Cómo empezar a intentar construir un sencillo generador eólico

LA VERITAT
(www.amics21.com)

Cómo empezar a intentar construir un sencillo generador eólico
por Manuel Franquesa1 Índice Introducción........................................................................................................ 1 1. El señor Betz, la energía del viento y la potencia de un aerogenerador ........ 1 2. Velocidad de giro de una eólica..................................................................... 2 3. Un poco de aerodinámica............................................................................... 3 4. Construcción de la eólica ............................................................................... 4 5. Molino de Creta ............................................................................................ 12 Introducción “Piensaglobalmente, actúa localmente” Tarde o temprano, el calentamiento global y la escasez del petróleo nos obligarán a buscar energías más respetuosas con la naturaleza. Este breve manual te dará una idea de cómo se puede construir un pequeño aerogenerador con materiales sencillos. ¡Pero ojo: como toda máquina que gira, un aerogenerador es un artefacto bastante peligroso! ¡Hay que utilizar piezas MUYROBUSTAS! 1. El señor Betz, la energía del viento y la potencia de un aerogenerador La máxima potencia que le podemos “sacar” al viento, ya sea con un molino de viento “quijotesco” o un aerogenerador de última generación (en lo siguiente “eólica”), se calcula con la siguiente fórmula aproximada, que tiene en cuenta todas las pérdidas (aerodinámicas, mecánicas y eléctricas) de la máquina: P = 0,15 · D2 ·v³

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Autor de “Kleine Windräder : Berechnung u. Konstruktion” - Wiesbaden ; Berlin : Bauverlag, 1989. ISBN 3-7625-2700-8

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P es la potencia expresada en vatios [W] D es el diámetro del rotor en metros [m] v es la velocidad del viento en metros por segundo [m/s].

Esta sencilla fórmula es fruto del señor Betz, un sabio alemán que en 1926 publicó el primer tratado sobre lateoría aerodinámica aplicada a las turbinas eólicas. Lo primero que nos dice esta fórmula es que la potencia aumenta con el cubo de la velocidad del viento, o, expresado de otro modo, “a más viento, mucha más energía”. Ejemplo: ¿Qué potencia máxima podría generar una eólica cuyo rotor tiene un diámetro de 6 metros? Si el viento sopla a 10 m/s (= 36 km/h), la potencia del molino será P = 0,15 · 36 ·10³ = 5400 [W] = 5,40 [kW] (1 kW = 1000 W) Pero si sopla a 20 m/s = 72 km/h (¡un viento “peligroso” para una eólica casera!), la potencia será P = 0,15 · 36 · 20³ = 43200 [W] = 43,20 [kW] Conclusión: a doble velocidad del viento, la eólica desarrollará 8 veces más potencia. 2. Velocidad de giro de una eólica La velocidad de giro de una eólica se puede calcular con la siguiente fórmula: n = (60 · λ· v) / (π · D) • • • • n es el número de revoluciones por minuto [rpm] λ se llama velocidad especifica. Este factor depende del tipo de eólica (rápida o lenta). Puede tener un valor comprendido entre aprox. 1 y 14. En la eólica que vamos a construir, este factor será de aprox. 4. v es la velocidad del viento en metros por segundo [m/s]. D es el diámetro de la eólica en metros [m]

Para hacerseuna idea: En un aerogenerador moderno de 20 metros de diámetro (los que se utilizan en los controvertidos parques eólicos), la velocidad específica es del orden de λ = 8. Calculemos con esta fórmula su velocidad de giro bajo un viento de 10 m/s (= 36 km/h):

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n = (60 · 8 · 10) / (π · 20) = 76,4 rpm No parece mucho, ¡pero las puntas de las palas giran a 288 km/h! Esto produce bastante ruidoy es un grave peligro para las aves. Reglas generales: • • a más diámetro, menor velocidad de giro un mayor número de palas no aumenta necesariamente la velocidad de giro, pero sí el rendimiento de la eólica.

3. Un poco de aerodinámica Las palas de un eólica no son otra cosa que alas de avión girando alrededor de un eje. Al despegar, el motor empuja el avión hacia delante y las alas comienzan...