Diseño de detalle de un generador eólico tipo Savonius

155 páginasThis paper shows the development of conceptual and detailed design of a wind turbine Savonius type useful for its placement at EIA (Escuela de Ingeniería de Antioquia) campus Palmas. The wind power generation from low wind speeds at low altitude was the mainstay of requirements and specifications defined for the conceptual design.En este trabajo se muestra el desarrollo del diseño conceptual y de detalle de un aerogenerador tipo Savonius útil para su emplazamiento en las instalaciones de la EIA (Escuela de Ingeniería de Antioquia) sede Palmas. La generación de energía eólica a partir de velocidades del viento bajas a baja altitud fue el soporte principal de las necesidades y especificaciones definidas para el diseño conceptual.PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a

Construcción y montaje de generador eólico tipo savonius /

Una vez realizado el proyecto de grado "Diseño de un Molino de viento tipo Savonius para generación de energía eléctrica", se crea la necesidad de la construcción y montaje del generador tipo Savonius. Con base en el anterior proyecto y en los esquemas del conjunto, se requiere realizar la ingeniería de detalles y despiese; formular sus construcción para facilitar el ensamble y mantenimiento en el lugar del montaje. Se debe estudiar y analizar dos o tres alternativas de manteriales, tales como aluminio-acero galvanizado, fibra de vidrio o material aglomerante o combinarlos para obtener una relación de rigidez contra peso apropiado. Se debe diseñar un sistema de freno fácil de operar y que posea rigidez. Como utilidad del proyecto se debe construir un sistema, que permita aprovechar la energía cinética para transportarla en energía eléctrica. Paralelo a lo anterior se debe analizar en detalle el anclaje apoyos, soportes alineamientos de unión (soldaduras, remaches recubrimientos etc.), construcción de partes, doblados y finalmente ajustes, ensamble, montaje y pruebas. En la etapa de construcción y montaje se debe prever el apoyo de los talleres de la Corporación Universitaria Tecnológica de Bolívar (Industrial, soldadura y electricidad) con el fin de cumplir con el cronograma, así como de reducir los costos que en conjunto son apreciablemente altos.Incluye bibliografí

Diseño de un generador eólico de eje vertical de baja potencia

En este trabajo, el análisis y diseño de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius es desarrollado y planteado como un método para aprovechar el potencial eólico de la Universidad Tecnológica de Pereira, donde se propone ubicar el dispositivo. El generador eólico estará compuesto por dos módulos, cada uno de ellos integrado por dos álabes de perfil semicircular y estará encargado de convertir la energía eólica a energía mecánica, y posteriormente, mediante un generador eléctrico, se entregará la energía suficiente para cargar una batería de 12V, la cual puede ser utilizada en dispositivos tales como UPS, equipos médicos y de comunicación, entre otros. Para realizar el diseño del sistema eólico, se seleccionarán los elementos que van a comprender la unidad de generación y se validarán cada uno de los componentes (el rotor, el árbol y la estructura de soporte), por medio del software CAD SolidWorks, verificando su resistencia estática, dinámica, de rigidez y vibraciones. El objetivo principal de éste trabajo, es presentar un estudio que muestre las dimensiones necesarias de un aerogenerador tipo Savonius que permita cargar una batería comercial, bajo las condiciones del potencial eólico de la Universidad Tecnológica de Pereira.In this work, the analysis and the design of a vertical axis wind turbine Savonius type is developed a proposed as a way to exploit the wind potential Disponible en at the Universidad Tecnológica de Pereira. Where is planned to locate the device. The wind turbine will be composed by two modules which are integrated by two semicylindrical blades. The wind turbine will be on charge to convert the wind energy to mechanical energy. After that, by an electric generator, the energy will be delivered to charge a 12V battery which can be used in devices like UPS, medical and communication equipment and others. To make the wind system design, the elements to compose the generation unit will be selected and each of the components will be validated (the rotor, the shaft and the support structure) verifying its static, dynamic, rigidity and vibrations resistance by the SolidWorks software. The principal objective of this paper is to present a study that shows the necessary dimensions of a wind turbine Savonius type that allows to charge a commercial battery under the wind potential conditions at Universidad Tecnológica de Pereira

Análisis y simulación de un prototipo de generador eólico de deje vertical tipo Savonius para velocidades entre 5 Km/h y 20 km/h

The present research project of analysis and simulation of a prototype vertical axis wind turbine Savonius type, is developed and raised for a speed range of 5 and 20 km/h, with which the verification of theoretical results, simulated and real. According to the power and efficiency presented in these wind turbines types an appropriate selection of the type of blades and number module is made. When viewed from a top view the cross-section has a S-shape. As it is a drag device, it extracts less power compared to similarly sized wind turbines powered by lift. The proposed prototype is composed of a rotor consisting of two modules each is composed of two semicircular-shaped blades that will convert wind energy, in mechanical energy and later electrical energy. Rotor operation is subject to external and internal conditions, additional theoretical analysis is performed with the help of softwares where the components are evaluated that forms the prototype and the wind flow lines under a real environment, the theoretical and simulated data will be compared with the real tests, the theoretical and simulated data will be compared with the real tests made to the prototype when subjected to different wind speeds. To realize the simulation of the flow of the wind there was in use the software of engineering ANSYS Fluent 16.2, adapted for the resolution of problems of fluids, the same one that has allowed knowing the critical zones of the prototype that will be submitted to a turbulent flow or vortex. For simplicity, the components of the wind system are manufactured with light, resistant, inexpensive and affordable materials that allow easy construction and assembly.El presente proyecto investigativo de análisis y simulación de un prototipo de generador eólico de eje vertical tipo Savonius, es desarrollado y planteado para un rango de velocidad de 5 y 20 Km/h, con el cual se realiza la comprobación de resultados teóricos, simulados y reales. Según la potencia y eficiencia presentada en estos tipos de aerogeneradores se realiza una selección adecuada del tipo de álabes y número de módulos. Al observar desde una vista superior la sección transversal tiene una forma de S. Como es un dispositivo de arrastre; extrae menor potencia comparada con aerogeneradores de similar tamaño movidos por sustentación. El prototipo propuesto está compuesto por un rotor que consta de dos módulos, cada uno está integrado por dos álabes de forma semicircular que convertirán la energía eólica, en energía mecánica, y, posteriormente, en energía eléctrica. El funcionamiento del rotor está sujeto a condiciones externas e internas, adicional se realiza el análisis teórico con la ayuda de softwares donde se evalúan los componentes que conforma el prototipo y las líneas de flujo de viento bajo un entorno real. Los datos teóricos y simulados serán comparados con las pruebas reales realizadas al prototipo al someter a diferentes velocidades de viento. Para realizar la simulación del flujo del viento se utilizó el software de ingeniería ANSYS Fluent 16.2, apropiado para la resolución de problemas de fluidos, el mismo que ha permitido conocer las zonas críticas del prototipo que estarán sometidas a un flujo turbulento o vórtice. Por la sencillez, los componentes del sistema eólico son fabricados con materiales livianos, resistentes, económicos y asequibles que permitan una fácil construcción y ensamblaje

Estudio de factibilidad y diseño de un sistema a pequeña escala de generación eólico tipo para implementar en edificaciones

Se han estudiados los registros de velocidad del viento de los últimos 12 años, recopilados en las estaciones del ministerio de medio ambiente y recursos naturales, a partir de ello se determinó la factibilidad técnica de instalar un generador eólico de baja potencia en las edificaciones de la zona metropolitana de San Salvador. Además se ha realizado el diseño del sistema eléctrico de un generador de 5kw de eje horizontal y de eje vertica

Diseño de un aerogenerador Savonius para uso doméstico

[ES] Este trabajo consta del diseño e impresión 3D de un prototipo de aerogenerador Savonius, así como de la implementación de un generador y un circuito electrónico que permite almacenar la electricidad generada en una batería. Además, se ha llevado a cabo el montaje de un segundo aerogenerador basándose en el primer prototipo, pero aumentando considerablemente el tamaño de éste, alcanzando el segundo aerogenerador una altura de aproximadamente 2 m y una potencia media mayor. Para finalizar, se ha realizado un estudio de los esfuerzos mecánicos en las partes críticas de la estructura, una estimación de la potencia media y la energía anual generada y un estudio de costes y viabilidad económica del producto tomando como referencia el segundo aerogenerador y teniendo en cuenta las restricciones que conlleva su uso e instalación en casas.Diago Vidal, C. (2019). Diseño de un aerogenerador Savonius para uso doméstico. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/131197TFG

Diseño de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius para electrificación rural

Este proyecto fin de carrera describe el cálculo y el diseño de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius para electrificación rural aprovechando la energía del viento. El objeto de este proyecto es proporcionar toda la información necesaria para la construcción e instalación de un aerogenerador de este tipo en una comunidad boliviana, concretamente en la comunidad de Vilacollo, situada en el departamento de Oruro, en la parte oeste de Bolivia. Si dicho proyecto resulta eficiente podrían llegar a instalarse aerogeneradores de estas características en otras comunidades rurales para cubrir así las necesidades energéticas de éstas. Este proyecto se enmarca dentro del programa de Formación Solidaria de la Universidad Pública de Navarra en colaboración con la Universidad Mayor de San Simón (UMSS) y el Centro de Información de Energías Renovables (CINER), ambos situados en la ciudad de Cochabamba (Bolivia). Por tanto, la realización de este proyecto tuvo lugar parte en Cochabamba y parte en Pamplona. En la primera parte del proyecto se estudia la situación energética mundial, centrándose en el caso de Sudamérica y poniendo especial atención al caso de Bolivia. Además, se explica la importancia de la energía y la necesidad de ésta como medio para el cumplimiento de los Objetivos del Milenio de la ONU. A continuación, se realiza un análisis detallado del lugar donde va a desarrollarse e instalarse el primer prototipo del aerogenerador. Así, se hace un estudio completo del recurso eólico de la zona, gracias a datos proporcionados por CINER en diferentes poblaciones cercanas que fueron tomados durante periodos de tiempo de aproximadamente un año de duración. Una vez que se ha decidido la zona más apropiada para la instalación del equipo, elegida por tener unas determinadas características de viento con las cuales el funcionamiento del aerogenerador será óptimo, se estudia detalladamente la demanda energética de la comunidad seleccionada. Con los datos de la necesidad energética calculados, se dimensiona el aerogenerador, para así poder determinar el número de equipos necesarios para cubrir dicha demanda. Posteriormente, se realizan los cálculos necesarios y se explica el diseño del aerogenerador propuesto, así como todos sus componentes (palas, eje, generador eléctrico, sistema de transmisión, estructura de sujeción,…). Por último, se dan unas breves pinceladas sobre la conexión a red del equipo y los elementos necesarios para esto, tales como rectificadores, baterías e inversores de corriente. Para concluir dicho proyecto se presentan los planos del aerogenerador y su coste de fabricación.Ingeniería IndustrialIndustria Ingeniaritz

Diseño y construcción de un dispositivo aerogenerador de eje vertical con capacidad mínima de 500 vatios de energía eléctrica

At present several countries are observing to Ecuador for his enormous renewable energetic potential, especially the ones concerning about wind power. There are not meticulous studies and measurements that have been done along the country related with the implementation of wind farm to catch the wind energy. Recently there have been studies of the wind potential of the country, explaining the possible wind potential zones. Although the study shows important wind information, the method used does not represent the reality of the measurements. For a supported development in the exploitation of this energetic resource, it is a condition necessary to continue a deeply study of the wind in the different zones of the country. For the above mentioned, is considered to be fundamental involving new professional with the new technologies of energetic conversion of renewable sources Inside the national panorama related to the wind exploitation, there are glimpsed needs to supply consumption isolated of the net. Taking advantage of the draughts and the winds in mountainous zones of rural sectors to generate electricity, it would allow satisfying basic energetic consumption in communities isolated and limited of this basic service.En la actualidad varios países desarrollados están observando con interés a Ecuador por su enorme potencial energético renovable, en particular lo que concierne a la energía eólica. No son muchos los estudios y mediciones que se han hecho a lo largo del país como esfuerzo previo a la implementación de centrales eólicas capaces de captar la energía del viento. Recientemente se ha realizado un estudio del potencial eólico del país, dilucidando las posibles zonas con potencial eólico interesante. Si bien el estudio entrega importantes datos sobre los vientos, el método utilizado no necesariamente representa con exactitud la realidad. Para un desarrollo sostenido en la explotación de este recurso energético, es condición necesaria seguir estudiando con profundidad los vientos en las distintas zonas del país. Por lo anterior, se considera fundamental la aproximación de futuros profesionales a las nuevas tecnologías involucradas en conversión energética de fuentes renovables. Dentro del panorama nacional relacionado a la explotación del viento se vislumbran necesidades de abastecer consumos aislados de la red. Aprovechando las corrientes de aire y los vientos en zonas montañosas de sectores rurales para generar electricidad, permitiría satisfacer consumos básicos energéticos en comunidades aisladas y limitadas de este servicio básico

Construcción de un prototipo de generador eólico de baja potencia con eje vertical en el edificio de la carrera de electricidad de la Universidad Técnica del Norte

Construir un prototipo de generador eólico de baja potencia con eje vertical, para la realización de estudios de caracterización de funcionamiento eléctrico, mediante el análisis de un aerogenerador existente en la Carrera de Electricidad de la Universidad Técnica del NorteEl aprovechamiento de las energías renovables altamente abundantes, inagotables y no contaminantes, surge en respuesta para disminuir el uso excesivo de combustibles fósiles altamente contaminantes. En un aerogenerador de eje vertical de baja potencia, el generador eléctrico que en su mayoría emplea es de imanes permanentes de flujo axial, por varias razones: simplicidad de diseño, construcción y generación suficiente que ofrece a bajas velocidades, sin embargo, su funcionamiento se ve limitado por la disponibilidad del recurso eólico que no siempre es constante, siendo necesario estudiar permanentemente sus características eléctricas de funcionamiento para el mejoramiento de su rendimiento. En este proyecto de investigación se diseñó y construyó un prototipo de generador eólico de baja potencia, específicamente un generador de flujo axial, con la finalidad de realizar pruebas de caracterización y evaluar su funcionamiento. El diseño parte de considerar la disponibilidad de recurso eólico que relaciona la cantidad de revoluciones, el análisis de las características magnéticas de los imanes, útiles para determinar la geometría del generador, cantidad de polos, bobinas, conductor para el bobinado, voltaje de salida y pérdidas eléctricas. En la etapa de pruebas de caracterización se realizaron pruebas sin carga y con carga resistiva, con la finalidad de observar el comportamiento de voltaje, corriente y potencia generada en función de la velocidad de rotación medida en revoluciones por minuto, obteniendo con carga elevada mayor voltaje, menor corriente y potencia reducida; en cambio, a poca carga, se obtiene mayor corriente, menor voltaje y potencia más elevada. En cuanto a la eficiencia, el generador presenta menos pérdidas con carga resistiva elevada, las cuales las logra superar. Finalmente, se demuestra que, con los datos obtenidos, el prototipo construido si entrega corrientes y voltajes aceptables para la generación a pequeña escala, con el recurso eólico disponible y las características eléctricas de diseño establecidas.Ingenierí