La creciente demanda mundial por energías renovables no convencionales y el enorme potencial que posee la Región de Magallanes para la generación de energía eólica mediante aerogeneradores son dos factores que se conjugan a la hora de desarrollar investigación. Precisamente siguiendo esta línea es que el estudiante de la carrera de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Magallanes, Leonardo Vergara Kasich, realizó la defensa de su proyecto de tesis denominado”Análisis Numérico y Experimental de un aerogenerador de eje vertical híbrido Darrieus Savonius”.
Se trata de un trabajo académico que es fruto de un proyecto del Fondo de Emprendimiento Estudiantil (FDI) del Ministerio de Educación, postulado por el mismo estudiante. Su importancia radica en el hecho de ser el primer análisis numérico en el ámbito de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD, por sus siglas en inglés ) realizado en este tipo de aerogeneradores híbridos Darrieus Savonius.
En la actualidad existen herramientas de simulación numérica y algorítmica que ayudan a las y los profesionales de la Ingeniería a realizar análisis de fenómenos relacionados con el comportamiento de fluidos de diferentes situaciones incluyendo, las cuales permiten evaluar turbulencia, transferencia de calor, reacciones químicas, aeroacústica, turbomáquinas, modelar el flujo de fluidos, etc.
El Dr. Humberto Vidal, director del Centro de Estudios de los Recursos Energéticos de la UMAG (CERE), indicó que este trabajo constituía un paso más en una de la líneas de investigación que llevan a adelante como centro, ya que estos aerogeneradores son muy distintos a los de eje horizontal, los más comunes en Magallanes. Dentro de sus principales características está el que no emiten ruido, pudiendo así integrarse fácilmente en las ciudades, además de recibir viento de todas direcciones. “Leonardo participó de un proyecto que tenía relación con ver cuáles eran las posibilidades de traer estos aerogeneradores de eje vertical a la región y poder operarlos”, señaló.
El académico agregó que uno de los objetivos de la tesis del alumno consistió en simular su comportamiento a través de un programa computacional aprovechando que el CERE tiene instalado dos versiones reales de este aerogenerador. “Tenemos una instalación de control alojada en el CERE y una instalación de simulación numérica computacional que desarrolló Leonardo y que nos va a servir para continuar realizando investigación en esta línea. Nosotros estamos apostando para que en el futuro, en 5 o 10 años más poder tener este tipo de aerogeneradores instalados en la ciudad para la generación de energía eléctrica primero y luego para la producción de hidrógeno ”, apuntó
Este aerogenerador de eje vertical híbrido Darrieus Savonius es capaz de capturar 700 Watts de potencia nominal, se encuentra emplazado en un ambiente urbano que representa muy bien los vientos turbulentos. Se trata de una mezcla de las dos tecnologías de aerogeneración de eje vertical, ya que logra capturar las velocidades bajas y también a medida que el viento aumenta. La altura del aerogenerador es 1,06 metros y el diámetro de 1,93 metros.
En el presente estudio no se logró alcanzar la potencial nominal que estipula el fabricante, se llegó a un 73% de potencia. En cuanto a los resultados CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) al existir una nula cantidad de información a cuanto estudios numéricos de este aerogenerador se optó por la revisión bibliográfica de aerogeneradores de eje vertical de geometría similar. Determinándose que la potencia suele aumentar a medida que se incrementa la velocidad del vento.
Se concluyó que tanto los vientos verticales como turbulentos inciden en la potencia de salida del aerogenerador y también se tiene que los vientos verticales y turbulentos indican un aumento de la potencia generada, sin embargo tanto la turbulencia como los vientos verticales disminuyen la vida del aerogenerador, afectando su rendimiento con el paso del tiempo.
Finalmente el tesista indica que el trabajo realizado va significar un aporte de un modelo numérico en el campo de los aerogeneradores de eje vertical híbridos, ya que no existen estudios de este mismo aerogenerador en ambiente numérico en el cual se determine los parámetros y por ende es un primer avance para estudios que se puedan realizar con posterioridad.
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