Caracterización experimental de una turbina eólica para vivienda unifamiliar
DOI:
https://doi.org/10.23857/dc.v4i3.792Palabras clave:
turbina eólica, vivienda unifamiliar, potencia del viento, potencia electrónica y potencia del rotor.Resumen
En este artículo se presenta la caracterización experimental de una turbina eólica de baja potencia y eje horizontal con un rotor de tres palas, empleada principalmente para la carga de baterías en zonas alejadas de los níºcleos de población. La turbina eólica empleada se corresponde al modelo Air 303 del fabricante Southwest Windpower. Dicho modelo consiste en una turbina eólica de eje horizontal, con un rotor de tres palas situado a barlovento y diómetro 1,14 m. La metodología siguió un enfoque experimental, el ensayo de la turbina se hizo en un tíºnel aerodinómico de circuito cerrado con una sección de trabajo de 1 m2. Mediante un tubo de Pitot, se obtuvieron las distribuciones de velocidad de la corriente de aire aguas arriba de la turbina y en su estela. Asimismo, se empleó un vatímetro para obtener la potencia eléctrica generada, permitiendo estimar la cantidad de energía cedida por el viento a su paso por las aspas y rendimiento aerodinómico del sistema. También se realizaron mediciones de amplitud de la vibración axial y radial, así como medidas de velocidad de giro. La información y/o datos obtenidos, se obtuvieron a partir de repetidos ensayos para diferentes velocidades de la corriente de aire incidente, en concreto para un rango de velocidades entre 4,95 m/s (1,5 mm.c.a.) y 14 m/s (12 mm.c.a.). Entre los resultados obtenidos, se observó que, tras haber realizado los ensayos con diferentes velocidades de corriente de aire incidente, con un rango entre 4,95 m/s (1,5 mm.c.a) y 14 m/s (12 mm.c.a.), y haber superado las limitaciones del tíºnel aerodinómico, se obtuvo la potencia del viento, la potencia eléctrica y la del rotor, permitiendo hallar los rendimientos. A tal efecto, se pudo concluir que se obtienen mejores resultados al utilizar el tíºnel aerodinómico, en comparación con el uso de un ventilador axial, esto se debe a que el flujo de aire en el tíºnel aerodinómico es mós homogéneo.
Citas
Clausen, P D y Wood, D H. (1999). Research and development issues for small wind turbines. Renewable Energy, 16 (1-4), 922-927.
Cuesta, M. J; Pí©rez, M y Cabrera, J. A. (2008). Aerogeneradores de potencia inferior a 100 kW. Prospectiva y vigilancia tecnológica. 3/08 (1) CIEMAT, 1-37.
Hirahara, H; Hossain. M. Z; Kawahashi, M y Nonomura, Y. (2005). Testing basic performance of a very small wind turbine designed for multi-purposes. Renewable Energy, 30 (8), 1279-1297.
Howell, R; Qin, N; Edwards, J y Durrani, N. (2010). Wind tunnel and numerical study of a small vertical axis wind turbine. Renewable Energy, 35 (2), 412-422.
Matsushima, T; Takagi, S y Muroyama, S. (2006). Characteristics of a highly efficient propeller type small wind turbine with a diffuser. Renewable Energy, 31 (9), 1343-1354.
Rodríguez Amenedo, J.L.; Burgos Diaz, J.C. y Arnalte Gómez, S. (2003). Sistemas eólicos de producción de energía elí©ctrica. Madrid, España: Editorial Rueda.
Villar, J. A; Daher, F y Da Silva, G. C. (2004). Small wind turbine testing: indoor and out-door methodologies. European Wind Energy Conference & Exhibition. Conferencia y exhibición llevada a cabo en Londres, UK.
Wang, F; Bai, L; Fletcher, J; Whiteford, J y Cullen, D. (2007). The methodology for aerodynamic study on a small domestic wind turbine with scoop. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 96 (1), 1-24.
Wright, A. K y Wood, D. H. (2004). The starting and low wind speed behaviour of a small horizontal axis wind turbine. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 92 (14), 1265-1279.
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Authors retain copyright and guarantee the Journal the right to be the first publication of the work. These are covered by a Creative Commons (CC BY-NC-ND 4.0) license that allows others to share the work with an acknowledgment of the work authorship and the initial publication in this journal.