Diseño de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius para electrificación rural

Abstract

Este proyecto fin de carrera describe el cálculo y el diseño de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius para electrificación rural aprovechando la energía del viento. El objeto de este proyecto es proporcionar toda la información necesaria para la construcción e instalación de un aerogenerador de este tipo en una comunidad boliviana, concretamente en la comunidad de Vilacollo, situada en el departamento de Oruro, en la parte oeste de Bolivia. Si dicho proyecto resulta eficiente podrían llegar a instalarse aerogeneradores de estas características en otras comunidades rurales para cubrir así las necesidades energéticas de éstas. Este proyecto se enmarca dentro del programa de Formación Solidaria de la Universidad Pública de Navarra en colaboración con la Universidad Mayor de San Simón (UMSS) y el Centro de Información de Energías Renovables (CINER), ambos situados en la ciudad de Cochabamba (Bolivia). Por tanto, la realización de este proyecto tuvo lugar parte en Cochabamba y parte en Pamplona. En la primera parte del proyecto se estudia la situación energética mundial, centrándose en el caso de Sudamérica y poniendo especial atención al caso de Bolivia. Además, se explica la importancia de la energía y la necesidad de ésta como medio para el cumplimiento de los Objetivos del Milenio de la ONU. A continuación, se realiza un análisis detallado del lugar donde va a desarrollarse e instalarse el primer prototipo del aerogenerador. Así, se hace un estudio completo del recurso eólico de la zona, gracias a datos proporcionados por CINER en diferentes poblaciones cercanas que fueron tomados durante periodos de tiempo de aproximadamente un año de duración. Una vez que se ha decidido la zona más apropiada para la instalación del equipo, elegida por tener unas determinadas características de viento con las cuales el funcionamiento del aerogenerador será óptimo, se estudia detalladamente la demanda energética de la comunidad seleccionada. Con los datos de la necesidad energética calculados, se dimensiona el aerogenerador, para así poder determinar el número de equipos necesarios para cubrir dicha demanda. Posteriormente, se realizan los cálculos necesarios y se explica el diseño del aerogenerador propuesto, así como todos sus componentes (palas, eje, generador eléctrico, sistema de transmisión, estructura de sujeción,…). Por último, se dan unas breves pinceladas sobre la conexión a red del equipo y los elementos necesarios para esto, tales como rectificadores, baterías e inversores de corriente. Para concluir dicho proyecto se presentan los planos del aerogenerador y su coste de fabricación.