DISEÑO PRELIMINAR DE UN AEROGENERADOR DE 10 MW DE POTENCIA

Aida Suárez Pacios Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos

Tecnología

Norma IEC 61400-2 Ed.3

Aerodinámica del rotor

Dimensionado del rotor

Determinación de masas

Estructura

Análisis de vibraciones

Sistema eléctrico

Sistema de regulación y control

Estimación de costes

Rotores de baja inducción

Conclusiones/102

DESARROLLOEnergía eólica

DISEÑO AERODINÁMICO

/103

DU40 DU25 Naca63618

CPmax = 0.5242

Parámetros de diseño:

PN = 10 MW k = 1.5

c = 9 m/s ΩR = 80 m/s

DIMENSIONADO

/104

Radio 95.36 m

125m

DETERMINACIÓN DE MASAS DE

COMPONENTES

/105

379 Ton

235 Ton

1577 Ton

Torre tubular de hormigón

prefabricado

Materiales compuestos

Generador asíncrono de imanes permanentesMultiplicadora por transmisión directa

Revestimiento t/c=0.0015+0.001/c

Larguero frontal

t/c=0.003

Larguero trasero

t/c=0.004

Refuerzo del cajón de torsión

t/c|sup=0.004 t/c|inf=0.001

Refuerzos del borde de salida t/c=0.003

ESTRUCTURA INTERNA DE LA PALA

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GRP (Eglass-Epoxi)

CFRP (IM7-Epoxi) *De Windpact turbine design scaling studies technical area 1-composite blades for 80 to 120 meter rotor, 2001, y

elaboración propia.

ANÁLISIS DE VIBRACIONES

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/108

COE [c€2015/kWh]

Onshore 11.63

Offshore 22.99

ESTIMACIÓN DE COSTES

*De Evolución tecnológica y prospectiva de costes de las energías renovables. Instituto para la diversificación y ahorro de energía.

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ROTORES DE BAJA INDUCCIÓN

Potencia media 1.6% Momento flector medio en el buje 9%

• Disminuir la cuerda: 30% • Aumentar el radio: 5%Variación geometría de pala óptima

DESARROLLOS FUTUROS

/1010

• Determinación de masas y costes más actual

• Examen exhaustivo vibraciones

• Análisis más detallado de cargas

• Estudio del comportamiento a fatiga

• Profundizar en los sistemas eléctrico y de control

• LIR: efecto del aumento del momento flector en el buje

•

• Sistemas de almacenamiento masivo de energía

• Mayor altura de la torre • Utilización de materiales

más resistentes y en menor cantidad

• Desarrollo de cimentaciones offshore

• Facilidad de transporte, montaje y mantenimiento