Diseño del álabe de un aerogenerador horizontal de baja potencia

Abstract

Actualmente la energía eólica ha tenido gran auge dentro de las energías renovables; las turbinas que se emplean y sus álabes han sido modificadas para aumentar la eficiencia a la hora de extraer energía del viento. En este documento, se realiza el diseño de un álabe para un aerogenerador de baja potencia y baja velocidad, implementando distintos perfiles aerodinámicos. Estos perfiles fueron escogidos según su rendimiento aerodinámico el cual fue determinado por medio del software XFOIL. Basado en la teoría de momentum de elemento de alabe BEM por sus siglas en inglés, se realiza un rediseño continuo hasta que fuese capaz de extraer la máxima cantidad de energía a partir de la maximización de la relación sustentación/arrastre. Prestando atención a los problemas de desprendimiento de la capa límite y retardando la separación, que se presentan en los aerogeneradores expuestos a bajas velocidades de viento. Los perfiles aerodinámicos que fueron seleccionados para el diseño son: WORTMANN FX60-126 empleado en la raíz, el perfil SG6043 para la sección media por su gran comportamiento en el rango de número de Reynolds de diseño. Y finalmente el perfil SG6042 para la punta donde se encuentran los menores números de Reynolds. El diseño tuvo en cuenta valores de Reynolds entre 59000 y 32000. Obteniendo analíticamente 96,82W con un diámetro de 1,5m.