DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE TURBINA HIDRÁULICA DE BAJA POTENCIA Y SELECCIÓN DE UN GENERADOR ACORDE CON LAS PRESTACIONES DE LA MISMA.

Abstract

El presente trabajo estudia la posibilidad de aprovechar el movimiento del agua en un canal de riego para producir energía eléctrica a pequeña escala mediante un dispositivo diseñado para operar dentro de ese entorno. Para ello, se desarrollaron distintas configuraciones de una rueda o rotor con diferente número de álabes, con el objetivo de identificar la alternativa de mejor desempeño. Cada diseño fue modelado digitalmente y evaluado mediante herramientas de simulación computacional, lo que permitió comparar su respuesta frente al flujo de agua y estimar su rendimiento en términos de movimiento, esfuerzos transmitidos y comportamiento general. A partir de los resultados obtenidos, se determinó que la configuración de once álabes presentaba el desempeño más favorable dentro de las condiciones analizadas, siendo seleccionada para las etapas posteriores del estudio. Seguidamente, se realizó una evaluación estructural orientada a verificar la capacidad del diseño seleccionado para soportar las exigencias mecánicas generadas durante su funcionamiento. Los resultados mostraron un comportamiento funcional satisfactorio desde el punto de vista del aprovechamiento hidráulico, aunque también evidenciaron la necesidad de introducir mejoras estructurales para alcanzar condiciones de operación más seguras y confiables, particularmente en las zonas de mayor concentración de esfuerzos y desplazamientos. En consecuencia, se concluye que la propuesta desarrollada constituye una base de diseño técnicamente viable y prometedora como concepto inicial, aunque requiere ajustes y refuerzos antes de considerarse apta para una futura implementación o construcción de prototipo. Finalmente, y a partir del desempeño obtenido, se realizó una selección preliminar de un equipo de generación comercial capaz de transformar el movimiento mecánico en energía eléctrica, completando así la evaluación integral del sistema propuesto. En conjunto, el trabajo permitió analizar de manera ordenada una solución de aprovechamiento energético aplicada a canales de riego, identificar la configuración más conveniente entre las alternativas estudiadas y establecer con claridad tanto su potencial de aplicación como los aspectos que deberán optimizarse en futuras etapas de desarrollo.