Energia eolica
Páginas: 11 (2599 palabras)
Publicado: 21 de marzo de 2012
CONSTRUCCIÓN DEL ROTOR EÓLICO
UNA TURBINA EÓLICA DE 200 WATT
Traducción de la página sobre una turbina eólica, de dos metros de diámetro, del Sitio Web de Andy Little en:
http://www.servocomm.freeserve.co.uk/index.htm
http://www.servocomm.freeserve.co.uk/Windpower/uber_frame.htm
andy@servocomm.freeserve.co.uk andy@servocomm.freeserve.co.uk
Resumiendo, el asunto fuediseñar y construir un molino de viento con un rendimiento máximo de al menos 200 watts, sobre un buen rango de velocidades de viento. Consecuentemente el diseño ha sido optimizado para vientos livianos, con una batería de auto, de 12 voltios, como medio de almacenamiento.
Claramente, se seleccionó –como base para el diseño- una turbina eólica convencional de 3 aspas y de eje horizontal (TEEH),en inglés:(HAWT), de aproximadamente 2,3 metros de diámetro.
El alternador fue diseñado para construirlo sin el uso de un torno.
El rotor fue diseñado para ser liviano y tener una larga duración, usando materiales de alta tecnología.
EL ROTOR DE VIENTO
La base inicial para el diseño fue la lectura del excelente libro de Hugh Piggots “Taller sobre el Poderdel Viento”. En el libro se describe, en detalle, la construcción de un rotor de madera, sin embargo al tener cierta experiencia en el moldeado, nos decidió a construir un rotor de fibra de vidrio.
Sin embargo enfatizaría, fuertemente, que si usted desea obtener una turbina completa, lo más rápidamente posible, entonces un rotor de madera tallada –como describe el libro de Hugh Piggots- sea,probablemente la mejor opción.
La ilustración de más abajo muestra el resultado del “Bladecalc” (Aspacalco), un programa usado para diseñar la hoja del rotor o aspa.
DISEÑO DEL ROTOR
La forma del aspa del rotor eólico fue deducida matemáticamente.
El teorema de Betz predice la cantidad de energía disponible para una turbina de viento, según la velocidad del viento.Conociendo el promedio de la velocidad del viento, en el lugar del emplazamiento, y el promedio de potencia requerido, el diámetro del rotor y la longitud de las aspas pueden ser deducidos.
El otro requerimiento es trabajar el índice de rotación de la turbina, el cual es controlado por, o afectado por el diseño de el alternador o generador.( the required rate of rotation of the wind turbine, which isgoverned by, or affects design of the alternator or generator).
Otro parámetro limitante es el “mínimo de Reynolds”, número bajo el cual el perfil aerodinámico (P.A.) seleccionado, operará eficientemente.
El número de Reynolds es simplemente un producto de la velocidad del flujo de aire a lo largo del P.A. y su “cuerda”(línea imaginaria que conecta el extremo delantero y trasero de unespacio aéreo), por lo tanto una “cuerda” más ancha proveerá un “numero de Reynolds” más alto, para una determinada velocidad de viento y así será más eficiente.
Texto en la ilustración de abajo: “Transformación de una sección de geometría lineal a radial, en el aspa del rotor de un molino de viento”.
Arc length: longitud del arco.
Traducción de “Notes”:
P0 es la coordenadadel P.A. P1=P0 – Xc (traslación a lo largo de X). P2=P1* l (ascenso). (Las transformaciones no son mostradas para mayor claridad).
La sección del P.A., del aspa, elegido fue la Selig SD7032.
El próximo paso es rotar las coordenadas a la posición P3 a través del eje z para un correcto ángulo de ataque relativo a la dirección del viento aparente en el radio de las coordenadas del centro delcubo del rotor.
El perfil de la sección del P.A. da por sentado que genera un flujo de aire derecho sobre el aspa, sin embargo en el caso de la pala del rotor una partícula de aire fluyendo sobre la pala describe un arco. Por consiguiente describir exactamente el perfil aerodinámico P.A. requiere modificaciones de las coordenadas a partir de una geometría lineal a una radial.
Para hacer...
UNA TURBINA EÓLICA DE 200 WATT
Traducción de la página sobre una turbina eólica, de dos metros de diámetro, del Sitio Web de Andy Little en:
http://www.servocomm.freeserve.co.uk/index.htm
http://www.servocomm.freeserve.co.uk/Windpower/uber_frame.htm
andy@servocomm.freeserve.co.uk andy@servocomm.freeserve.co.uk
Resumiendo, el asunto fuediseñar y construir un molino de viento con un rendimiento máximo de al menos 200 watts, sobre un buen rango de velocidades de viento. Consecuentemente el diseño ha sido optimizado para vientos livianos, con una batería de auto, de 12 voltios, como medio de almacenamiento.
Claramente, se seleccionó –como base para el diseño- una turbina eólica convencional de 3 aspas y de eje horizontal (TEEH),en inglés:(HAWT), de aproximadamente 2,3 metros de diámetro.
El alternador fue diseñado para construirlo sin el uso de un torno.
El rotor fue diseñado para ser liviano y tener una larga duración, usando materiales de alta tecnología.
EL ROTOR DE VIENTO
La base inicial para el diseño fue la lectura del excelente libro de Hugh Piggots “Taller sobre el Poderdel Viento”. En el libro se describe, en detalle, la construcción de un rotor de madera, sin embargo al tener cierta experiencia en el moldeado, nos decidió a construir un rotor de fibra de vidrio.
Sin embargo enfatizaría, fuertemente, que si usted desea obtener una turbina completa, lo más rápidamente posible, entonces un rotor de madera tallada –como describe el libro de Hugh Piggots- sea,probablemente la mejor opción.
La ilustración de más abajo muestra el resultado del “Bladecalc” (Aspacalco), un programa usado para diseñar la hoja del rotor o aspa.
DISEÑO DEL ROTOR
La forma del aspa del rotor eólico fue deducida matemáticamente.
El teorema de Betz predice la cantidad de energía disponible para una turbina de viento, según la velocidad del viento.Conociendo el promedio de la velocidad del viento, en el lugar del emplazamiento, y el promedio de potencia requerido, el diámetro del rotor y la longitud de las aspas pueden ser deducidos.
El otro requerimiento es trabajar el índice de rotación de la turbina, el cual es controlado por, o afectado por el diseño de el alternador o generador.( the required rate of rotation of the wind turbine, which isgoverned by, or affects design of the alternator or generator).
Otro parámetro limitante es el “mínimo de Reynolds”, número bajo el cual el perfil aerodinámico (P.A.) seleccionado, operará eficientemente.
El número de Reynolds es simplemente un producto de la velocidad del flujo de aire a lo largo del P.A. y su “cuerda”(línea imaginaria que conecta el extremo delantero y trasero de unespacio aéreo), por lo tanto una “cuerda” más ancha proveerá un “numero de Reynolds” más alto, para una determinada velocidad de viento y así será más eficiente.
Texto en la ilustración de abajo: “Transformación de una sección de geometría lineal a radial, en el aspa del rotor de un molino de viento”.
Arc length: longitud del arco.
Traducción de “Notes”:
P0 es la coordenadadel P.A. P1=P0 – Xc (traslación a lo largo de X). P2=P1* l (ascenso). (Las transformaciones no son mostradas para mayor claridad).
La sección del P.A., del aspa, elegido fue la Selig SD7032.
El próximo paso es rotar las coordenadas a la posición P3 a través del eje z para un correcto ángulo de ataque relativo a la dirección del viento aparente en el radio de las coordenadas del centro delcubo del rotor.
El perfil de la sección del P.A. da por sentado que genera un flujo de aire derecho sobre el aspa, sin embargo en el caso de la pala del rotor una partícula de aire fluyendo sobre la pala describe un arco. Por consiguiente describir exactamente el perfil aerodinámico P.A. requiere modificaciones de las coordenadas a partir de una geometría lineal a una radial.
Para hacer...
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