Desarrollar una Estación Ernc para Producir Electricidad para Uso Domiciliario y para Obtener Agua Potable a Partir de Energías Ernc Eólica y Solar Combinadas. La Energía de Rebalse del Sistema cuando No hay Consumo Eléctrico Domiciliario y las Baterías Están Cargadas en un 100% se Usa para Producir Agua a Través de un Dispositivo de Desalinización por Osmosis Inversa de Modo que se Aprovecha el 100% de la Energía Disponible. Se Desea Abastecer las Necesidades de Comunidades Aisladas sin Acceso a Redes Eléctricas Y/o de Agua de una Manera Amigable con el Medio Ambiente y Económicamente Viable. la Metodología de Diseño y Fabricación Servirá para Escalar el Tamaño de la Estación cuando se Desee para Lograr un Mejor Aprovechamiento del Sitio de Instalación.Diseño y Fabricación de Generador Trifásico de Imanes Permanentes de Flujo Magnético Axial y Trasmisión Directa. Desarrollar una Metodología de Diseño Eficaz para que un Generador de este Tipo Pueda Operar en Sintonía Óptima para un Rango de Rotor Eólicos Determinado. Esta Metodología Comprende un Modelo Matemático Simulación por Computador Optimización y Diseño Final 3d. se Experimentará con Métodos de Fabricación Simples Económicos y que Den Resultados de Calidad Aceptable. se Desarrollarán Métodos de Medición de Curvas Características Simplificados para Determinar la Capacidad Obtenida y Contrastar con los Resultados Teóricos Esperados. este Tipo de Generador Presenta Ventajas Importantes para la Aplicación en este Proyecto. Son Capaces de Generar a Bajas Velocidades de Rotación y por Tanto No Requieren Caja Multiplicadora de Velocidad como Otros Tipos de Generador Comúnmente Usados. Son Fáciles de Fabricar y Mantener.Diseño y Fabricación de Unidad Mpptdesarrollar una Metodología de Diseño Eficaz para que Esta Unidad Inteligente Pueda Usar la Energía Combinada de una Turbina Eólica y de un Paquete de Paneles Solares Simultáneamente Dosificando la Carga de Baterías Eléctricas de Descarga Profunda y Usando la Energía de Rebalse para Operar un Dispositivo de Desalinización de Agua por Osmosis Inversa. Esta Metodología Comprende un Modelo Matemático Simulación por Computador Optimización y Diseño Final 3d. se Experimentará con Métodos de Fabricación y Componentes Simples Económicos y que Den Resultados de Calidad Aceptable. se Desarrollarán Métodos de Medición de Comportamiento Simplificados para Determinar la Capacidad Obtenida y Contrastar con los Resultados Teóricos Esperados. en el Caso de que al Agua No Sea Problema como Podría Ser en Regiones Australes del País la Energía de Rebalse se Puede Aprovechar para Calentar Agua ya que en Muchos Lugares esto es una Necesidad Existente a Veces Difícil de Suplir.Diseño y Fabricación de un Rotor Eólico Ajustado a las Condiciones Geográficas del Lugar de Instalación. Dado que las Condiciones de Viento y Sol Pueden Varias Sustancialmente de un Lugar a Otro a Pequeña Escala hay que Ajustar las Dimensiones y Características de la Estación para Lograr Rendimientos Aceptables. se Necesita Desarrollar una Metodología de Diseño Eficaz Dada las Condiciones del Lugar de Instalación Seleccionado. Esta Metodología Comprende un Modelo Matemático Simulación por Computador Optimización y Diseño Final 3d. se Experimentará con Métodos de Fabricación Simples Económicos y de Calidad. se Desarrollarán Métodos de Medición de Curvas Características Simplificados para Determinar la Capacidad Obtenida y Contrastar con los Resultados Teóricos Esperados.Estación Mixta Solar Eólica. Se Agregan al Rotor Eólico Generador y Mppt lo Siguiente: un Set de Paneles Solares una Unidad de Desalinización de Agua de Mar un Banco de Baterías y un Data-logger para Registrar la Operación Contínua. Estos Agregados Son Productos Comerciales Existentes que hay que Seleccionar Cuidadosamente para Lograr los Mejores Resultados Manteniendo un Costo Global Competitivo. se Conforma la Estación Completa y se Hace Operar Correctamente al Unísono.Pruebas y Evaluación de Estación Mixta Solar-eólicase Instalará la Estación en un Lugar de Pruebas. Preliminarmente Está Considerado Instalar en los Alrededores de la Ciudad de Caldera en la Tercera Región ya que Esta es una Localidad donde se Conjugan las Necesidades de Personas con la Disponibilidad de Energía Adecuada Tanto Eólica como Solar. hay que Preparar Logísticamente el Lugar de Pruebas y Asegurarse que la Estación Opere Correctamente durante un Período No Menor a Tres Meses durante el Proyecto y que se Tomen Datos Confiables para Posteriormente Confirmar la Viabilidad Técnico-económica de la Solución Propuesta.Se Propone el Diseño Fabricación Instalación y Validación de una Estación Ernc Combinada Solar-eólica para la Producción Simultanea de Electricidad y Agua Potable y Así Suplir de Manera Ambientalmente Sustentable y Costo-efectiva las Necesidades de Asentamientos Humanos Aislados sin Acceso a Redes Eléctricas Ni de Agua Potable. por las Características Geográficas de Chile Existen Muchos Asentamientos de este Tipo que Suplen sus Necesidades a Través de Generadores Eléctricos Alimentados por Combustibles Fósiles y en el Caso del Agua a Través de Camiones Aljibes que Entregan a Domicilio a un Alto Costo por las Largas Distancias de Transporte que se Deben Cubrir. Todo esto Hace que un Grupo Grande de Familias Viva en Condiciones Muy Precarias lo que Limita el Desarrollo de Estas Comunidades. esto es Particularmente Cierto en el Norte de Chile donde las Distancias entre Centros Urbanos Son Grandes y la Escasez de Agua es Dramática. Pero No Solo en el Norte del País se Da Esta Realidad Sino a lo Largo de Todo Chile donde el Cambio Climático ha Generado Escasez de Agua y Dificultad de Mantener una Actividad Productiva Sustentable en Sectores Rurales Aislados Generando Grandes Problemas Sociales por la Reducción y Desaparición Creciente de Áreas Cultivables. Más Aún Dado que el Fenómeno Climático es Global Esta Situación se Replica a Nivel Planetario con la Consecuente Urgencia de Encontrar Soluciones que Contribuyan a Reducir las Emisiones de Combustibles para No Seguir Deteriorando el Medio-ambiente y Permitir Asimismo Condiciones de Vida Dignas a las Personas. La Estación Generadora Mixta Ernc Propuesta Consta de una Turbina Eólica y Paneles Solares que Funcionan Simultáneamente Coordinados por un Equipo Mppt (maximum Power Point Tracking) que es Esencialmente un Sistema Electrónico Computarizado que Regula las Fuentes de Energía Ernc de Entrada para su Aprovechamiento Óptimo. el Mppt Entrega la Energía Captada a un Banco de Baterías de Descarga Profunda. las Baterías Almacenan Energía y Alimentan a un Equipo Inversor para Obtener Energía Eléctrica 220 V/50hz Domiciliaria. el Agua Potable se Obtiene de un Equipo de Osmosis Inversa Comercialmente Disponible que Opera Alimentado Paralelamente por el Banco de Baterías de Descarga Profunda cuando No hay Consumo Eléctrico Domiciliario Evitandose Así la Pérdida de la Energía de Rebalse. Por Separado una Turbina Eólica de Pequeña Escala Alcanza un Factor de Planta del Orden del 20%. Paneles Solares con Seguidor Automático del Sol Permiten Obtener Factores de Planta del Mismo Orden. Técnicamente Ambos Sistemas Ernc Pueden Compartir Componentes Críticos: el Mppt las Baterías el Inversor y el Equipo de Osmosis Inversa. como la Disponibilidad de Energía Eólica No Coincide Instantáneamente con la de la Energía Solar se Propone Combinar la Captación de Energía Compartiendo Componentes Críticos para Amortizar Mejor la Inversión. Se Estima que el Factor de Planta Aumenta a 35% en este Caso. La Sustentabilidad Ambiental de la Solución Propuesta se Basa en que se Remplaza Combustible Fósil por Fuentes Renovables. la Sustentabilidad Económica por Otra Parte Debe Permitir que el Precio Normalizado de la Energía Producida por la Estación Sea Menor que la de Pequeños Generadores de Energía a Bencina o Petróleo y que el Costo Normalizado del Agua Sea Menor a la Alternativa a Través de Camiones Aljibe. por lo Tanto el Gran Desafío en este Proyecto es que la Estación Generadora Sea Costo-efectiva. para ello se Privilegiarán los Siguientes Aspectos en el Desarrollo de la Solución:a)diseño Óptimo de los Bloques Funcionales de la Estación Ernc de Modo que Éstos Operen en Forma Óptima Individual y Colectivamente. B)métodos Económicos y Accesibles de Fabricación C)componentes Comerciales Usados Económicos y de Alta Confiabilidad. (ej. Hay Gran Variedad de Dispositivos de Osmosis Inversa para Seleccionar en un Amplio Rango de Precios). D)confiabilidad de Operaciónla Costo-efectividad se Logrará Integrando los Bloques Funcionales del Sistema de la Siguiente Manera:bloque Funcional: Forma de Obtener. Rotor Eólico: Diseño y Fabricación Propios. Generador Eléctrico: Diseño y Fabricación Propios. Paneles Solares: Proveedor Externo Seleccionado (china). Sistema de Orientación Automático Paneles Solares: Diseño y Fabricación Propios. Mppt (maximum Power Point Tracking): Diseño y Fabricación Propios. Banco de Baterías Descarga Profunda: Proveedor Externo Seleccionado (china). Inversor:proveedor Externo Seleccionado (china). Unidad Osmosis Inversa: Proveedor Externo Seleccionado (eeuu China). La Estación Ernc Mixta Solar-eólica Estará Diseñada para Comercializarse como un Todo o por Partes lo que Ayudará a Expandir los Mercados Potenciales y por Ende a su Éxito Comercial. se Comercializará la Turbina Eólica Y/o los Paneles Solares para Producir Energía Eléctrica Domiciliaria Y/o Agua en Todo Chile y a Continuación en Mercados Internacionales.Corporación de Fomento de la Producción