Caracterización experimental de una turbina eólica para vivienda unifamiliar

• Autores: Luís G. Cusme Mercado, Alvez R. Mera Mosquera, Franklin A. Ochoa González, Galo E. Maldonado Ibarra, Lenin Montaño Roldan
• Localización: Dominio de las Ciencias, ISSN-e 2477-8818, Vol. 4, Nº. 3, 2018, págs. 29-54
• Idioma: español
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• 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 núcleos 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 diámetro 1,14 m. La metodología siguió un enfoque experimental, el ensayo de la turbina se hizo en un túnel aerodinámico 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 aerodinámico 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 túnel aerodinámico, 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 túnel aerodinámico, en comparación con el uso de un ventilador axial, esto se debe a que el flujo de aire en el túnel aerodinámico es más homogéneo.