Desarrollo y prueba de un sistema para sensar de manera remota la velocidad del viento

• Autores: Nestor Martínez Soto, Juan J. Rojas, Gustavo Richmond Navarro
• Localización: Tecnología en Marcha, ISSN 0379-3982, ISSN-e 2215-3241, Vol. 35, Nº. Extra 7, 2022 (Ejemplar dedicado a: Programa de Investigación y Extensión en Energías Limpias (PELTEC)), págs. 33-45
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Development and testing of a system for remote wind speed sensing
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• Resumen
  • español

    En el campo de la energía eólica, la velocidad del viento es el parámetro principal, por lo que lograr medirlo de manera autónoma puede permitir conocer el recurso eólico en zonas remotas, además de brindar una mayor eficacia en la tarea de operar y estudiar turbinas eólicas. La medición de un parámetro con tanta variabilidad como la velocidad del viento presenta desafíos como la capacidad de muestrear con la suficiente frecuencia, el poder asegurar la validez de las medidas y en tener un espacio accesible para registrar dichas mediciones. Este trabajo desarrolla una solución de bajo costo basada en el Internet de las cosas para medir y registrar la velocidad del viento mientras se busca abarcar los desafíos anteriores. En el diseño realizado se enlazó un anemómetro de copas con un microcontrolador ESP32 que, mediante un algoritmo computacional programado en C, se encargó de determinar la velocidad del viento y publicarla en tiempo real en internet. El anemómetro empleado es comercial y se reemplazó el software del fabricante por una solución propia tanto de hardware como de software. Las pruebas de validación requeridas por el diseño construido se realizaron mediante el uso del túnel de viento de la Universidad de Costa Rica. El trabajo dio como resultado la construcción de un sistema con la capacidad de registrar la velocidad del viento en tiempo real, así como de una base para un desarrollo más completo para el estudio de parámetros adicionales en el funcionamiento de las turbinas eólicas.

  • English

    The main parameter in the field of wind energy is the wind speed, being able to measure it in an autonomous way allow to know the wind resource in remote areas, an also providing greater efficiency in the task of operating and studying wind turbines. Measuring a parameter with much variability as wind speed presents various challenges such as the capacity to take enough samples, the capacity to ensure the validity of the measurements and the requirement of an accessible place to record these measurements. This work develops a low-cost solution applying the Internet of Things to measure and logging wind speed data while seeking to solve the above challenges. In this design a cup anemometer was linked to an ESP32 microcontroller and using a computational algorithm programmed in C was responsible for determining the wind speed and publishing the result on the Internet in real time. A commercial anemometer was used, and the manufacturer’s software was replaced by an own solution. The validation tests required by the design were performed using the wind tunnel of the Universidad de Costa Rica. This work result in the construction of a system with the ability to record wind speed data in real time, as well as a basis for a more complete system in the study of additional parameters in the operation of wind turbines.IntroducciónLa velocidad del viento es la característica de mayor impacto para la energía eólica, la potencia disponible en el viento es proporcional a la velocidad elevada al cubo [1], esto convierte a la velocidad en una variable efectiva para describir el recurso eólico y definir los sitios para instalar.