Freno aerodinámico de emergencia para una pequeña turbina eólica por control de potencia stall

Abstract

En el marco del proyecto de investigación “Ingeniería del Viento 2” (código 04/I185) de la Secretaría de Investigación de la UNCo, se ha realizado el diseño aerodinámico de un pequeño aerogenerador de eje horizontal de una potencia nominal de 1 kW, el cálculo aerodinámico se realizó con el software Propid34. La principal característica del aerogenerador es que el control de potencia es por pérdida aerodinámica (Stall). Se construyeron las palas en materiales compuestos y se consiguieron partes en desuso del resto de componentes de un viejo aerogenerador existente en la Facultad, fruto de un antiguo convenio entre Agua y Energía de la Nación y la Facultad de Ingeniería de la UNCo (años 1983-85). Se realizó la verificación estructural de las partes mecánicas adaptadas de la antigua turbina eólica a través del PIP del Ing. Juan Cortina. El presente trabajo tiene como finalidad realizar diseño, ensayo y verificación estructural de un freno aerodinámico de emergencia del tipo punta de pala, para un aerogenerador tripala de eje horizontal de 1 kW de potencia, para en el caso de que durante el funcionamiento de la turbina se corte por algún imprevisto la carga eléctrica, el rotor no se embale, siendo necesario contar con un freno aerodinámico antes de aplicar el freno mecánico para su detención total.

Within the framework of the research project "Wind Engineering 2" (code 04/I185) of the UNCo Research Secretariat, the aerodynamic design of a small horizontal axis wind turbine with a nominal power of 1 kW has been carried out, the calculation aerodynamic was made with Propid34 software. The main characteristic of the wind turbine is that the power control is by aerodynamic stall. The blades were built in composite materials and disused parts were obtained from the rest of the components of an old wind turbine existing in the faculty, the result of an old agreement between Agua y Energía de la Nación and the Faculty of Engineering of the UNCo (years 1983 -85). The structural verification of the mechanical parts adapted from the old wind turbine was carried out through the PIP of Engineer Juan Cortina. The purpose of this work is to carry out the design, testing and structural verification of an emergency aerodynamic brake of the tip of the blade type for a three-blade horizontal axis wind turbine of 1 kW of power, in the event that during the operation of the turbine it is cut off due to some unforeseen event the electrical charge, the rotor does not pack, and it is necessary to have an aerodynamic brake before applying the mechanical brake for its total stop.