The document describes a student project to design and build a homemade wind generator from recycled materials to power an electric fence. The generator is based on the principle of kinetic energy from wind being converted to electricity. It will be constructed using materials like bottles, a discarded CD, and other easy to find items to reduce costs. The generator is expected to produce a constant energy output of 220V to power the electric fence, providing home security. The project involves designing the generator using AutoCAD and testing a prototype to evaluate its performance under different wind speeds.

1. GeneradorEólicocaseroa partir de materiales reciclados paraunacerca eléctrica
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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
CIENCIAS
GENERADOR EÓLICO CASERO A PARTIR DE MATERIALES
RECICLADOS PARA UNA CERCA ELÉCTRICA
HOME-MADE WIND GENERATOR MADE FROM RECYCLED MATERIALS
FOR AN ELECTRIC FENCE
Fernando Alfaro C. (1), Adriano Aliaga V. (1), James Alvarado S. (1); Daniel Alvarez L.
(1); Arath Barbieri S. (1),
(1) Estudiante de la carrera de Ing. Mecatrónica (UPN).
Docente: Carlos Abelardo Bravo Taipe
Los Olivos, Lima, Perú
Octubre – 2021

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RESUMEN
El objetivo del presente proyecto que se está diseñando es elaborar un generador eólico
a partir de materiales reciclados para una cerca eléctrica para ello vamos a hacer uso del
programa AutoCAD, nuestro proyecto el cual es el generador eólico se basa en uno de los
principios de la física el cual es la energía cinética. La cinética es un concepto básicode la
física y esta se estaría generando por el efecto de las corrientes de aire, esta se puede
convertir fácilmente en electricidad si la pasamos por un generador eléctrico.
Para la construcción de este proyecto van a ser necesarias algunas botellas, un CD en
desuso y algunos materiales extra que son fáciles de conseguir esto con el objetivo de
reducir el costo de construcción del generador eólico y también es una gran forma de no
contaminar.
El resultado de nuestro proyecto que se va a elaborar va a ser que reducirá el costo de la
electricidad ya que este estará conectado a una cerca eléctrica para el cual va a ser
necesaria energía constante, está cerca eléctrica ira alrededor de nuestra casa ya que esta
tiene la función de resguardar nuestros hogares ya que actualmente vivimos en tiempos
donde la delincuencia es constante y necesitamos tener seguridad en nuestros hogares de
alguna forma y nuestra cerca eléctrica se encargara de ello.
En conclusión nuestro generador eólico va a ser capaz de producir energía constantemente
y esta se enviara a nuestra cerca eléctrica además de que esta será resistente y será capaz
de producir energía con vientos de 3𝑚/𝑠 a 4𝑚/𝑠

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ABSTRACT
The objective of the present project that is being designed is to elaborate a wind generator from
recycled materials for an electric fence for this we are going to make use of the AutoCAD program,
our project which is the wind generator is based on one of the principles of the physics which is kinetic
energy. Kinetics is a basic concept of physics and this would be generatedby the effect ofaircurrents,
this can be easily converted into electricity if we pass it through an electric generator.
For the construction of this project you will need some bottles, a disused CD and some extra materials
that are easy to achieve this in order to reduce the cost of construction of the wind generator and it is
also a great way to avoid polluting.
The result of our project that is going to be elaborated will be that it will reduce the cost of electricity
since it will be connected to an electric fence for which constant energy will be necessary,it is an
electric fence that will go around our house since this It has the function of protecting our homes since
we currently live in times where crime is constant and we need to have security in our homes in some
way and our electric fence will take care of it.
In conclusion, our wind generator will be able to produce energy constantly and this will be sent to
our electric fence,in addition to that it will be resistant and will be able to produce energy with
winds of 3𝑚/𝑠 to 4𝑚/𝑠.

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Palabras Claves:
Energia cinetica, generador eléctrico, AutoCAD, materiales reciclados.
Keywords:
Kinetic energy, electric generator, AutoCAD, recycled materials.
1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad el uso de la energía renovable se está convirtiendo en una gran forma
de evitar la contaminación en el ambiente, por lo tanto, nuestro generador eólico casero
se está basando en un principio de la física el cual sería la energía cinética que se produce
a partir del viento. Este generador eolio va a poder concentrar toda esa energía y será
capaz de convertirla en electricidad mediante un generador eléctrico esta energía tendrá
como objetivo final electrificar nuestra cerca. Permitiendo así, evitar conectarse aredes de
suministro eléctrico. Finalmente, nuestro proyecto producirá energía de origen renovable
libre de contaminación que puede ser usado como una fuente de energía alternativa en la
producción de electricidad.
El objetivo general es diseñar un prototipo de generador eólico a partir de materiales
reciclados, para alimentar una cerca eléctrica con energía renovable. Para ello se usó el
programa AutoCAD, el cual permite realizar dibujos 3D detalladamente. Además, nos
sirve para conocer las partes y medidas que vamos a necesitar para realizar nuestro
proyecto.
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA:
En esta sección, se presenta una revisión bibliográfica de las propiedades del
funcionamiento de los generadores eólicos. La fuerza de viento, es decir la energía
cinética contenido en el movimiento del aire hacen girar las turbinas que están acopladas
a un generador, este por el movimiento de las turbinas transforma la energía cinética en
electricidad la cual es muy fácil de almacenar, luego viaja a un transformador que regula
su tensión para poder ser transportada para su posterior uso. Los generadores eólicos
comienzan a captar la fuerza del viento a partir de vientos de 3𝑚/𝑠 a 4𝑚/𝑠, de esta

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manera obtenemos energía del viento y lo más importante es que su impacto en el medio
ambiente es casi nula reduciendo así transmisiones de 𝐶𝑂2 en el aire.
Fig. 1.1 Elaerogeneradorrecibe la energía cinética delaire para asípoder girar sus aspasygenerar
energía
Fig. 2.1 Elaerogenerador puede llevar dentro un multiplicador de giro para maximizar la energía
que va a producir después de girar una sola vez

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3. METODOLOGÍA:
3.1. Equipos y Materiales
Para la futura construcción del Generador eólico casero se tomó en cuenta los
siguientes materiales:
 01 CD
 01 Palo de madera de 25 cm
 08 Palos de madera de 18 cm
 02 Palos de madera de 14 cm
 04 Palos de madera de 9 cm
 01 Engranaje (se puede utilizar la rodaja de 1 fidget spinner)
 01 Aleta direccional de triplay de unos 25 cm de ancho 20 cm de largo
 08 Aletas de cualquier plástico de 15,5 cm
 01 tubo de acero de una impresora
 02 Fajas para las poleas
 01 tubo de aluminio de 20 cm
 01 tornillo de 6 pulgadas
 01 Polea mediana (puede hacerse con triplay)
 01 Polea pequeña
 01 Motor DC
 01 Ladrón de julios (para incrementar el voltaje generado)
3.2. Procedimiento Experimental y Obtención de Resultados
En primera instancia se planea construir un generador eólico a partir de materiales
reciclados o productos que podamos encontrar fácilmente en nuestros hogares.
El primer paso a seguir es la elaboración de las aletas, en este caso se puede utilizar
2 botellas de 3 litros de cada una se tiene que sacar 4 aletas que tengan una altura de
15,5 cm. Después de obtener las aletas tenemos que coger 1 CD y lo marcamos con
un plumón en 8 partes iguales, en cada una de esas divisiones se tiene que hacer 2
huecos en cada una de las divisiones. Luego pegamos las aletas a cada uno de los
palos de 18 cm asegurándonos de que solo una esquina de las aletas este pegada con
el palo, para pegar las aletas en el palo tenemos que utilizar silicona para asegurar
los unimos con cables UTP y luego con más silicona. Finalmente ensamblamos los
8 palos con las aletas pegadas en el CD, para unirlos también necesitamos cables
UTP lo pasamos por los huecos que hicimos en el disco con anterioridad, una vez
que se hayan ensamblado los 8 palos al CD utilizaremos silicona para asegurar su
resistencia.

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Una vez hechas las aletas se tiene que proceder a hacer el soporte para el cual se va
a utilizar 4 palos de madera de 9 cm, 2 palos de madera de 14 cm y un palo de madera
de 25 cm. En una esquina de 1 palo de madera de 9 cm se tiene que hacer un pequeño
hueco con tal de que ahí pueda entrar el engranaje que sacamos del fidget spinner,
una vez insertado el engranaje se dee pasar por el el tubo de acero de una impresora.
De igual forma en una esquina del palo de madera se tiene que hacer un orificio por
el cual va ir insertado el tornillo de 6 pulgadas, esta ira conectada al tubo de aluminio
y se utilizara una pequeña base que haremos con un palo de madera de 14 cm y 2
palos de madera de 9 cm.

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Cuando este hecho el soporte se tiene que agregar el mástil trasero en el cual ira
pegado un palo de madera de 14 cm al lado opuesto donde colocamos el engranaje,
en ese palo tenemos que colocar la aleta direccional la cual puede ser hecha de tripay.
A esa aleta se le tiene que hacer 4 huecos pequeños ya que se le pasara los cables
UTP para que pueda engancharse en el mástil trasero.
Una vez completa la base y puesta la aleta direccional se le colocara la polea y el
motor. La polea puede hacerse utilizando triplay y para darle la forma solo
necesitaremos la ayuda de un compás, la polea debe tener unos 4 cm de radio para
que pueda encajar perfectamente en nuestro generador. Después de haber medido y
dibujado el círculo en el triplay lo único que queda por hacer es cortarlo con la ayuda
de una sierra o serrucho. Al obtener la polea hecha de triplay, debemos insertarla en
tubo de acero de impresora y para asegurarlo podemos echarle silicona.

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Ahora utilizamos un motor DC que puede ser extraído de una impresora y una polea
pequeña de metal que se conecte al motor, después podemos asegurar el motor debajo
de la polea pero que las 2 poleas estén a la misma recta, una vez que estén bien
ubicados podemos asegurar con 2 tornillos pequeños al lado del motor. Después de
asegurar el motor y la polea se tiene que colocar la faja para poleas en las 2 poleas y
asegurarnos que esta esté firme.
Para finalizar colocaremos un ladrón de julios. EL ladrón de julios es un pequeño y
sencillo circuito que nos va a permitir drenar casi toda la energía de una batería,
mediante la amplificación del voltaje generado por esta, en este caso el ladrón de
julios reemplazara a un multiplicador de giro. El ladrón de julios puede ser fabricado
en casa y para este proyecto se puede hacer uno modificado que puede convertir 1,5V
a 220V, esta ira conectada directamente al motor ya que será la fuente de
alimentación de nuestra cerca eléctrica.
3.3. Programación/Cálculos
Tipo de corriente: DC
Voltaje DC: 220 V
Amperios: 7,00 A
Resultado en kW: 1,54 kW
Formula:
𝑘𝑊(𝐷𝐶) =
𝑉𝐷𝐶 ∗ 𝑉𝐷𝐶
1000
 kW(DC)=kW, potencia activa DC (corriente directa)
 VDC= Voltios
 IDC=Corriente directa

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Rango máx Rango min ƒ
1 m/s −−−−−−− 0 m/s ↔ 3
2 m/s −−−−−−− 1 m/s ↔ 4
3 m/s −−−−−−− 2 m/s ↔ 10
4 m/s −−−−−−− 3 m/s .
. . .
. . .
. .
19 m/s −−−−−−− 18 m/s ↔ 1
De: 1m/s a 2m/s De: 18m/s a 19m/s
3kW * 10h = 30kWh 100kW * 1h = 100kWh
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como resultado del proyecto se ha obtenido un aparato que sirve para trasformar
energía eólica a energía eléctrica la cual se muestra en la siguiente figura:
Con el objetivo de verificar el funcionamiento adecuado del dispositivo se le llevó a
una prueba experimental colocándolo en un lugar alto y con vientos rápidos, mientras
el dispositivo estaba en marcha se le conectó un multímetro y se fue anotando las
lecturas que marcaba. Al finalizar el experimento se obtuvieron varios resultados: En
las mediciones, se obtuvo un voltaje mínimo de 1.5 voltios con vientos leves y
después, un voltaje máximo de 220 voltios con vientos rápidos.
Finalmente, observando los resultados podemos afirmar que el generador eólico tiene

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un correcto funcionamiento, también se da a conocer que el nivel de voltaje que se
obtiene del aparato depende del viento y la velocidad que hace girar a las Hélices del
motor
.
5. CONCLUSIONES
Se comprobó el funcionamiento del generador eólico para una cerca eléctrica.
Asimismo, fue estudiado a través de medidas realizadas en un lugar alto y teniendo
en cuenta la velocidad del viento. Los resultados demostraron que el dispositivo
genera diversas cantidades de voltaje dependiendo principalmente de la velocidad
con la que viento que impulsa a las hélices. Analizando las lecturas con el multímetro
se obtuvo un voltaje mínimo de 1.5 y 220 voltios como máximo. Se observó que
nuestro generador eólico funciona correctamente gracias a que produce electricidad
y a la obtención de buenos resultados
La construcción y el diseño de un prototipo de generador eólico a partir de materiales
reciclados, para una cerca eléctrica, proporciona una alternativa de fuente de energía
renovable. Esto debido a que nuestro generador convierte la energía eólica del viento
en electricidad sin contaminar nuestro medio ambiente.
6. CONSIDERACIONES FINALES Y PERSPECTIVAS FUTURAS
El generador eólico, con el paso del tiempo y el avance de la tecnología puede
desarrollarse para diversos usos en la vida cotidiana. Por el momento una
optimización al prototipo se podría alcanzar mediante una programación en cualquier
programador deseado. Se puede agregar un sistema a control remoto y poder
controlarlo desde un área específica, obviamente se tendría que dar algunos ajustes
en el funcionamiento del generador eólico.

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ANEXOS

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Forti Juan Carlos y García Arilla, Esteban Luis 17, 93(2017)
2. Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables (INER) 19, 25 (2017)
3. Dodero Juan Bautista y Garcia Fernandez Maria 5, 30 (2012)
4. Alejandra Sanchez Torres, U. Surcolombiana 25, 63 (2011)
5. Hernando Gonzales Sierra, Justo P. Valcárcel Montañez y Alejandra Sánchez Torres 1, 7(2011)