Desarrollo de una turbina de eje vertical para entornos urbanos

Resumen

En este artículo se presenta el desarrollo tecnológico de una turbina eólica de eje vertical con topología Darrieus-Savonius para ambientes urbanos con capacidad de 1 kW. Los clientes de esta tecnología son desarrollos urbanos, con uso residencial y uso comercial, principalmente donde se utilizan tarifa Doméstica de Alto Consumo (tarifas DAC) con un tiempo de retorno de la inversión menor. La metodología utilizada en este estudio comienza con la selección del sitio con el mayor recurso disponible y aprovechable, para ello se utilizó Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), se realizó un estudio del estado del arte de las tecnologías eólicas utilizadas en entornos urbanos, la ingeniería conceptual, básica y de detalle, la fabricación, la instalación y la puesta en operación de la turbina. Los resultados de las pruebas de pre-arranque mostraron que la velocidad de arranque fue de 7 m/s mientras que en el cálculo teórico era de 3 m/s, debido a esto se implementaron mejoras en el diseño, tales como; cambio a perfiles asimétricos en el rotor Darrieus, alerones curvos en el rotor Savonius, acoplamiento directo de los rotores al tren de potencia y una altura mayor de la torre, con esto se logró una velocidad de arranque de 3.3 m/s y un par de arranque de 2.5 Nm. Las pruebas de desempeño tuvieron una duración de 6 meses y mostraron resultados satisfactorios, la velocidad de mayor magnitud de la turbina fue de 7 m/s, esto provocó que la mayor concentración de datos en la curva de potencia estuviera entre 3 y 7 m/s.