Generador Eólico.
Enviado por Diegofcl • 9 de Mayo de 2016 • Documentos de Investigación • 1.707 Palabras (7 Páginas) • 255 Visitas
Generador Eólico
Pineda López, Andrés; Cuevas Lara, Diego Fabián; Gómez Porras, Luis Antonio; Camargo Rincon, Maggie Catherinea
{PINEDA, ANDRES., CUEVAS, DIEGO., GOMEZ, LUIS y CAMARGO, MAGGIE}
@uniagraria.edu.co
Lopez, Eduardob
[pic 1][pic 2][pic 3] | FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS |
Resumen—La energía eólica puede ser aprovechada de diferentes formas, en donde se genera electricidad mediante molinos de viento. La potencia de este, va ligada a la longitud de las aspas, es por esto que se quizo replicar un modelo a escala ya existente de un aerogenerador, en donde se encontró un buen rendimiento de este, realizando cálculos matemáticos con base en aspectos teorícos de energía rotacional.
Palabras Clave—Aerogenerador, Energía eólica, Energía rotacional.
Abstract—Wind energy can be harnessed in different ways, where electricity is generated by windmills. The power of this, it is linked to the length of the blades, which is why they wanted to replicate a model existing scale of a wind turbine, where a good performance this was found, performing mathematical calculations based on theoretical aspects of rotational energy.
Keywords— Wind turbine, wind energy, rotational energy.
Introducción
La energía eólica, también denominada energía limpia es desde hace mucho tiempo, la alternativa para una estabilización energética por medio del aire, se han buscado distintas formas de usar el porcentaje de aire máximo por medio de materiales de fácil moldeamiento o desde un comienzo materiales poco maleables y con mayor masa que los recientes.
La energía eólica ha tenido inconvenientes como es la ubicación en centro lejano de zonas marinas y puntos de consumo, que al llevarse la energía, puede a perderse gran cantidad de esta por el recorrido a altas distancias.
Esta alternativa reciente, es más eficaz por la utilización de materiales más livianos y más dúctiles y maleables, lo que hace más fácil el control del aire en las alturas y dimensiones por parte de planos también eficaces, que hacen menos daño a la fauna y por su proporción más pequeña, no es necesario el uso de almacenamientos energéticos por ende eléctricos, a tan considerable lejanía.
aEstudiantes de ingeniería _Agroindustrial_.
bDocente de Física, Departamento Ciencias Básicas.
Aspectos Teóricos
La energía eólica es la energía que genera el viento y que puede ser aprovechada directamente o ser transformada como energía eléctrica. Se puede aplicar esta energía a gran escala, siendo una de las más productivas dentro de las renovables, o bien en pequeñas instalaciones. La energía eólica es actualmente la energía renovable con mayor crecimiento y representa ya una gran parte de la producción eléctrica.
La energía eólica consiste en generar electricidad mediante unos molinos de viento que mueven una turbina. Se consigue gracias a la energía cinética que produce este movimiento. Cuando el viento sopla a doble velocidad, se genera ocho veces más energía. La potencia del generador está en función de la longitud de sus aspas, a mayor longitud, se consigue mayor potencia y consecuentemente, mayor generación de electricidad.[1]
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Fig 1: Sistema de generadores eólicos en el océano.
Cálculos de Energía Eólica
La energía eólica es la energía cinética de las partículas de aire que se mueven con una velocidad v. Una superficie circular de
radio r, perpendicular a la dirección del viento, es atravesado durante un tiempo t por la siguiente masa de aire:[pic 5]
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(1)
Por lo tanto, la energía cinética del aire es:
[pic 7]
(2)
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(3)
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Figura 2: Flujo de aire a través de una Turbina Eólica
El viento que llega a las hélices de un aerogenerador lleva una energía cinética por unidad de tiempo igual a:
[pic 10]
(4)
donde es la velocidad del viento y el caudal masivo es equivalente a:[pic 11]
[pic 12]
(5)
donde es la densidad del aire (la densidad del aire depende del valor diaria de la presión y la temperatura de la atmosfera) promedio de 1,25 y A la superficie barrida de la superficie de la hélice. Por lo tanto se tiene como definitiva[pic 13][pic 14]
[pic 15]
(6)
Potencia eléctrica generada
[pic 16]
(7)
es la eficiencia del modelo de hélice. [2][pic 17]
Angulo de Inclinación y Sustentación.
Si el ángulo α que forma el plano de la placa con la dirección del viento es grande, existe una sobre- presión en la parte delantera de la placa y una depresión en su parte posterior de carácter turbillonario, así como se muestra en la (figura 3); si el ángulo de incidencia α es pequeño, la sobrepresión aparece en la parte inferior de la placa y la depresión por encima, por lo que aparece una fuerza que tiende a elevarla, así como se aprecia en la (figura 4), conocida como fuerza de sustentación o de elevación.
[pic 18]
Figura 3: Perfil situado en el seno de una corriente fluida
[pic 19]
Figura 4: Ángulos de ataque y efecto sobre perfiles
En la (figura 5) se representa un perfil placa plana con dos tipos de inclinación; se indican los valores , observándose que, contra más pequeño sea el ángulo α de inclinación, la resultante será mayor. Para perfiles planos (fijos) de longitud L paralelos a la velocidad del viento, el valor del de Reynolds y el coeficiente de penetración son:[pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]
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