Page 90 - Ingeniantes Edicion especial 522 Interactiva

Revista Ingeniantes 2018 Año 5 No. 2 Vol. 2
calcular el valor de la velocidad angular utilizando la
ecuación 1. [3]
= ∙
Donde; v es la velocidad promedio, r es el radio de un
alabe y ω es la velocidad angular.
= (1.75)(60)
0.50
Mecánicamente con una banda de relación 6 a 1, la
velocidad angular será elevada a 1260 rpm.
Para el cálculo de la potencia, debido a que se trabaja
con un fluido, se debe calcular el caudal del viento,
esto se realiza utilizando la ecuación 2. [3]
= ∗
Donde; Qeselsaev=leclo(a1cu.di7da5ald, Ap)er(os0m.e5eldáir2oe).a de uno
bes y v
= (1.75 ) (0.5 2)
= 00..887755ℎ33 (3)
=
Donde; P es potencia, Q es el caudal, ρ es la densidad
del aire, g es la constante gravitacional y h es la altura
ideal.
= (0.875 3) (1.28 3 ) (9.81 2) (10 ) EcE.c3.(3)
= 109.872
Pero de acuerdo a la eficiencia de Betz, un aerogene-
rador tiene una eficiencia del 40%.[2]
= (109.872 )(0.40) = 43.95 EcE. c4.(4)
Por lo cual nuestra potencia es de 43.95 W, pero mul-
tiplicando esta potencia por los cuatro alabes que
tiene nuestra turbina y por un lapso de tiempo de 12
horas, obtenemos.
= (43.95 )(4)(12 ℎ) Ec. 5Ec.(5)
= 2636.93 = 2.636
La potencia producida total en la turbina será: 2.636
kW
CONCLUSIÓN
Al elaborar un primer prototipo, se observó que la su-
perficie debe de tener la menor rugosidad posible, es
por ello que se emplearon nuevos alabes. La rugosi-
dad dependerá del material, en función de un menor
coeficiente de rugosidad el arrastre generado por el
alabe será menor. Con base en el material utilizado se
tiene un coeficiente de rugosidad de 0.1 mm.
(1) Ec(1) Otra observación que se hizo fue que para mayor efi-
ciencia de viento, el aerogenerador podría colocarse
en zonas próximas a carreteras de gran afluencia ve-
hicular, por lo que como segunda etapa se pretende
desarrollar nuevos prototipos en estas zonas para op-
= 210 timizar la generación de energía eléctrica.
Durante la realización de este trabajo, se determinó
que un generador asíncrono de corriente directa con
una conexión de auto excitado con imanes permanen-
tes tiene mayor eficiencia para la generación de co-
rriente eléctrica.
En una segunda etapa se planea integrar: paneles so-
lares y un banco de baterías; esto debido al aumento
de corriente eléctrica que se generara. Así como tam-
(2) Ec(2) bién cambiar la estructura base.
de los ala- BIBLIOGRAFÍA
[1] Ventures C.L, Wheaterspark. Acceso en Marzo
Ec. 2 2018 [En línea] Available at: https://es.wheaters-
park.com/y/6691/Clima-promedio-en-Chalco-Mé-
Ec. 2 xico-durante-todo-el-año
[2] López, M.V. Ingeniería de la Energía Eólica.
(2013). 1a. Edición. México: Alfaomega.
[3] Orozco M.E. (2014). Comparación de herra-
mientas de diseño para alabes de aerogenerado-
res eólicos de baja velocidad de viento. Pachuca,
Hidalgo: Universidad Autónoma del Estado de Hi-
dalgo.
[4] Cueva B. L.V. (2015). Diseño y construcción de
un generador eólico de eje vertical tipo Savonius
para producir 20 W. Quito: Escuela Politécnica Na-
cional.
[5] Ullman D.G. (2010). The mechanical design
process. 4th Edition. NY,US: McGraw-Hill
[6] Gonzalez, M. E. (2001). QFD La función desplie-
gue de la calidad; una guía práctica para escuchar
la voz del cliente. Mc Graw-Hill, México.
[7] Hunt, R. A. y Xavier, F. B. (2003). “The leading
edge in strategic QFD”, Internationational Journal
of Quality and realiability Management, Vol. 1 West
Yorkshire, England.
[8] Talayero, N.A.P. & Telmo, M.E. (2011). Energía
Eólica. Segunda ed. España: Prensas Universita-
rias de Zaragoza.
[9] Rivkin, D. et.al. (2013). Wind Turbine Technolo-
gy and Desing. United States of America: Jones &
Barllet Learning.
86