Aerogenerador de baja potencia

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Este proyecto, ganador del premio Galicia sobre divulgación tecnológica e industrial de la Fundación Técnica Industrial, aborda el estudio, diseño e instalación de un aerogenerador de eje vertical de baja potencia, con el fin de aprovechar la energía eólica para abastecimiento de pequeños consumos allí donde la red eléctrica sea inaccesible o costosa, tales como boyas o luces de señalización marítimas o incluso pastoreo eléctrico. Asimismo, cabe destacar que la empresa Conde y Barbe se dedica a la fabricación de maquetas, prototipos y desarrollo de aplicaciones electrónicas. En 2013 comenzó una nueva línea dedicada a la fabricación de aerogeneradores de eje vertical y baja potencia, que posteriormente han llamado Blue Wind.

El principal objetivo de este proyecto es el estudio, diseño e instalación de un aerogenerador, de eje vertical, de baja potencia, fiable, de pequeño tamaño para su fácil transporte e instalación, de fácil mantenimiento, bajo coste y adaptado a todo tipo de vientos. Su objetivo es aprovechar la energía eólica producida por el viento para abastecer pequeños consumos, donde la red eléctrica sea inaccesible por costes o rentabilidad, como pueden ser boyas de señalización en el mar, luces de señalización, bombas para pozos o pastores eléctricos.

El aerogenerador está formado por:

–Una pala.

–El generador.

–Y el equipo electrónico o MPPT.

La pala del aerogenerador, consiste en un rotor Savonius de desarrollo helicoidal.

La principal ventaja de esta pala frente a otros sistemas de eje vertical es el aprovechamiento del concepto aerodinámico, lo que nos permite:

–Situarlos más cerca unos de los otros, no ocupando tanta superficie, debido a que no produce el efecto de frena-do de aire propio.

–No necesita un mecanismo de orientación respecto al viento, puesto que su pala es omnidireccional.

–Se pueden colocar más cerca del suelo, debido a que es capaz de funcionar con una menor velocidad del viento, por lo que las tareas de mantenimiento son más sencillas.

–Es totalmente silencioso.

–Es fácil de instalar y su tamaño es menor.

Para diseñar el aerogenerador, al no existir en el mercado ningún modelo comercial que se adaptara a nuestras necesidades, decidimos fabricarlo nosotros mismos, adaptándolo a nuestros deseos.


Para ello, optamos por un generador de imanes permanentes, formado por dos rotores de acero y un estator de PRFV, unidos por un eje longitudinal que permitirá el giro de la pala por la fuerza del viento, haciendo que con el giro el generador produzca energía.


Las ventajas que encontramos en nuestro generador son:

–Logra altos rendimientos.

–Requiere menos cantidad de componentes y piezas, lo que permite tener un generador más robusto.

–Reducido tamaño.

–Para producir energía solo depende de la magnetización de los imanes y la velocidad de giro de las aspas.

–Son compactos.

–No necesitan excitación externa.

Para evitar la corrosión de las piezas el eje es de acero inoxidable 316 y la carcasa de aluminio 5083 mecanizado (resistente al ambiente marino y a la contaminación industrial).

Además, para facilitar la sujeción del aerogenerador a un punto, la carcasa
consta de ocho tornillos M8.

Finalmente, el generador está preparado
tanto para funcionar con vientos
muy bajos como muy fuertes.

Para que nuestro aerogenerador produzca
con cualquier velocidad de viento,
añadimos el circuito MPPT que adaptará
la tensión generada al voltaje necesario
para cargar la batería, elevando la tensión
con vientos débiles y reduciéndola
con vientos fuertes. Así se aprovecha la
energía producida por el aerogenerador
en bajo régimen de revoluciones y, en
caso de vientos fuertes, efectúa un frenado
electrónico que lo mantiene en el
bajo régimen de revoluciones deseado y
convierte el exceso de energía cinética
en energía eléctrica.

Con este sistema obtenemos un menor
desgaste y esfuerzo en sus componentes
mecánicos.

Además, el MPPT dota a nuestro aerogenerador
de la posibilidad de aguantar
tanto vientos suaves como vientos fuertes,
llegando incluso a los huracanados,
sin necesidad de apagar el dispositivo.

Por otro lado, como medida de seguridad,
el MPPT contiene un desvío de
carga. Si el viento es extremadamente
fuerte o la batería está llena, se activará
automáticamente, frenando el giro de
la pala y pasando a la batería el mínimo
indispensable para su mantenimiento. Si,
por lo contrario, se activa porque detecta
la batería llena, se mantendrá activado
hasta que el nivel de la batería sea bajo,
momento en el que se desactivará y volverá
a funcionar con normalidad.

Si no se cumplen las condiciones de
activación de desvío automático, explicadas
anteriormente, y se desea frenar el
giro del aerogenerador, el sistema tiene
un interruptor de desvío de carga.

El trabajo íntegro está disponible en el
siguiente enlace:

http://www.fundaciontindustrial.es/MEMORIA_-_Proyecto_ganador_Premio_Galicia_2015.pdf

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