Composición
El proyecto de la central de energía eólica consiste en la construcción de una maqueta en la que se encuentran los siguientes elementos:
- Dos casas, construidas con ladrillitos, con una lámpara cada una.
- Una fábrica, armada con mecanismos incluidos en las cajas de Lego Technic, que cuenta con un motor, varios engranajes, una hélice, una bocina, etc.
- Un molino construido con los mismos elementos.
- Una bomba de agua, de limpia parabrisas de auto, que es controlada a través de un relay.
- Una bajada de agua, desde el cerro, que consiste en una válvula de retención (usadas comúnmente en los calefones) que es accionada a través de un mecanismo como los ya indicados.
- Un lago, donde se acumula el agua en el nivel inferior, y uno en el nivel superior.
- Una planta donde se regulan los consumos eléctricos.
Funcionamiento
Las luces de las casas se encienden con las lámparas números 1 y 2, respectivamente. Se encuentran conectadas en serie con una lámpara en la central de energía, y con un interruptor en el frente de la maqueta. De esta manera, cualquier persona puede encender o apagar la luz de cada casa. Esta luz se enciende o apaga junto con la lámpara de la central. Frente a esta última lámpara, se encuentra un sensor de luz, conectado a la interface, en la ubicación del Sensor 1 y 2 respectivamente. De esta manera, si el programa está activo, y se envía energía a cada casa, cada sensor indica a la computadora si los usuarios están consumiendo o no energía.
Un mecanismo similar se estructura con la fábrica, con la diferencia de que el hecho de colocar una lámpara en serie con los motores hace que éstos pierdan potencia, razón por la cual, en este caso, se decide utilizar el otro contacto de la llave de encendido del frente de la maqueta, para indicar al sensor número 3 si la fábrica se encuentra encendida o apagada.
En el molino se coloca un mecanismo que reduce la velocidad de movimiento de las aspas. A un lado de la paleta se coloca una lámpara, y enfrentada con ésta un sensor de luz conectados al número 4 de la interface. De esta manera, el sensor 4 reporta Cierto si la paleta no oculta la luz, y Falso si lo hace. El movimiento del molino se controla en la computadora, determinando si esta respuesta está cambiando con el tiempo.
Para la bajada de agua, se monta un mecanismo que, mediante una tanza, alza o baja la válvula de agua, permitiendo o no el pasaje de la misma. Este mecanismo es accionado por el motor 2.
Para la bomba se utiliza una fuente de laboratorio, ya que la potencia de la interface no es suficiente para accionarla. Esta bomba es encendida o apagada a través de un relay, conectado a la interface en el motor 1.
La
idea de funcionamiento de la central consiste en que ésta controle
la energía que es generada y la que es consumida. Se asigna un
valor de 3 unidades a la generada por el molino, de 2 unidades a la consumida
por la fábrica y de 1 unidad a la consumida por cada una de las
casas. De esta forma, la computadora realiza un balance de las energías,
actuando en consecuencia.
Si la energía generada es superior a la consumida (molino funcionando,
y consumo menor que 3 unidades), la energía sobrante es utilizada
para bombear agua a lo alto del cerro. Si las energías son iguales
(Consumo 3 con el molino funcionando, o consumo 0 con el molino detenido)
el sistema no actúa.
Si la energía consumida es mayor que la generada, ya sea porque
el consumo total es de 4 unidades, o porque no hay viento en ese momento,
el sistema abre la válvula de bajada de agua, para que la energía
faltante sea generada por una turbina movida por ésta.