Disen ̃o Y Construccón De Un Prototipo De Generador Eólico De Eje Vertical.

“Disen ̃o y construcci ́on de un prototipo de generador e ́olico de eje vertical”

El presente trabajo consiste en el disen ̃o e implementaci ́on de un prototipo de aerogenerador de eje vertical para abastecer de energ ́ıa el ́ectrica a pequen ̃os consumos en zonas aisladas de la red. Esta iniciativa surge con el prop ́osito de aprovechar el recurso e ́olico, pr ́actica poco habitual considerando el potencial energ ́etico que posee Chile y las innumerables posibilidades de aplicaci ́on. En particular, el prototipo busca proporcionar energ ́ıa a sectores aislados en las carreteras con el prop ́osito de, entre otros, iluminar sectores peligrosos, energizar sistemas de comunicaci ́on de emergencia y monitoreo, proporcionar energ ́ıa a sen ̃al ́etica y publicidad vial.

Considerando el factor econ ́omico como principal barrera a la explotaci ́on de la energ ́ıa e ́olica en Chile, se opta por seguir una l ́ınea de trabajo tendiente a resolver este aspecto. Se considera como principal responsable del elevado costo de los aerogeneradores, la complejidad estructural y la tecnolog ́ıa involucrada en su disen ̃o e implementaci ́on.

Dentro de las familias de aerogeneradores, la de eje vertical presenta las estructuras m ́as simples. La operaci ́on de los aerogeneradores de eje vertical se basa en la diferencia de coeficientes de arrastre entre las dos secciones expuestas al viento. Para encontrar un buen compromiso entre eficiencia en la conversi ́on energ ́etica y costos, se opta por modificar la aerodin ́amica de estos aerogeneradores. Esto significa incrementar levemente el costo (au- mentando la complejidad estructural) pero logrando un mejor desempen ̃o en la captaci ́on de la energ ́ıa e ́olica. Se busca crear un rotor con una geometr ́ıa variable orientada en forma aut ́onoma mediante alerones, permitiendo maximizar el arrastre en una secci ́on y minimizarlo en la otra. Como resultado se propone un nuevo disen ̃o de aerogenerador de eje vertical.

Para lograr un correcto suministro el ́ectrico a trav ́es de un banco de bater ́ıas, se imple- menta un sistema de control basado en un microcontrolador capaz de manejar un elevador de voltaje para transferir al banco de bater ́ıas las energ ́ıas generadas que no cumplen con el requerimiento de voltaje m ́ınimo.

El prototipo desarrollado es probado en un tu ́nel de viento y comparado con un producto comercial. La eficiencia del prototipo propuesto alcanza un 12 %, valor levemente superior a lo contemplado para este tipo de aerogenerador (10 %). Los resultados demuestran el potencial de desarrollo pr ́actico de este tipo de aerogenerador.

El costo de los materiales involucrados es de aproximadamente de 100000 pesos no in- cluyendo la mano de obra ni el costo del alternador.

Las principales dificultades se presentan en la eficiencia energ

...