Sistema inalámbrico de adquisición de datos implementado en túnel de viento para la caracterización aerodinámica de turbinas eólicas

En la actualidad cada vez es mayor el uso de las energías renovables debido al aumento de interés por cuidar el medio ambiente. El afán por tener energía más limpia a bajo costo da lugar a tecnologías sostenibles capaces de aprovechar los recursos naturales renovables, entre estas destacan la solar fotovoltaica, solar térmica y eólica. Y es que tanto en las fuentes de energía eólicas como la solar fotovoltaica se ha notado una reducción en los costos en estos últimos años, esto ha conducido a que cada vez más se implementen las energías renovables, a tal punto, que actualmente las energías renovables tienen una participación del 27 % a nivel mundial. Adicionalmente, las fuentes de energía eólicas y solares fotovoltaicos representan más del 7 % en la generación de electricidad. En Colombia se ha visto un aumento en el interés por su uso, considerándose como uno de los motores de desarrollo al optar por las energías renovables se puede evidenciar en el PIB donde representaron el 9,7 % en el periodo del 2006-2009 y un 11,2 % en el periodo de 2010-2013. Ahora, la meta en el país es aprovechar al máximo las fuentes de energía sostenibles renovables, cubrir más zonas y optimizar los servicios públicos domiciliaros eléctricos. Lo anterior con el fin de mejorar la calidad de vida de las personas, especialmente de las que viven en regiones alejadas. En Colombia según la Unidad de Planeación Minero-Energética (Upme) el potencial de generación eólica en la Guajira es próximo a los 15.000 MW de capacidad instalable. Por lo tanto, se pretende aumentar en la matriz energética la participación de las energías renovables no convencionales, al querer pasar del 1 % a más de 12 % y así saltar de 50 MW a 2.400 MW, es por esto por lo que en Colombia se proyecta la construcción de más de 50 parques eólicos que tendrían una capacidad de 6.862 MW. Si bien existe una gran cantidad de energía eólica aprovechable, existen proyectos donde los diseños de turbinas incorporan generadores de vórtice en la superficie de las aspas, buscando así aumentar la producción de energía al incrementar la velocidad de rotación. Para los diseños que propone el uso de generadores de vórtice se evidencia la necesidad de hacer pruebas mediante túneles de viento, para caracterizar el comportamiento aerodinámico de las turbinas e identificar las mejoras que se presentan, propuesto en el proyecto de investigación financiado por el CIDC “Desarrollo de generadores de vórtice activos bio-inspirados para rotores eólicos en zonas rurales de Cundinamarca mediante CFD", en la cual se estudia la implementación de los generadores de vórtice para aumentar la eficiencia aerodinámica de las turbinas eólicas, para lo anterior se plantea evaluar el comportamiento aerodinámico con simulaciones por medio de CFD. Al recurrir a las simulaciones CFD para la caracterización de las turbinas, se requieren pruebas físicas que validen los datos con los cuales se va a realizar el estudio de los diseños. Las pruebas de las turbinas, se realizan introduciendo la turbina dentro de un túnel de viento para caracterizar el comportamiento aerodinámico de la turbina. Para esto, se requiere de un sistema de adquisición de datos inalámbrico que se pueda instalar dentro del túnel de viento. Con el fin de capturar los datos y así validar las simulaciones. Por esta razón, surge la necesidad de implementar un sistema de medición con alta precisión, fidelidad, resolución y frecuencia de muestreo, capaz de transferir los datos adquiridos vía inalámbrica, y acceder a los mismos de manera remota. Se propone el desarrollo de un sistema embebido inalámbrico de adquisición de datos, para la monitorización aerodinámica de una turbina eólica en tiempo real, con el fin de apoyar diseños que se enfoque en aprovechar al máximo el recurso renovable del viento. Este proyecto en modalidad de investigación se realiza con el grupo de investigación GITUD.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/31606
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/31606
• Palabra clave: Aerodinámica; Acelerómetro; Bluetooth; Energía eólica; Túnel de viento; Anemómetro de hilo caliente; Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas; Energía limpia; Turbinas eólicas; Energías renovables; Energía eólica -- Colombia; Aerodynamics; Accelerometer; Bluetooth; Wind power; Wind tunnel; Hot-wire anemometer
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