DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PRUEBAS DE UN SISTEMA ALTERNATIVO DE AEROGENERACIÓN DEL TIPO CELDA EÓLICA Y ROTOR OPTIMIZADOS PARA SOLUCIÓN ENERGÉTICA LIMPIA DE PEQUEÑA Y MEDIANA ESCALA

El objetivo del proyecto es el diseño, construcción y pruebas experimentales de un prototipo de generación eléctrica limpia, basado en un sistema eólico compuesto por una Celda Eólica convergente-divergente con geometría optimizada, y una turbina eólica optimizada aerodinámicamente. El aporte novedoso radica en el efecto amplificador de la velocidad del viento en la Celda Eólica, diseñada con una curvatura convergente-divergente optimizada fluido-dinámicamente para obtener el incremento de la velocidad de viento estable y uniforme en su garganta, lugar donde se instala la turbina eólica. Mientras que el diseño novedoso de la turbina se basa en su aerodinámica y forma de transmisión de potencia hacia el generador eléctrico de imanes permanentes. Como problemática; las turbinas eólicas convencionales centran su desarrollo en el incremento de la superficie de barrido del rotor para generar una mayor producción de energía a un menor costo de implementación, sacrificando el Coeficiente de Potencia Específico, lo cual implica potencia dejada de aprovechar y consecuente reducción de eficiencia evolutiva tecnológica. Se centran en el aprovechamiento en gran escala de generación eléctrica. La metodología consiste en: el diseño optimizado de la Celda Eólica utilizando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y otra modelización discreta computacional como Redes Neuronales; el diseño de la Turbina Eólica mediante CFD y Blade Element Modeling (BEM); la construcción de la Celda Eólica y Turbina Eólica en manufactura asistida Stereolitografía Laser (SLA) utilizando material ABS; el proceso de ensamblaje y ajustes de la unidad aerogeneradora; las pruebas experimentales de operación en el Túnel de Viento de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y campus de la Universidad Nacional del Santa (UNS). Los resultados esperados de la propuesta van a demostrar una mayor eficiencia y performance operativa, comparativas a la aerogeneración convencional para tales escalas de generación eléctrica. Terminada la propuesta, se proyectan sus aplicaciones a nivel micro escala para solución energética de viviendas rurales aisladas del sistema interconectado, y a nivel mediana escala conformando módulos eólicos (Muros Eólicos) para solución energética de agroindustrias y edificación autosustentable; con ello promoviendo la Generación Distribuida en nuestro país