Daniel Connelly se esfuerza por desarrollar sistemas que puedan construir los propios seguidores. Su último proyecto es una turbina de agua de hasta 500 W que puede construirse por unos 50 dólares.
Por menos de 50$, es posible armar una turbina hidráulica de potencia reducida y tecnología básica. Se puede instalar en cualquier río adecuado, usando materiales sencillos y reciclados, así como herramientas simples. El objetivo es poder generar entre 200 a 500 W de potencia/5-12 kWh al día con una caída de agua de 2 m y un flujo de 50 litros por segundo.
Daniel Connell ha creado una turbina de agua en miniatura que puede fabricarse fácilmente con piezas recuperadas. Ideal para ríos pequeños, podría suministrar energía a unas seis viviendas en un país en desarrollo.
Esta turbina está diseñada para permitir a las zonas más remotas obtener electricidad. El punto clave del diseño es que puede fabricarse a partir de piezas recuperadas.
OpenSourceLowTech
Desde hace diez años, Daniel Connell trabaja en el desarrollo de infraestructuras alternativas de «baja tecnología«.
Hablamos de equipos que puedes fabricar tú mismo con piezas recicladas disponibles en casi cualquier lugar del mundo.
Los equipos en cuestión se utilizan principalmente en los sectores de la energía, el agua y la alimentación.
En un vídeo publicado en YouTube por el canal OpenSourceLowTech, Connell presenta uno de los sistemas que ha diseñado a partir de piezas recuperadas. Se trata de una turbina de agua portátil en miniatura.
Ha realizado las pruebas y el desarrollo en Valldaura Labs, en las colinas de Barcelona, en colaboración con el grupo conocido como COACT. Connell y su equipo probaron dos enfoques. El primero usó un ventilador sacado de un ordenador y el segundo un diseño de rotor que imprimieron en 3D.
Pruebas.
Se realizaron varias pruebas. En una de ellas, decidieron cambiar la dirección del flujo de agua en relación con la tubería. También cambiaron la ubicación para que la salida de agua tuviera un desnivel de 2,2 m en lugar de 0,9 m. Según Connell, esta altura de 2,2 m permite multiplicar x3,5 la potencia. Finalmente optaron por utilizar el ventilador del ordenador, que produce más revoluciones.
La rueda impresa en 3D también funciona bien, pero produce más par y menos revoluciones. Para conseguir una tensión más alta, es mejor utilizar un rotor que tenga capacidad para producir más revoluciones. Tras iniciar el flujo de agua por la tubería, Connell y sus colegas pudieron observar que el sistema funcionaba como se esperaba.
Cómo funciona.
El núcleo del sistema es una rueda y el motor de un hoverboard. Lo que parecen tubos de PVC de 110 mm se conectan en forma de U que puede montarse sobre la pared de un canal artificial. El lado de entrada es más corto que el de salida, y el sistema debe llenarse de agua para que empiece a fluir, como un sifón. Las dos primeras versiones tenían el impulsor en el extremo del tubo de salida. La V1 utilizaba un impulsor radial de plástico de desecho de origen desconocido, y no funcionaba en absoluto. V2 tenía un impulsor impreso en 3D que funcionaba bastante bien, pero la velocidad de rotación no era lo suficientemente alta como para producir el voltaje que Daniel quería.
V3 utilizó un ventilador de ordenador grande que fue montado en la pieza horizontal corta de la sección de la tubería en la tapa del sistema. Funcionó espectacularmente bien, produciendo unos 55 V CA sobre una sola fase del motor, que con suerte debería acabar produciendo unos 90 V CC y 200-500 W después de rectificar la salida trifásica del motor. Sin embargo, esto sólo es indicativo, nos gustaría mucho verlo probado con diferentes cargas conectadas. La salida también dependerá de la velocidad de flujo y la presión de la cabeza de un arroyo / canal / río en particular, y Daniel admite que tenían más o menos las condiciones ideales para sus pruebas. Si los motores hoverboard son difíciles de conseguir, un alternador de motocicleta también debería funcionar bien.
Daniel todavía está trabajando en el sistema, pero al igual que con sus otros diseños en OpenSourceLowTech que dará a conocer el diseño completo de código abierto y tutoriales tan pronto como esté listo.
Características.
Connell probó la potencia de la turbina. La tensión oscilaba entre 55 y 56 V. Según él, si se pudieran obtener potencialmente 10 A de corriente a través de la «rueda del hoverboard» utilizada como generador, se podrían obtener fácilmente 500 W de potencia del sistema.
Con agua suficiente, la potencia total del sistema es de 1,2 a 1,3 kW. Si la eficiencia alcanzada es del 40%, esto ya produce 500 W. Esto corresponde a 12 kilovatios hora al día, resultado suficiente para alimentar dos tercios de una casa occidental con un coste total de 40 euros. En los países en desarrollo, el sistema podría suministrar energía eléctrica a unos cinco o seis hogares.
Un sistema innovador que puede fabricarse en los países en desarrollo.
Connell afirma que, aunque el suministro de agua no sea el ideal, sería posible utilizar este sistema de miniturbinas de agua. Obviamente, tendrá menos potencia, pero seguirá produciendo energía. Es posible hacer una versión portátil, para utilizarla, por ejemplo, en acampadas.
En los países en desarrollo, el sistema será más barato porque los materiales reciclados son más asequibles. Si no se dispone de una rueda de hoverboard, es posible utilizar un alternador de moto o algo similar.
Este sistema es diferente de los sistemas hidráulicos habituales, en los que la hélice se encuentra en la parte inferior y recibe el agua que cae desde una altura de unos 20 o 100 m. Estas últimas se construyen así porque la presión del agua es mayor cuando llega al punto más bajo de la instalación.
En cambio, la turbina Connell no funciona así. Funciona haciendo que se mueva la mayor cantidad de agua posible con la mayor velocidad que se pueda producir. Según el inventor, la potencia no procede de la diferencia de presión entre el principio y el final del recorrido del agua. Proviene del impulso, y obsérvese que éste es también el principio utilizado por las turbinas eólicas.
Os recomiendo seguir el canal de youtube de Daniel: @OpenSourceLowTech
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