Viento y Generacion de Energia

La generación de energía eléctrica a pequeña escala, aprovechando la velocidad del viento,

constituye una alternativa posible para zonas rurales aisladas y dispersas que cuenten con

recurso eólico. Sin embargo, el desarrollo tecnológico de equipos de aerogeneración a pequeña

escala no ha tenido el mismo grado de desarrollo que los equipos para mediana y gran escala.

La investigación y el desarrollo tecnológico para equipos de aerogeneración de grandes potencias

conectados a red han tenido un avance espectacular en los últimos 15 años, principalmente en

países desarrollados y gracias a decididas políticas de promoción. Diferente es el estado de los

equipos de aerogeneración de bajas potencias, principalmente orientados para zonas aisladas y

por lo general en países en vías de desarrollo, que no han tenido el mismo grado de desarrollo.

Con el fin de contribuir a la promoción y difusión de la aerogeneración a pequeña escala, o

microaerogeneración, Soluciones Prácticas – ITDG presenta y comparte los avances logrados

en el diseño y la fabricación de un aerogenerador de 100 W, denominado IT-PE-100. Este

modelo ha sido adaptado a las características, tanto de demanda energética como de viento

disponible, de países como el Perú, donde predominan los vientos moderados y donde el

consumo energético en zonas rurales es relativamente bajo.

El trabajo que aquí se presenta se inició en 1998, con un diagnóstico y análisis sobre el tipo de

aerogenerador que podría ser más conveniente para zonas rurales aisladas, tomándose como

referencia estudios de caso en el Perú y Sri Lanka. Como resultado de la evaluación realizada,

se identificó la idoneidad técnica y económica de sistemas eólicos a pequeña escala, desde los

50 W hasta 1 kW. Para el caso del Perú, se definieron las características técnicas y realizaron

una serie de recomendaciones para las condiciones existentes en nuestro país: realizar diseños

para velocidades de viento bajas a moderadas (4 a 8 m/s), que son las predominantes en el

Perú, considerando que casi la totalidad de modelos comerciales en el mundo son diseñados

para velocidades altas de viento (mayores a 10 m/s) que solo se presentan en muy pocas zonas

del país; así como desarrollar capacidades locales que permitan asegurar la sostenibilidad

técnica y el abastecimiento de repuestos a largo plazo, entre otras consideraciones.

TABLA DE CONTENIDO
PRÓLOGO ..................................................................................................................... 5
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 7
I. GENERADOR DE IMANES PERMANENTES
1.1 Generalidades ....................................................................................................11
1.2 Características del generador de imanes permanentes ..........................................11
1.3 Rotor ................................................................................................................. 12
1.4 Estátor .............................................................................................................. 12
1.5 Fabricación de los moldes y plantillas .................................................................. 12
1.6 Fabricación del molde para el estátor .................................................................. 12
1.7 Fabricación del dispositivo para la elaboración de las bobinas ............................... 13
1.8 Fabricación de la plantilla 01 para la distribución de los imanes ............................ 15
1.9 Fabricación de la plantilla 02 para hacer agujeros para el acople de las palas ........ 16
1.10 Gráficos del generador ....................................................................................... 17
1.11 Materiales para la construcción del generador ..................................................... 18
1.12 Lista de materiales y herramientas para la construcción del generador .................. 18
1.13 Fabricación del generador eléctrico ..................................................................... 19
1.14 Proceso de fabricación del rotor .......................................................................... 19
1.15 Proceso de fabricación del estátor ....................................................................... 25
1.16 Ensamble del generador ..................................................................................... 29
1.17 Conversión de corriente alterna a continua, y curva de comportamiento del generador
con imanes permanentes de neodimio ................................................................. 30
II. PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA TURBINA EÓLICA
2.1 Introducción ....................................................................................................... 33
2.2 Características del rotor ..................................................................................... 33
2.3 Pala .................................................................................................................. 34
2.4 Datos para la construcción de la pala .................................................................. 34
2.5 Secciones para dar forma a la pala ..................................................................... 35
2.6 Construcción del molde ...................................................................................... 40
2.7 Características de los materiales utilizados ......................................................... 44
2.8 Procedimiento de construcción de una pala ......................................................... 45
III. PROCESO DE FABRICACIÓN DEL BASTIDOR, LA VELETA Y EL CONO
3.1 Introducción ...................................................................................................... 51
3.2 Materiales para la construcción del bastidor ........................................................ 51
3.3 Preparación y ensamblaje de los accesorios ......................................................... 52
3.4 Fabricación de la veleta ...................................................................................... 53
3.5 Cono ................................................................................................................. 54
IV. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO
4.1 Introducción ...................................................................................................... 57
4.2 Componentes y accesorios del sistema ............................................................... 57
4.3 Preparación de la estructura ............................................................................... 58
4.4 Armado de la estructura y los componentes ......................................................... 62
4.5 Izamiento del poste ............................................................................................ 67
4.6 Mantenimiento del sistema de aerogeneración ..................................................... 68
V. CONCLUSIONES .................................................................................................71
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................73

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