REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

Wind Optimization, Segmented blade, Wind Turbine, Conventional blade, Fiberglass, Design, Turbine, Segmented blade, Conventional blade, Design, Optimization, Permanent coupling, Structural analysis, Natural frequency, Deflection, Fiberglass.

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

En los últimos años, las demandas de los clientes del sector automotriz han aumentado. El uso de fuentes renovables para la producción de electricidad a nivel mundial se ha intensificado. En particular, la capacidad instalada de producción eléctrica por parte de aerogeneradores se ha duplicado en los últimos 10 años, y se proyecta que el 48% de la electricidad mundial se generará a través de fuentes renovables. El tamaño de los aerogeneradores ha crecido para satisfacer esta necesidad; para que estas turbinas generen más electricidad, es necesario que sus rotores capten una mayor cantidad de energía cinética del viento. Esto se logra aumentando el tamaño de los rotores y, por ende, el tamaño de las palas que componen el rotor. Sin embargo, este aumento en el tamaño de las palas crea un problema logístico en cuanto a su transporte hasta el lugar de instalación del aerogenerador.
Existe una solución a este problema: consiste en segmentar las palas, transportar los segmentos por separado y unir la pala en el lugar de instalación. Sin embargo, todo el conocimiento científico está reservado porque ha sido desarrollado por empresas privadas. El presente trabajo consistió en diseñar un medio de acoplamiento permanente para una pala segmentada de 60 m, que permitiera a la pala segmentada tener un comportamiento estructural igual o mejor que el de una pala convencional. Inicialmente, se estudió estructuralmente una pala convencional con un peso de 22 toneladas y 60 m de longitud. Los resultados de los análisis estructurales mostraron una primera frecuencia natural de 0,658 Hz, una deflexión en la punta de 5 m y una deformación máxima de 2,974 µe. Los resultados del comportamiento estructural de la pala segmentada mostraron la misma frecuencia natural que la convencional, una menor deflexión en la punta de 2,8 m y una deformación de 3,529 µe, con una ganancia de peso de 1,150 kg. Estos resultados demuestran un comportamiento similar al de la pala convencional, con una menor deflexión en la punta y solo un aumento de peso del 5%.

Palabras clave Optimización; Pala segmentada; Aerogenerador; Pala convencional; Fibra de vidrio; Diseño.