Modelo Teórico de los Sistemas de Aerogeneración Eléctrica para las Turbinas Eólicas de Eje Vertical

Resumen

Existen dos tipos de sistemas de aerogeneración eléctrica por turbinas eólicas, los llamados de eje horizontal (HAWT) y los de eje vertical (VAWT). Ambos proponen ventajas y desventajas, dependiendo de muchos factores. Pero en general, no fue hasta hace unos años que el segundo tipo había sido ignorado, debido a la poca potencia que producía en comparación con los HAWT. Pero con la adaptación de un sistema de levitación, y un nuevo sistema de inducción magnética, las VAWT, lograron incrementar notablemente la energía obtenida, llegando incluso a superar a los HAWT. A pesar que los modelos VAWT han sido harto estudiados en cuanto al esquema experimental y de diseño, no se formuló ninguna explicación sólida, partiendo de principios básicos, sobre el funcionamiento de los VAWT. En este trabajo, se propone un modelo teórico del funcionamiento de los mismos. Para ello, se realizan tres estudios: la interacción del viento con las aspas del aerogenerador, el sistema de levitación magnética y la producción de energía eléctrica por inducción magnética. Estos tres fenómenos, permiten definir y predecir el funcionamiento de tal sistema de aerogeneración. Además, permite «visualizar» la influencia de los diferentes parámetros sobre la eficiencia del sistema, y así pues, poder manejar, los parámetros que controlamos experimentalmente, para obtener una eficiencia óptima.