Proyecto de Energia Eolica
Proyecto de energia eolica
Marco teorico
Principio fisico de la energia eolica
El principio fisico funciona cuando los álabes toman la energía del viento, la capturan y la convierten en rotación en el buje
El perfil aerodinámico de los álabes es similar al perfil del ala de un avión. Los álabes emplean el mismo principio de la fuerza de empuje que actúa por la parte de abajo del ala. El aire produce una sobrepresión en la parte inferior y un vacio en la parte superior. Esta provoca una fuerza de empuje que hace que el rotor rote.
El tipo de freno mecánico que se utiliza depende de cómo se controla la potencia.
En turbinas con control por pérdida aerodinámica (stall control), el freno mecánico tiene que asimilar toda la energía generada por el rotor y el generador en caso de emergencia, por lo que debe tener una alta potencia de frenado. Todo lo contrario sucede cuando el freno mecánico se usa en turbinas con álabes de rotores con paso variable (en este caso son de menor potencia).
(álabe)
Buje de una turbina eólica
Cálculos matematicos
Fórmula de la energía eólica
La energía que tiene el viento es cinética:
EC = ½ · m · v²
y para calcular la masa de aire que pasa, se considera el volumen que atraviesa la superficie de las aspas en un tiempo t
En el dibujo, ese volumen es del cilindro, cuya base es la superficie de las aspas, y la altura es el producto de la velocidad del aire por el tiempo:
V = S · (v · t)
La masa de aire que pasa en un tiempo t será el producto de la densidad por el volumen de aire que pasa en ese tiempo:
m = d · V
Con lo cual, la ecuación queda como:
E = ½ · m · v² = ½ · (d · V) · v² = ½ · d · S · v · t · v² = ½ · d · S · v³ · t
Cuando la cantidad de aire que pasa es elevada, no se trabaja con energía (tendríamos cifras enormes), sino con la potencia, y los cálculos se realizan por unidad de tiempo:
P = E/t = (½ ·d · S · v³ · t)/t = ½ · d · S · v³