Diseño y prototipo de turbina eólica de eje vertical para comunidades de Guatemala.

Abstract

En una visita al Proyecto San José, Retalhuleu, Guatemala, se notó la necesidad de energía eléctrica en hogares de dicha comunidad. Por lo que el proyecto tiene como objetivo diseñar y construir un prototipo a tamaño real de una turbina eólica que genere suficiente energía eléctrica para solucionar esta problemática. La turbina que se diseñó es una turbina eólica de eje vertical tipo Savonius modificada. La turbina diseñada tiene 170 centímetros de alto y 85 centímetros de ancho. Se diseñó para generar 10 W con una velocidad de viento de 4 m/s. La turbina transforma la energía cinética del viento en energía mecánica, que luego se transforma en energía eléctrica por medio de un generador de corriente continua de 30 W y 24 V. Esta energía eléctrica es almacenada en una batería de ciclo profundo de 24 V y 144 Wh. Lo cual es suficiente energía para activar 2 focos LED durante 4 horas y cargar 2 celulares durante 2 horas. Se realizó un prototipo a escala real de la turbina donde se encontraron dos puntos de mejora. Uno, la reducción de peso del sistema por medio de distintos materiales de los componentes y, dos, aumentar la relación de reducción de la velocidad de giro entre los álabes y el motor eléctrico. El prototipo no fue funcional debido a dos razones principales; (1) la inestabilidad los álabes no permite el giro continuo de la turbina, y (2) el peso del sistema es muy alto respecto al momento de inercia que la fuerza del viento debe de romper para hacer girar la turbina. Para ambas problemáticas se dan posibles soluciones.