Energía Eólica. E c t. Práctica Nº 5. OBJETIVO: Comprobar la producción de energía eléctrica a partir de energía eólica. FUNDAMENTO TEÓRICO

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Samuel Cordero Salas
hace 6 años
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1 Práctica Nº Energía Eólica OBJETIVO: Comprobar la producción de energía eléctrica a partir de energía eólica. FUNDAMENTO TEÓRICO La energía eólica del viento es energía mecánica debida a su velocidad y se puede transformar, mediante un generador simple de corriente alterna, en energía eléctrica que podremos usar para que funcione un circuito eléctrico. En este circuito podremos medir con exactitud la cantidad de energía generada. La cantidad de energía generada por el molino viene dada por la siguiente expresión (ecuación ): E c t W S v Siendo W la potencia generada, la densidad del aire (. Kg/m ), S el área cubierta por las palas y v la velocidad del viento. Grado Código Km/h Calma Corriente mínima Brisa ligera Brisa floja Brisa moderada Brisa fresca Viento fuerte Viento rígido Viento tempestuoso Tormenta Tormenta fuerte Tormenta huracanada Huracán Huracán S del circulo grande S del circulo pequeño = S cubierta por las palas

2 En un circuito eléctrico la Ley de Ohm relaciona el potencial, la corriente y la resistencia del circuito: V = I R. La potencia eléctrica se calcula como: Potencia = I V = I R = V / R = Energía / tiempo. Nota: El aerogenerador también añade un Tacogenerador para medir su velocidad usando un voltímetro que se conecta directamente en la salida correspondiente. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS El molino de viento se puede montar con dos, tres o cuatro palas y con diferentes ángulos. Características técnicas: Tensión nominal v., Resistencia interna., Tensión constante del generador. mv/min -, Corriente constante ma/mnm, Rendimiento máximo %, Tensión del tacogenerador. v / min -..- Mida la velocidad del viento del generador usando el anemómetro y repita las medidas al menos veces para cada posición de la escala (-). Rellene la siguiente tabla indicando la media de las medidas y el error de cada una (ejemplo:. ±.). Esta tabla nos servirá después para regular la velocidad. Escala Velocidad del viento (m/s)

.- Medición de la potencia de salida en función de la configuración de las palas. Utilice dos palas para determinar que configuración da mayor potencia.

3 .- Medición de la potencia de salida en función de la configuración de las palas. Utilice dos palas para determinar que configuración da mayor potencia. Use la máxima posición de la máquina del viento y el potenciómetro a de resistencia. ª Pala ª Pala Pala plana ( º) Pala arqueada normal Pala arqueda contraria Tensión (mv).- Medición de la potencia de salida de un aerogenerador en función del número de palas. Conecte el tacogenerador a un voltímetro para poder completar la tabla y calcular la n/min usando la gráfica (página ). Utilice la configuración de palas que en el punto anterior ha generado mayor potencia. Mantenga la velocidad del viento constante ( m/s), así como la forma de la pala y el ángulo. Palas: Tensión (v) Tacogenerador n / min

4 Palas: Tensión (v) Tacogenerador n / min Palas: Tensión (v) Tacogenerador n / min Represente gráficamente la potencia generada en función del número de revoluciones por minuto para los diferentes números de palas. Indique cual es el número de palas óptimo y para que número de revoluciones se obtiene la potencia más alta en cada caso..- Medición de la potencia de salida de un aerogenerador en función del ángulo de las palas. Utilice palas planas y de resistencia. Ángulo Tensión (V) Potencia Tensión (mw) (mv) m/s m/s Potencia (mw) º º º º º º Represente gráficamente la potencia generada en función del ángulo para cada velocidad.

5 Indique cual es el mejor ángulo para las palas de un aerogenerador, cambia con la velocidad?.- Obtención de la curva característica (V-I) de un aerogenerador. Utilice una configuración de palas arqueadas con un ángulo de º y velocidad del viento - m/s. I Pot (mw) Represente gráficamente la tensión frente a la intensidad y añada en la misma gráfica la potencia. Indique donde se produce la potencia mayor..- Medición de la potencia de un aerogenerador con la velocidad del viento. Utilice una configuración de palas planas con un ángulo de º y una resistencia de. Para el cálculo con la ecuación mida el radio de las palas. Escala Velocidad del viento (m/s) Tensión (V) Potencia (mw) Potencia con ecuación (mw) Represente gráficamente las potencias frente a la velocidad del viento. Cuál es la

6 relación entre ambas potencias?, coincide esta relación con el rendimiento teórico del molino?. Indique en esta tabla los valores de los errores instrumentales de los polímetros y calcules los errores de las potencia..- Medición de la potencia en el rotor de Savonius. Utilice la máxima velocidad de viento posible y resistencia. Comente los resultados. Rendija de viento abierta Rendija de viento cerrada Tensión (V) Utilice la mejor de las dos opciones (la que más potencia genere) y complete la tabla: Potencia (mw)

.- Proceso de carga de un condensador mediante aerogenerador y uso combinado de ambos para el funcionamiento de un motor. Utilice el aerogenerador con palas arqueadas con ángulo de º.

7 .- Proceso de carga de un condensador mediante aerogenerador y uso combinado de ambos para el funcionamiento de un motor. Utilice el aerogenerador con palas arqueadas con ángulo de º. Monte el circuito de la figura. En el instante inicial conecte el ventilador con m/s y vaya anotando las lecturas de tensión y corriente en el condensador en el transcurso del tiempo. Cuál es la máxima tensión alcanzada? Tiempo (seg) Tensión (V) Monte los elementos según el esquema de la figura para comprobar el funcionamiento combinado de aerogenerador y condensador (inicialmente cargado): a) Con el aerogenerador parado conecte el motor, la bombilla o ambos durante poco tiempo y observe lo que sucede. b) Conecte el ventilador y observe los polímetros, qué sucede? Estudie cual es la mejor configuración de viento o de carga del condensador para el funcionamiento óptimo del circuito.

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