“Implementación de un módulo didáctico para el análisis de eficiencia mecánica en la turbina pelton en microgeneración hidráulica”.

Abstract

El presente trabajo de titulación está orientado a obtener el rendimiento mecánico de una turbina Pelton ya que en la actualidad es la más utilizada en micro generación hidroeléctrica y existe poca información enfocada a su rendimiento mecánico por lo cual se vio la necesidad de implementar un módulo didáctico que permita analizar este rendimiento. El diseño de la turbina se realizó en un software CAD, los sensores seleccionados permitieron monitorear las variables físicas (presión, caudal, torque y velocidad angular) que se encuentran inmersas en el sistema, en donde se realizaron una serie de cálculos que determinaron el rango de cada uno de ellos. La programación se lo realizó en el microcontrolador Arduino utilizando las librerías Nextion.h, ModbusRtu.h y HX711.h, las cuales permitieron adquirir los datos para monitorear estas variables, las que se enviaron por comunicación serial al HMI Nextion en la cual se graficó las curvas de Rendimiento vs RPM, para determinar el rendimiento máximo y mínimo que tiene la turbina Pelton se lo realizó en 2 diferentes metodologías (practico y teórico teniendo un porcentaje de error máximo del 3%, en donde el rendimiento mínimo fue de 49% con las condiciones de altura de caída de 55 metros, un torque de 2 Nm y el rendimiento máximo fue de 62% con las condiciones de altura de caída de 60 metros y un torque de 3,6 Nm.