Diseño de instalación de aerobombeo con molino tipo multipala americano para cultivo

En este trabajo se aborda el diseño de una instalación de aerobombeo con un molino multipala tipo americano. Esta instalación está enfocada en mejorar la calidad de vida de países en vías de desarrollo dando una opción sostenible para el riego de cultivos. El contenido del trabajo consta de cinco partes fundamentales. La primera parte del trabajo explica la historia, el funcionamiento y la evolución de los molinos de viento, también se analiza la relación entre la pobreza, el acceso al agua y la escasa inversión en energías renovables en los países empobrecidos. Además, se justifica la motivación personal del trabajo. En los siguientes apartados se selecciona la alternativa a diseñar. Primero se hace una comparativa para el emplazamiento óptimo de la instalación, contemplando factores como el índice del desarrollo humano (IDH), precipitaciones, viento, etc. Finalmente se decide establecer la instalación en Jilib, Somalia. También se valoran diversos tipos de aerobombeo, que al igual que para el emplazamiento se establecen unos criterios ponderados y finalmente se escoge un aerogenerador tipo multipala americano acoplado a una bomba pistón. En una tercera parte se realizan los cálculos de la instalación, explicados en detalle en el anexo de cálculos de la instalación. Con estos cálculos se realiza el diseño en Solidworks de los componentes principales, la torre al ser una estructura compleja y en la que intervienen muchas cargas ha sido necesario a parte del diseño realizar una simulación para validar el dimensionamiento inicial, con el perfil y el material adecuados. Por último, se hace una estimación del coste del proyecto y se compara con las alternativas disponibles. Con todos los resultados obtenidos, se elaboran las conclusiones.

This project deals with the design of an windpump installation using an American type multiblade windmill. This installation is aimed at improving the quality of life in developing countries by providing a sustainable option for crop irrigation. The content of the paper consists of five main parts. The first part of the paper explains the history, operation and development of windmills and the relationship between poverty, access to water and underinvestment in renewable energy in impoverished countries. The personal motivation for the work is also explained. In the following sections, the design alternative is selected. First, a comparison is made for the optimal location of the plant, taking into account factors such as human development index (HDI), rainfall, wind, etc. Finally, it is decided that the plant will be located in Jilib, Somalia. Different types of wind turbines are also evaluated and weighted criteria are established for the location, and finally an American multi-blade wind turbine coupled to a piston pump is chosen. In the third part, the calculations of the plant are carried out, which are explained in detail in the appendix of the plant calculations. These calculations are used to design the main components in Solidworks. As the tower is a complex structure with many loads, it was necessary, in addition to the design, to carry out a simulation to validate the initial dimensioning with the appropriate profile and material. Finally, the cost of the project was estimated and compared with the alternatives available. With all the results obtained, conclusions are drawn.