONTEXTO. CURRICULO PRESCRITO

UBICACIÓN DENTRO DEL CURRÍCULO DE SECUNDARIA/BACHILLERATO
Este proyecto se sitúa dentro del currículo en la materia del área de tecnología correspondiente a 3º E.S.O, de acuerdo, con el Decreto 231/2007 de 31 de julio

De hecho, los contenidos referentes al proyecto de un generador eléctrico, se encuadran dentro del:

 Bloque 7. Electricidad

-Valoración crítica de los efectos del uso de la energía eléctrica sobre el medio ambiente.

-Aplicaciones de la electricidad en sistemas técnicos. Circuito eléctrico: funcionamiento, elementos, simbología y diseño

Bloque 6. Mecanismos.

-Mecanismos de transmisión y transformación de movimiento. Relación de transmisión. Análisis de su función en máquinas

-Diseño y construcción de maquetas que incluyan mecanismos de transmisión y transformación del movimiento.

y en el Desarrollo de Proyectos Técnicos en grupo.

3. JUSTIFICACIÓN DEL INTERÉS DEL PROYECTO

Mediante el trabajo en equipo, tomarán conciencia de la importancia del propósito de este proyecto, que es explicar las diversas experiencias físicas que se pueden desarrollar mediante el molino-aerogenerador para mostrar de forma fácil, práctica y didáctica a los alumnos muchos principios físicos cuya exposición teórica es muchas veces la mayor barrera para su correcta asimilación, consiguiendo así desarrollar y amplificar el interés y la actitud del alumno hacia al estudio de las ciencias.

Este Proyecto de aula, surge de la necesidad de abordar el tema medioambiental, de una manera más comprometida por parte de los niños y niñas, y no como una mera imposición. Pretende acercar a los alumnos (as) al mundo de la Tecnología, donde no sólo vivenciarán la producción o confección de un objeto tecnológico, sino que además, disfrutarán de manera fantástica de la participación y trabajo en equipo, del respeto y valoración de las ideas y opiniones distintas a las propias y de la importancia de utilizar energías limpias, que no contaminen y que sean renovables en los tiempos actuales.

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4. CÓMO SE VAN A TRABAJAR LAS COMPETENCIAS BÁSICAS DURANTE LA REALIZACIÓN DEL PROYECTO

En nuestro proyecto se potenciarán las siguientes competencias básicas:

Competencia en comunicación lingüística.
 Enriquecer el lenguaje oral y escrito. Además aprender el uso de códigos gráficos, científico y técnicos

Competencia matemática. En la resolución de problemas , diseño , toma de medidas

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

En la realización del aerogenerador, los alumnos adquirirán conocimientos sobre la utilización de la energía eólica, su historia y procedencia conociendo usos y tecnologías pasadas, su aplicación actual

Tratamiento de la información y competencia digital, supone utilizar los recursos tecnológicos de modo eficiente, para resolver problemas y la valoración de la información de que se dispone. Se utilizara en la búsqueda de información anterior al proyecto y en el informe o memoria posterior de la práctica

Competencia social y ciudadana, las técnicas del trabajo en grupo que se propone por el docente, forman parte de esa educación social, en el que todos los miembros deben ser respetados y adquirir responsabilidades colectivas e individuales.

Competencia aprender a aprender

Es muy importante a la hora de la realización de las tareas, a través de la observación de los otros modelos realizados por los compañeros el profesor, y la capacidad de crítica, para aprenden de los errores propios y ajenos.

Autonomía e iniciativa

Se potenciará la manera autónoma enfrentándose a situaciones y problemas reales.

En concreto, porque los contenidos de las materias de tecnología y de la realización de proyectos nos permite estas nuevas experiencias.

Mediante la utilización de datos de las distintas fuentes de energía, utilizando las TIC y otros recursos, tras su análisis e interpretación, realizar una valoración crítica sobre su uso, ventajas e inconvenientes y los problemas medioambientales que puedan generar y aportar, con iniciativa personal y espíritu crítico, posibles medidas de aplicación en el aula y en las distintas actividades diarias, que fomenten el ahorro energético y el respeto por el medio ambiente.

5. VIABILIDAD, MEDIOS MATERIALES Y HERRAMIENTAS

La realización del proyecto es perfectamente viable, además esta compuesto de materiales fácilmente conseguibles, de uso común  el alumnado pueda estar motivado y mostrar un mayor interés por la misma.

Se trata de una práctica en grupo, esta en relación con el programa de la asignatura de 3º de E.S.O, en función a su nivel de conocimiento y habilidad, no cuenta con gran dificultad y además será tutorizada por el docente.

La finalidad de ofrecer una herramienta didáctica que sea capaz de mostrar de una forma eficaz, clara y con un punto de vista realista y práctico todas las experiencias propuestas dentro de ésta practica . 

Los medios materiales utilizados en la práctica son:

1.- Una barra de madera de sección cuadrada de 40 mm. de lado y 500 mm. de altura,
con dos rodamientos incrustados de 8 mm. de diámetro interior, 22 mm. de diámetro
exterior y 8 mm. de grosor
2.- Una plancha cuadrada de madera contrachapada de 160 mm. de lado y 12 mm. de
grosor.
3.- Un disco de hierro de 2 mm. de grosor y 123 mm. de diámetro.
4.- 8 imanes circulares de Neodimio de 20 mm. de diámetro y 5 mm. de grosor.
5- Ocho núcleos o formas de PVC para realizar las bobinas.
6.- Un trozo de varilla roscada de métrica 8 mm. y 140 mm. de larga.
7.-Un separador de aluminio de 37 mm. de longitud y 15 mm. de diámetro, con un
agujero central de 8 mm de diámetro.
8.- Tuercas de freno de métrica 8 mm.
9.- Mango de madera con una varilla roscada de métrica 6 mm en un extremo.
10.- Una base de madera para soportar el poste del aerogenerador.
11.- Un carrete de hilo de cobre esmaltado de diámetro 0.9 mm., y longitud aproximada de 80 metros.
12.- Dos tornillos de rosca madera de color amarillo largos
13. - Disco de madera de 70 mm de diámetro y 7 mm de grosor

Espacio Físico: Taller

Herramientas necesarias:

Lápiz, regla

Sierra para metal

Sierra para madera

Brocas ø 4 + ø 5 + ø 6 mm

Llave inglesa 7 mm

Destornillador raya

Destornillador Phillips

Tijeras

Alicate ojetero

6. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Los alumnos de 3º E.S.O aprenderán el funcionamiento del aerogenerador, de su mecanismo interno, su circuito eléctrico. Pasar desde la base teórica al modelo didáctico

-Esquema conceptual del aerogenerador

-Funcionamiento:

El funcionamiento del aerogenerador será sencillo:

El viento mueve las hélices que conectadas a un generador transforman la energía mecánica rotacional en energía eléctrica..

Si nos fijamos en aerogeneradores en funcionamiento podemos observar que la velocidad de movimiento de las hélices es muy lenta. Mediante la caja de engranajes esa velocidad lenta de las palas se transforma en velocidad rápida para alimentar al generador.

Un aerogenerador transforma la energía cinética del viento en energía eléctrica. Se montan sobre una torre. La fuerza del viento mueve las aspas y este movimiento se transmite mediante una serie de engranajes a un generador eléctrico.

ENLACES:  Fundamentos fisicos
 GENERADOR ELECTRICO
 DINAMO

-Componentes principales de un aerogenerador real

Las partes principales de un aerogenerador son el rotor, la caja de engranajes, el generador, la torre y el sistema de control.

1. Base de hormigón u otro material para la sujeción del aerogenerador.

2. Salida de la electricidad producida para su envío a la red eléctrica.

3. Torre del aerogenerador. Cuando mayor sea su altura más posibilidades existen de alcanzar vientos de mayor velocidad.

4. Escalera interior de acceso a la góndola y resto de componentes para su inspección y mantenimiento.

5. Sistema de orientación, según sople el viento.

6. Góndola donde se incluyen equipos del aerogenerador.

7. Generador, que es el produce la electricidad a partir de la energía mecánica de las palas.

8. Anemómetro para conocer la velocidad y dirección del viento en todo momento.

9. Freno de control del aerogenerador.

10. Caja de cambios.

11. Palas. Normalmente los aerogeneradores tienen tres palas.

12. Inclinación variable de la pala.

13. Rueda del rotor.

     ¿Que hay en el interior de la gondola?

7. PLANNING DE TRABAJO PROPUESTO (NÚMERO DE ALUMNOS POR GRUPO, DIVISIÓN DE LAS TAREAS, ETC.)

El proyecto tendrá una temporalizacion total de 9 horas

Para la realización en una clase con 25-30 alumnos,el proyecto planteamos que se estructurará en grupos de 5 alumnos. Cada grupo realizará un proyecto en equipo.

Inicialmente, durante 2-3 clases se explicarán los siguientes fundamentos teóricos:

Idea general de un circuito eléctrico

Componentes básicos.

Simbología de un circuito eléctrico

Las siguientes 6-7 clases tendrán lugar en el taller para la realización de las siguientes tareas, para la construcción del modelo didáctico, que consta de las siguientes partes, a realizar en el taller:

1-.Soporte o Torre.
la construcción se compone de estas partes:
Cortar las piezas de madera
Orificio en la torre de soporte
Ensamblar las dos partes de madera

2-.Alternador:

Este es un generador casero hecho con imanes permamentes y bobinas de alambre esmaltado. Como puede verse en la foto de abajo se colocan los imanes permanentes  en un disco de madera.

Las bobinas se colocan en forma de sandwich entre dos placas de plástico acrílico los cuales tienen un agujero en el centro por el que pasa el eje (un tornillo) que sostiene todo el conjunto. La parte que gira es el disco de madera, mientras que las bobinas se quedan estacionarias. Las bobinas se deben conectar en serie.   


En teoría colocar tantas bobinas permiten un voltaje dos o tres veces mayor que una sola bobina.
En la foto de abajo se puede ver el generador con los leds colocados y listos para ser usados. tanbién se puede ver un rectificador de corriente que convierte la corriente alterna en corriente continua. 
El rectificador cambia las múltiples fases por lo que los Leds no tiene que conectarse como se enseñó en el circuito de arriba. 

*colocar tantas bobinas permiten un voltaje dos o tres veces mayor que un a sola bobina.

3-.Rotor:

Las palas se pueden hacer de madera, de plástico y hasta de tubos de plástico PVC.

Cortar las palas y la parte central del rotor
Ensamblaje en de las partes
Practicar el orificio para pasar el tornillo del eje

Para hacer un eficiente generador es bueno darse un tiempo en hacer las palas de una manera adecuada, ya que de ellas dependerá cuanto se aprovecha de la fuerza del viento, si las palas no son buenas, el aprovecahmiento no será óptimo. Es buena idea usar tres o más palas para así aprovechar lo más posible la fuerza del viento.

Ensamblar las 3 partes del aerogenerador: soporte, rotor y alternador.

Comprobación del prototipo. Durante la ultima clase se procederá a la puesta en marcha del modelo y el análisis del circuito eléctrico con la clase, así como a la realización del debate de los proyectos

Una vez que se construido un generador debemos averiguar cuanto de corriente y de voltaje tenemos a la salida del generador, para esto de debemos contar con un buen multímetro.

El rectificador cambia las múltiples fases (CA->CC) para que los Leds puedan funcionar.

Dimensiones (mm): 200 x 600 x 700

*Si se hace funcionar de forma manual, necesita pocas revoluciones para encender bombillas de 1 W. Así mismo es capaz de empezar a rodar con vientos ligeramente superiores a 10 km/h y de encender bombillas a menos de 20 km/h. Es capaz de generar potencias de hasta 3 W pudiendo encender hasta tres bombillas de la misma potencia. 

8. PRACTICA. ELABORACIÓN DE AEROGENERADOR

9. REFERENCIAS, BIBLIOGRAFIA, VIDEOGRAFIA

Red Electrica Española (REE) http://www.ree.es/
transportista único y operador del sistema eléctrico español
Comisión Nacional de la Energía http://www.cne.es/cne/Home
Ente regulador que tiene como objetivos velar por la competencia en los sistemas energéticos y por la objetividad y transparencia de su funcionamiento, en beneficio de todos los sujetos que operan en estos sistemas y de sus consumidores.
Centro Nacional de Energías Renovables (CENER) http://www.cener.com/es/index.asp
Centro tecnológico estatal dedicado a la investigación, el desarrollo y el fomento de las energías renovables en España.
Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE) http://www.idae.es/
Entidad pública adscrita al Ministerio de Industria, Turismo y Comercio que promociona en España la eficiencia energética y el uso racional de la energía, así como apoyar a la diversificación de las fuentes de abastecimiento e impulsar el uso de las energías renovables.
European Commission: New and Renewable Energies Website
Web de la Comisión Europea sobre energías renovables y alternativas: políticas sectoriales, legislación, programas específicos, etc.
European Federation for Regional Energy and Environmental Agencies
Red europea de organizaciones regionales y locales que implanta, coordina y facilita políticas energéticas y ambientales.

Portal de ENERGÍA SOSTENIBLE
http://en.wikipedia.org/wiki/Portal:Renewable_energy

http://www.cienciafacil.com/GeneradoresViento.html
http://www.electrolug.com/aerogeneradores.htm
https://sites.google.com/site/aerogeneradoresescolares/aerogenerador

VIDEO: AEROGENERADOR FUNCIONANDO