Resumen de Determinación del rendimiento exergético de un aerogenerador en túnel de viento
Isaías González Pérez, Manuel Calderón Godoy, Antonio José Calderón Godoy, Antonio Félix Ramiro González, Juan Félix González González
En el Túnel de Viento del laboratorio de Mecánica de Fluidos de la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Extremadura, en Badajoz, se ha llevado a cabo la determinación del rendimiento exergético de un aerogenerador de eje horizontal de 12 V de tensión nominal en CC. El rendimiento exergético de este tipo de sistemas viene dado por el cociente entre la potencia útil entregada por el aerogenerador y la diferencia de exergías del viento entre la entrada y salida del mismo, esto es, la disminución de la exergía del viento, que representa, así mismo, la máxima potencia útil que podría suministrar el aerogenerador. Si se considera que el aire que fluye a través del aerogenerador está en condiciones de equilibrio termodinámico con el aire atmosférico [1], la disminución de exergía del viento viene dada por la diferencia de energía cinética del mismo entre la entrada y salida del sistema y, en consecuencia, el rendimiento exergético del aerogenerador vendrá expresado por la ecuación [...] = P12 ṁv12−12 ṁ v22 [2] en donde P es la potencia eléctrica entregada por el aerogenerador, ṁ el caudal de aire que pasa a través del aerogenerador y v1 y v2 las velocidades del aire aguas arriba y aguas abajo del aerogenerador, respectivamente. El caudal de aire se puede obtener aplicando la ecuación de continuidad en el plano del rotor, m ̇ =ρAvD, en donde ρ es la densidad del aire en condiciones atmosféricas, A es el área del rotor y vD es la velocidad del aire en el plano del disco. La velocidad aguas arriba del rotor (v1) se determina mediante un anemómetro situado a la altura del eje del rotor, la potencia eléctrica suministrada como el producto de la tensión (V) por la intensidad (I) producidas por el mismo. La determinación de la velocidad del aire en plano del rotor y aguas abajo del mismo exigen la realización de un ensayo en túnel de viento, que es el objeto de esta comunicación.
