Page 88 - Ingeniantes Edicion especial 522 Interactiva
P. 88
Revista Ingeniantes 2018 Año 5 No. 2 Vol. 2
minadas en función de situaciones meteorológicas da-
das y muy precisas; como la configuración isobárica y
la posición de los frentes.
Tanto los vientos generales como los sinópticos están
ligados a la circulación atmosférica y mantienen las
mismas características sobre grandes extensiones de
terreno. [3]
Imagen 1. Promedio de velocidad media del viento en la zona de La dirección del viento a nivel del suelo está influen-
Chalco durante el transcurso del año. Fuente: Wheaterspark, ciada por la situación topográfica del lugar considera-
2016.[1] do, la frecuencia de las direcciones no es siempre una
característica general en consonancia con la situación
Utilizando el principio de sustentación, la ley de Betz isobárica media como lo es la posición respectiva me-
[2] y el principio de inducción electromagnética se dia de anticiclones y depresiones a lo largo del año,
procede al análisis en CAD (ver imagen 2) y se con- los vientos particulares y locales son la prueba de
tinúa con la construcción de un aerogenerador com- esto.
pacto y eficiente. La teoría de la aerodinámica se desarrolló durante las
primeras décadas del siglo XX, permitiendo compren-
der la naturaleza y el comportamiento de las fuerzas
que actúan alrededor de las palas de las turbinas. En
Rusia, Joukowski, Drzewiechy y Sabinin, en Alemania,
Prandtl y Betz, en Francia, Constantin y Enfield fueron
algunos de los científicos que desarrollaron la teoría
de la aerodinámica para usos aeronáuticos y esta-
blecieron los criterios básicos que debían cumplir las
nuevas generaciones de turbinas eólicas.
En 1927, Betz demostró que el rendimiento de las tur-
binas aumentaba con la velocidad de rotación y que
en ningún sistema eólico se podía superar el 60% de
la energía contenida en el viento. La teoría también
demostró que cuanto mayor era la velocidad de rota-
ción, menor importancia tenía el número de palas, por
lo que puede construirse una turbina con una sola pala
sin que disminuya significativamente su rendimiento
aerodinámico. [4]
Imagen 2. Diseño de las alabes del aerogenerador propuesto. MATERIAL Y METODOS
Fuente: propia. Se desarrolló la memoria de cálculo, diseño y cons-
trucción de un prototipo de generador vertical. Con
Para tener una correcta utilización de los vientos ge- base en las estadísticas de viento en la zona oriente
nerales y la ubicación de máquinas se deben tener del estado de México, principalmente en la localidad
en cuenta el axioma (Bjerknes), el cual indica el mo- de Chalco, se procedió a calcular el área de los ala-
vimiento o sentido del giro: “cuando el gradiente de bes, el generador (motor), la potencia requerida, la po-
presión y el gradiente de temperatura tienen distinta tencia eléctrica obtenido a través del generador asín-
dirección, se produce una circulación de aire desde el crono. En un principio se realizó la construcción de los
gradiente de presión al gradiente de temperatura”. [2] alabes utilizando lana de vidrio, catalizador y resina;
Mientras los vientos sinópticos permiten esquematizar obteniendo una superficie porosa y que presentaba
su movimiento por un vector orientado en el sentido más resistencia al paso del viento. La solución para
hacia el cual sopla y cuyo origen está situado en el lu- este percance fue utilizar placas de fibra de vidrio co-
gar de observación. Los vientos regionales están regi- merciales, debido a que estas placas son de superfi-
dos por desplazamientos de tipo sinóptico de la masa cie lisa e ideales para el prototipo.
de aire, la cual es más fina y precisa que la circulación QFD
general de Hadley y cuyas características son deter- El despliegue de funciones de calidad (QFD) es utiliza-
do a nivel mundial como una metodología que traduce
la voz del cliente en parámetros de diseño para que
estos puedan desplegarse, en forma horizontal, den-
84
