Caracterización teórica y experimental del diseño de un sistema de freno por plegado automático para un aerogenerador de baja potencia

Abstract

En este trabajo de tesis se analizó el comportamiento de un sistema de frenado por plegado automático para un aerogenerador de baja potencia, conocido comúnmente como Furling. Se modeló este comportamiento con un enfoque hamiltoniano usando las ecuaciones de Lagrange y se realizaron pruebas de campo para cotejar las predicciones del modelo. Se realizaron simulaciones del comportamiento de tres aerogeneradores de baja potencia, incluyendo un aerogenerador de tipo lenz manufacturado por el grupo de energía eólica del ITESM, analizando los parámetros de tipo geométrico, de aerodinámica y de carga. Se desarrolló un esquema de pruebas de campo llamado “pruebas de camioneta” en el cual se detalla el procedimiento de armado de una torre de tres metros sobre la caja de una camioneta para simular lo más real posible, las condiciones de viento deseado. El lugar de pruebas seleccionado constó de un tramo de 1,000m., de los cuales 500m. era un trayecto plano, suficiente para reportar las mediciones, y se ubicó en Carretera a Potrero Chico, en el municipio de Hidalgo, Nuevo León. Este esquema de pruebas proporcionó una pauta para analizar otros parámetros no considerados en el sistema de frenado, ya que se midió el efecto de estela del aerogenerador. Esta tesis pretende ser una guía inicial para el diseño del sistema de freno por plegado automático. Este trabajo está basado sustancialmente en las pruebas en campo y las simulaciones con los diferentes modelos de aerogeneradores.