Caracterización de un rotor eólico de baja velocidad especifica para aerobombeo
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Los problemas de cambio climático que se están dando en el mundo por las excesivas emisiones de gases de efecto invernadero debido a la quema de combustibles fósiles, los estudios de las fuentes renovables de energía están siendo de gran importancia para reemplazar las fuentes de energía no renovables y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Por esta razón el proyecto se centra en el uso de la energía del viento y mostrar cómo puede ser usada. El objetivo de este proyecto es el estudio de un rotor eólico diseñado específicamente para operar a bajas velocidades de viento, lo cual es lo ideal para rotores de aerobombeo. Esto con el fin de poder implementar estas soluciones en zonas en donde no se tiene el acceso al agua. El rotor caracterizado fue un diseño realizado por el estudiante Andrés Rojas en su proyecto de grado Diseño y caracterización experimental de una turbina eólica con baja velocidad específica en la Universidad de los Andes en el año 2019. Se caracterizó experimentalmente un rotor de 30 cm de diámetro en el túnel de viento de la Universidad de los Andes, con una sección de prueba de 1m2, obteniendo las curvas de rendimiento y momento par del rotor para tres configuraciones distintas, las cuales fueron 16, 8 y 4 aspas. Realizando también una comparación entre las distintas configuraciones a diferentes velocidades de viento, así mismo se realiza una comparación entre los resultados obtenidos y los reportados por el estudiante Andrés Rojas, además de una comparación de rotores ya existentes en el mercado como son el multipala americano, el cual fue probado en la Universidad de Calgary por el profesor Kentfield en 1996 y el rotor kijito caracterizado en la Universidad de Reading por el profesor Álvaro Pinilla en 1985. Al comparar el rendimiento del rotor con el multipala americano y con el Kijito, podemos observar un comportamiento muy similar con respecto al coeficiente de rendimiento del rotor, al comparar el coeficiente de momento
Resumen
The problems of climate change that are occurring in the world due to excessive emissions of greenhouse gases from the burning of fossil fuels, studies of renewable energy sources are being of great importance to replace non-renewable energy sources and reduce greenhouse gas emissions. For this reason the project focuses on the use of wind energy and shows how it can be used. The objective of this project is the study of a wind rotor specifically designed to operate at low wind speeds, which is ideal for wind-pump rotors. This in order to be able to implement these solutions in areas where there is no access to water. The characterized rotor was a design made by the student Andrés Rojas in his graduate project "Design and experimental characterization of a wind turbine with low specific speed" at the Universidad de los Andes Andes in 2019. A 30 cm diameter rotor was experimentally characterized in the wind tunnel of the Universidad de los Andes, with a test section of 1m2, obtaining the performance and torque curves of the rotor for three different configurations, which were 16, 8 and 4 blades. A comparison between the different configurations at different wind speeds is also made, as well as a comparison between the results obtained and those reported by the student Andrés Rojas, in addition to a comparison of existing rotors in the market such as the American multiblade, which was tested at the University of Calgary by Professor Kentfield in 1996 and the Kijito rotor characterized at the University of Reading by Professor Álvaro Pinilla in 1985. When comparing the performance of the rotor with the American multiblade and with the Kijito, we can observe a very similar behavior with respect to the coefficient of performance of the rotor, when comparing the coefficient of torque we can see that the rotors have the same behavior, the difference is in the maximum coefficient that is obtained, which leads us to although the design is more than acceptable and can