Diseño y construcción de una turbina hidroeléctrica a escala, desde el modelado en Fusion 360 hasta la fabricación en CNC e impresión 3D, con monitoreo IoT basado en Raspberry Pi y Home Assistant.
Video Demostrativo
Demostración del sistema de la turbina en funcionamiento.
Resumen del Proyecto
Este Trabajo de Fin de Grado consistió en el desarrollo de una turbina axial tipo Kaplan a escala con capacidad para monitoreo en tiempo real y conectividad inalámbrica, diseñada para evaluar su viabilidad en la generación de electricidad en comunidades remotas de la selva amazónica en Ecuador.
Diseño y Modelado
Partimos desde cero creando el modelo CAD en Fusion 360, optimizando el diseño de los álabes y el cuerpo de la turbina para impresión 3D y mecanizado CNC. El resultado fue un sistema compacto de fácil ensamblaje.
Fabricación y Ensamblaje
El cuerpo de la turbina se fabricó en PVC mediante CNC, mientras que los álabes fueron impresos en 3D. Tras la fabricación, se realizó el montaje y sellado para pruebas hidráulicas.
Sistema Electrónico
Para el monitoreo de datos se diseñó un circuito basado en un microcontrolador Arduino Nano ESP32, incorporando sensores para medir variables clave del sistema (flujo, presión y velocidad de giro).
Servidor y Visualización
Se utilizó una Raspberry Pi como servidor con Home Assistant para visualizar los datos en tiempo real vía WiFi, permitiendo una experiencia de usuario sencilla y accesible desde cualquier dispositivo de forma local.
Instalación y Pruebas
El sistema completo se instaló y probó en condiciones controladas, verificando su funcionamiento, estabilidad y la comunicación entre sensores, microcontrolador y servidor.
Este proyecto demuestra cómo la integración de diseño mecánico y electrónica puede ofrecer soluciones sostenibles y asequibles para el acceso a energía en entornos aislados.