Tarifas

ENERGIA

Coefici~ntes de potencia
en molinos Savonius

La mayorla de los trabajos en los Molinos de Viento tipo
savonlus se han realizado experimentalmente
por la
dificultad de encontrar una expresión teórica que relacione
la máxima eficiencia con las características del modelo.
Todos los trabajos tienden a encontrar una forma de los
rotores que mejoren su eficiencia o coeficiente depotencia. Como consecuencia de la aparición de un artículo en la
revista ETA (6) en la cual los autores obtienen un Cpmall =
0,42, se hace un resumen de los Cpmall encontrados
internacionalmente, de las características de dichos rotores y algunas observaciones pertinentes.

JULIO MARIO RODRIGUEZ DEVIS
Ingeniero Mecánico M. Sc.
Profesor Asociado. Universidad Nacional

Los Molinos de VientoSavonius están clasificados entre el grupo de molinos tipo arrastre. esto
es. la característica
aerodinámica
de elevación no
es importante en la generación
de su movimiento
(5) siendo la fuerza de arrastre la productora
de la
potencia útil,
Se ha intentado
mejorar su eficiencia
desde su
invención
ocurrida
en 1924 y realizada por el
ingeniero finlandés Sigurd Savonius. En la figura1 se muestran varias alternativas
de desarrollo.
habiendo
molinos de 2. 3. 4 Y más aspas, Con
relación al artículo "Molinos de Viento Savonius"
escrito por Luis J, Cardona y Javier J, Jiménez (6).
se intentará comparar
los resultados
obtenidos
con los realizados a nivel internacional
para de
esta manera mejorar los análisis de resultados
que se produzcan
en las investigaciones,CARACTERISTICAS DE DISEÑO CON BASE
EN LA EXPERIMENTACION
Para utilizar la terminología
internacional
existente. se definirá la eficiencia corno el coeficiente
de
potencia (Cp) y es la potencia
generada
por el

Pág. 62-67
Ingeniería e Investigación
Volumen 3 NI! 4
Trimestre 4-1985

FIGURA
62 Ingenieria e Investigación

1. Tipos de molinos de viento tipo Savonius.

ENERGIA

a_Le

f
d
FIGURA 2. Parámetros de un rotor Savonius.

Forma de las aspas
por módulo

Segundo
módulo

Primer
módulo

Engranaje del
rotor y del
alternador

FIGURA 3. Rotor Savonius con tres módulos.

FIGURA 4. Perfil del torque estático
para un rotor Savonius
de dos y de tres aspas.

Rotor Savonius
con dos aspas

Rotor Savonius
con tres aspas.
Ingeniería e Investigación63

ENERGIA

molino de viento dividida
por la potencia suministrada
por el viento
(1/2
SV3A). Se define
también
el coeficiente
de velocidades
o velocidad específica
(.i\) como la relación
entre la
velocidad
tangencial
en la punta y la velocidad
del viento ( .i\ = n R/V).
La figura 2 muestra los parámetros más importantes de un rotor Savonius, siendo S el traslapo yd ladistancia comprendida
entre los puntos extremos
de un álabe. Se ha determinado,
por los ensayos
de los diversos modelos, que el número óptimo
de aspas es de dos. Sivase garam, Shankar y
Sandia Laboratories
hallaron que el coeficiente
de potencia máximo para un rotor de 2 aspas es
de 30 a 50% mayor que el de 3 aspas (1).
Experimentos

han mostrado que para alcanzar un
las relacionesgeométricas
deben
ser: s/a = 1/6 (2); s/d entre 1/10 y 1/20; el
cruzamiento
de las aspas, e, igual a cero; la
relación
de aspecto,
o sea la relación
entre la
altura del rotor y d debe ser 2; los extremos del
rotor deben estar cubiertos
y la curvatura
de los
álabes debe ser simétrica
(1).

Ce máximo

Se ha encontrado
que hay fuertes variaciones
de
torque durante
las revoluciones
delrotor, pudiéndose atenuar el efecto usando un rotor con
3 o más aspas o colocando
rotores desfasados
uno encima del otro (módulos).
Para los rotores
con módulos,
desde el punto de vista de la

potencia, los rendimientos
permanecen
invariables pero el torque se realiza fácilmente
debido a
la desaparición
de las zonas con par negativo
(2). La figura 3 muestra un rotor de 3 módulos...