Optimització del disseny d'un aerogenerador d'eix vertical

Abstract

L'energia minieòlica ha despertat un gran interès, essent considerada com una font d'energia de generació distribuïda amb gran potencial de desenvolupament a nivell domèstic i industrial, i per tant a nivell d'integració en zones urbanes. Existeixen diferents tipus de màquines eòliques. És classifiquen segons la posició del seu eix respecte la direcció del vent. Un tipus de màquina eòlica es el que es coneix com aerogenerador d'eix vertical. Les màquines d'eix vertical més utilitzades són de tipus Savonius i Darrieux. L'aerogenerador Savonius pot arrancar amb poc vent, essent molt senzilla la seva fabricació, té una velocitat de gir petita i el seu rendiment es relativament baix. L'aerogenerador Darrieux requereix vents de 4 a 5 metres per segon (m/s) com a mínim per funcionar correctament, manté grans velocitats de gir i un bon rendiment. En un projecte previ, es va dissenyar i crear un prototip que combinava els avantatges dels aerogeneradors tipus Savonius i Darrieux en un, mitjançant un canvi de geometria. Per obtenir el major benefici de les dues geometries es van crear unes pales mòbils capaces de variar la seva posició a través d'un sistema inercial, variant així l'angle d'incidència del vent. Els resultats obtinguts amb el model testejat experimentalment al laboratori indicaven que la posició inicial de les pales de l'aerogenerador al tenir més superfície de contacte amb el vent, afavoria el moviment de l'aerogenerador a baixes velocitats de vent. L'objectiu del projecte és optimitzar el disseny del prototip per tal d'augmentarne el rendiment, i arribar a crear un producte alternatiu a les energies renovables del mercat i viable per la seva comercialització. Amb la idea inicial del model testejat en un projecte previ, es dimensiona un aerogenerador d'eix vertical d'àlep recte basat en un model comercial capaç de proporcionar una potència 1kW