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Title: Diseño de un aerogenerador tipo savonius múltiple.
Author: Orozco Guarín, Alexander
Duque Lopera, Carlos Mario
Cock Botero, David
Villegas Tamayo, Elmer
Correa González, Vairo de los Milagros
Issue Date: 24-Mar-2008
Keywords: Aerogeneradores
Energía eólica
Energía renovable
Description: El presento estudio realizado como proyecto de grado para optar al título de ingeniero electricista en la universidad cooperativa de Colombia hace parte de un proyecto de investigación sobre el aprovechamiento de la energía del viento, el cual, a su vez, se enmarca dentro de un plan de investigación para la utilización de energías alternativas. El objetivo general del proyecto es el de contribuir, con diseños propios, al desarrollo del país y particularmente al de proyectos de investigación en nuevas fuentes de energía. Iniciar, en forma sistemática, un estudio teórico experimental sobre el aprovechamiento de la energía del viento, que pueda servir de base para logar el diseño y construcción de un prototipo de molino de viento, que sea técnica y económicamente viable, para suministrar energía. Dentro del panorama nacional relacionado con la explotación del viento se vislumbran necesidades de abastecer consumos aislados de la red, donde un aerogenerador de eje vertical se ve como una alternativa adecuada. Aprovechar la corriente de aire y los vientos en las carreteras para generar electricidad, permitir satisfacer consumos relacionados a las operaciones viales; iluminación de casas de campo, implementación de puntos de comunicación de emergencia; iluminación de carteles publicitarios; son ejemplos de aplicación de la propuesta mostrada a lo largo del trabajo. Los primeros capítulos del proyecto presentan una visión general de los molinos a través de la historia, una clasificación de los diferentes tipos de molinos, de las ventajas y desventajas que conllevan. En los capítulos 4 se hace un estudio metodológico de la alternativa más viable acorde con el presupuesto y los recursos con los que se cuenta para el proyecto. Los principios generales de diseño, una recopilación estadística de las velocidades del viento en Antioquia y el desarrollo del diseño del prototipo calificado como el más adecuado son tratados ampliamente en el capítulo cinco. La última parte del proyecto enmarca los resultados esperados del trabajo, las conclusiones y el futuro que puede derivarse o servir de continuidad para el grupo de investigación de la Universidad en todo lo referente al potencial del viento como energía.
Abstract: Este trabajo fue presentado en el marco de los concurso de Expo ingenios de la Universidad Cooperativa de Colombia e ingenio a la Investigación y Desarrollo en el año 2008 organizado por la Cámara de comercio de Medellín. El objetivo de este proyecto fue el de estudiar el proceso integral de diseño, construcción e instalación de un prototipo de aerogenerador tipo savonius múltiple, Se decidió llevar a cabo esta tarea tanto en forma teórica, con la búsqueda de bibliografía reciente sobre la materia, como en forma práctica, construyendo un prototipo de baja potencia (75 W nominales). Durante los meses de marzo del 2007 a noviembre del 2008. se cumplieron todas las etapas planteadas. El aerogenerador se encuentra actualmente instalado y funcionando en la Universidad Cooperativa de Colombia.
Table Of Contents: Contenido 6. -- Lista de tablas 10. -- Lista de ilustraciones 12. -- Glosario 14. -- 1. Planteamiento inicial de la necesidad 22. -- Ahora con base en lo anterior cabe preguntarse 23. -- 1.1. Elección de la tarea 26. -- 2. Introducción al aerogenerador de eje vertical 27. -- 2.1. Definición 27. -- 2.2. El Viento 28. -- 2.2.1. Tipos de Viento 28. -- 2.3. Velocidad del viento 34. -- 2.4. Rotor del aerogenerador 36. -- 2.5. Mecanismo de Giro o pivote 37. -- 2.6. Acoplamiento Flexible 37. -- 2.7. Caja Amplificadora 37. -- 2.8. Carter o Armazón 38. -- 2.9. Torre de Soporte 38. -- 2.10. El Generador 39. -- 2.11. Sistemas de control 39. -- 2.11.1. Dispositivo para el almacenamiento de la energía producida 40. -- 3. Estado del arte de los aerogeneradores en el mundo 41. -- 3.1. Consideraciones Históricas 41. -- 3.2. Aerogenerador savonius 55. -- 3.2.1. Aspectos para resaltar del aerogenerador savonius 56. -- 3.2.2. Desventajas del Savonius 56. -- 3.3. Aerogenerador darrieux 57. -- 3.3.1. Aspectos para resaltar del aerogenerador Darrieux 58. -- 3.3.2. Desventajas del Darrieux 59. -- 3.4. Aerogenerador Darrieus- Savonius 60. -- 3.4.1. Aspectos para resaltar del aerogenerador Darrieux-Savonius 60. -- 3.4.2. Desventajas del Darrieux – Savonius 61. -- 3.5. Aerogenerador Giromill 61. -- 3.5.1. Aspectos para resaltar del aerogenerador del aerogenerador Giromill 62. -- 3.5.2. Desventajas del Giromill 63. -- 3.6. Aerogenerador Turby 63. -- 3.6.1. Aspectos para resaltar del aerogenerador del aerogenerador Turby 64. -- 3.6.2. Desventajas del Turby 64. -- 3.7. Turbina Savonius de Rayvin 65. -- 3.7.1. Aspectos para resaltar del aerogenerador Savonius de Rayvin 65. -- 3.8. Otros Aerogeneradores 66. -- 3.8.1. Aerogenerador de Eje Vertical IDM 66. -- 4. Metodología 69. -- 4.1. Clarificación de objetivos 69. -- 4.2. Fijación de requerimientos 73. -- 4.3. Establecimiento de funciones 74. -- 4.4.Planteamiento de alternativas de diseño 78. -- 4.5. Evaluación de alternativas 93. -- 5. Diseño de detalle 95. -- 5.1. Dimensionado del rotor 95. -- 5.1.1. Recursos eólicos del lugar 96. -- 5.1.2. Representación estadística del Viento 101. -- 5.1.3. Área frontal del aerogenerador 107. -- 5.1.4. Curvas de Potencia 116. -- 5.1. Elección del generador eléctrico 117. -- 5.1.1. El Inversor CD- CA 125. -- 5.2. Dimensionado eje rotor 126. -- 5.2.1. Calculo de la Flexión del eje 127. -- 5.2.2. Calculo de los rodamientos en el Eje del rotor 131. -- 5.3. Dimensionado de la torre de soporte 136. -- 5.3.1. Cálculo de la fuerza del viento máxima sobre la torre 136. -- 5.3.1. Calculo de los pernos de anclaje del aerogenerador 144. -- 5.3.2. Base de concreto para anclar el aerogenerador 150. -- 5.4. Dimensionado Sistema de transmisión 152. -- 6. Conclusiones 159. -- 7. Trabajo Futuro 161. -- 7.1. Optimización geometría del Aerogenerador 161. -- 7.2. Que es CFD 166. -- 7.2.1. Ecuación Navier- Stokes 167. -- 7.2.2. Método Volúmenes Finitos 171. -- 7.2.3. Clasificación de Simulaciones 171. -- 7.3. Aplicaciones CFD en Aerogeneradores 172. -- 7.3.1. Como optimizar perfiles 172. -- 7.3.2. Mapa de ruta del proceso de Optimización 172. -- 7.3.3. Ejemplo 172. --
Program: Ingeniería Mecánica
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Mecánica, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Orozco Guarín, A. Duque Lopera, C. M. Cock Botero, D. Villegas Tamayo, E. y Correa González, V. M. (2008). Diseño de un aerogenerador tipo savonius múltiple. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
Appears in Collections:Ingeniería Mecánica

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