Resumen

Se presentan los resultados del desarrollo e integración a un vehículo eléctrico de un prototipo de máquina eólica conformada por dos turbinas de eje vertical tipo Savonius soportadas en los extremos de sus ejes sobre un bastidor y un sistema de piñones, que además de mantenerlas sincronizadas, actúan como elevador de revoluciones para hacer funcionar un generador eléctrico y así extraer corriente eléctrica de ellas. La máquina eólica se instaló en la parte frontal de un prototipo de auto eléctrico diseñado especialmente; así, mientras el auto está en movimiento, el viento que golpea su parte frontal hace girar las turbinas generando corriente eléctrica; se recolectaron datos como velocidad, revoluciones de las turbinas, voltajes y amperaje para realizar el respectivo análisis y conocer el rendimiento del nuevo sistema eólico propuesto.

1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad existen distintas máquinas que capturan parte de la energía generada por el viento y la transforman en electricidad para ser usada en diversas actividades humanas.

Según Ahrtz, Fernandez y Munnemann [1], una turbina eólica es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía mecánica disponible en su eje, donde en términos generales se tienen dos diferentes tipos de turbinas como son la turbina eólica de eje horizontal (HAWT) y la turbina eólica de eje vertical (VAWT) [2], [3]. 

Las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) (Vertical Axis Wind Turbine) tienen como característica fundamental que su eje principal es perpendicular al nivel del piso y que sus rotores se mueven en la dirección del viento. Estas turbinas se diferencian por el tipo de aspa o hélice que utilizan, encontrándose tres configuraciones básicas: Los tipos Darrieus, Windside y Savonius.

El rotor tipo Savonius fue propuesto por el inventor finlandés del mismo nombre en 1925 y básicamente consiste en un rotor de eje vertical impulsado por arrastre de fuerza [4].

La principal ventaja que posee el rotor Savonius es que funciona con bajas velocidades de viento y gracias a sus características aerodinámicas presenta un buen rendimiento en el momento del arranque y en la autorregulación [5]. Adicionalmente se acepta que las máquinas eólicas de eje vertical represen-tan una alternativa adecuada para la extracción de la energía eólica en muchos países en desarrollo [6]. Sin embargo, posee desventajas, una es que el viento que golpea por detrás de las aspas puede generar paros, ya que la baja circulación de aire en cercanías del eje de rotación reduce la eficiencia de la turbina, restando momento de rotación [7].

El diseño de generadores eólicos tipo Savonius se ha apoyado recientemente en el uso de herramientas computacionales buscando optimizar los componentes usados así como para evaluar desempeños de configuraciones específicas [8].

• Materias:Vehículos eléctricos Turbinas Rendimiento energético Energía eólica
• Subjects:Electric vehicles Turbines Energy efficiency Wind energy
• Palabras claves:Turbina eólica tipo Savonius, Energía eólica, Doble turbina eólica, Turbinas eólicas de eje vertical.
• Keywords:Wind turbine Savonius type, Wind power,Double wind turbine, Winds turbines of vertical axis.