Integrantes:

• Richard Pineda

• Andrés Heredia

• Carlos Cerón

CONSTRUCCIÓN AERODINÁMICO DE LAS HÉLICES DE UN GENERADOR EÓLICO

HÉLICE EÓLICA

• La hélice es, posiblemente, el elemento más importante de una turbina eólica por ser el captador de la energía del viento. Al ser expuesta a la corriente de aire, experimenta una presión sobre su superficie generando una cupla que la hace girar.

• La potencia disponible en el viento es Pd= ½ V3 A en Watts

Donde: V = velocidad del viento en m/seg.

A = superficie perpendicular a la dirección del viento en m2.

PARTES CONSTRUCTIVAS DE UN GENERADOR EÓLICO

• 1: Aspas

• 2: Acople elástico

• 3: Eje principal

• 4: Servo motores para la dirección del viento

• 5: Caja engranajes

• 6: Acople elástico

• 7: Eje que une caja con alternador

• 8: Alternador

• 9: Amortiguadores delanteros

• 10: Amortiguadores posteriores

• 11: Amortiguadores de caja

• 12: Puente grua para realizar mantenimiento

• 13: Anemómetro

• 14: Radiador

CONSTRUCCIÓN DE HÉLICES

PROCESOS DE FABRICACIÓN

Dependiendo de la empresa fabricante pueden haber diferentes procesos pero el mas factible es el estructural en donde se fabrica primero la estructura de la hélice y luego se la forra con algún material.

• Las estructura suelen ser conformada por procesos de extrusión de aleaciones de acero o aluminio ya q si fueran puras el acero es demasiado pesado y el aluminio demasiado frágil.

• La cubierta se suele hacer también con aleaciones de aluminio y en otros casos con polímeros de gran resistencia esta cobertura se le realiza con un proceso en el cual se inserta la estructura dentro de un horno en el cual hay una lamina del polímero a utilizar luego este polímero es calentado hasta q se pueda deformar y luego mediante procesos mecánico se lo coloca encima de la estructura.

MATERIALES UTILIZADOS

• En los últimos años se han ensayado todo tipo de materiales, desde la madera pasando por gran variedad de aleaciones metálicas, y en especial las resinas plásticas o polímeros, que han dado muy buen resultado y reducido los costos de la pala de forma considerable.

• La madera ha sido muy empleada en el pasado y sigue utilizándose en la actualidad. Sus propiedades mecánicas varían mucho según la clase y su tratamiento, sin embargo, suelen ser menos resistentes que otros materiales disponibles y sólo su bajo peso y sus buenas características frente a fenómenos de fatiga justifican su utilización. En general, tanto el material como los métodos de trabajo que requieren suelen ser caros.

• Entre los metales, los materiales más comunes, son los aceros y los aluminios. El acero tiene muy buenas propiedades resistentes, pero es demasiado pesado. Al aluminio, en cambio le pasa lo contrario, salvo en el caso del duraluminio que resulta excesivamente caro.

• Por regla general, la solución más utilizada es la de emplear elementos metálicos como estructura resistente, con una cubierta de algún material ligero.

EL MEJOR MATERIAL• Las resinas plásticas reforzadas con fibras vegetales o minerales constituyen

posiblemente los materiales más idóneos para la fabricación de palas. Son ligeros, resistentes, con buenas características frente a fenómenos de fatiga e inalterables ante la agresión del medio ambiente . En palas de gran tamaño con exigencias estructurales muy estrictas, las resinas epoxi con refuerzo de fibra de vidrio o de carbono son las que presentan mejores propiedades de resistencia y rigidez. Para palas con menores requerimientos, las resinas de poliéster con fibra de vidrio dan muy buenos resultados y son mucho más baratas.

• Las palas fabricadas en materiales plásticos suelen llevar unos elementos estructurales, una cubierta que da la forma aerodinámica y un relleno de un material ligero que puede ser espuma de poliuretano.

• El mayor inconveniente de los materiales plásticos es que son demasiado elásticos y se deforman con facilidad.

• Para evitar este problema hay que recurrir a añadir elementos rigidizantes, bien incorporándolos a las resinas para cambiar el polímero final, o bien como elemento estructural para mejorar las propiedades mecánicas se suele aplicar la fibra de refuerzo en forma de bobinado a lo largo de toda la pala