Optimización aerodinámica para mejorar el par de arranque de una Turbina de Viento de Eje Vertical Savonius-Darrieus de 1 kW

Resumen

En este trabajo se presenta una serie de mejoras graduales para reducir el par de arranque de un rotor de una turbina de eje vertical híbrido Savonius–Darrieus de capacidad de 1kW. Las mejoras parten de una configuración de diseño para el arranque con velocidades de viento de 7 m/s y con un torque aerodinámico de 6 N-m. Estas mejoras comprenden la implementación de alerones curvos en el rotor Savonius, perfiles asimétricos del rotor Darrieus, acoplamiento directo del tren de potencia al rotor híbrido y finalmente el incremento de la altura de la torre hasta 2m de altura sin comprometer las maniobras de mantenimiento. Los resultados mostraron parámetros de operación satisfactorios pues se logró reducir la velocidad de arranque en un 50% con respecto a la configuración original, alcanzando valores de 3.3 m/s, mientras que el valor del torque de arranque tuvo un decremento del 40% llegando a un valor bajo de 3.5 N-m. Con estas mejoras se incrementa significativamente el aprovechamiento del recurso eólico en entornos urbanos donde las magnitudes de viento no superan los 6 m/s.