Diseño y ensayo de una turbina sin aspas

Abstract

Los albores del siglo XX han traído consigo el concepto de ahorro de energético y la necesidad de optimizar los rendimientos en los procesos de producción, transporte y consumo de energía. Con objeto de paliar el impacto y contaminación mediambiental, el desarrollo de las fuentes renovables de energía, como alternativa frente a los combustibles fósiles se ha convertido en uno de los aspectos clave de la política energética internacional. En este aspecto, la energía eólica se ha posicionado en el último año como la primera fuente de electricidad a nivel nacional, superando el 23,3 % de cobertura de la demanda y consolidándose como sector clave para la recuperación económica. La evolución, innovación y desarrollo de esta tecnología ha motivado la fabricación de turbinas con aspas de hasta 115,5 metros de largo y con una potencia generada de 15 MW. No obstante, los aerogeneradores afectan negativamente al paso de las aves migratorias y requieren de grandes superficies para su emplazamiento y explotación, además del impacto visual y acústico que producen. Recientemente una empresa española, Vortex-Bladeless, ha desarrollado un modelo sin aspas, que funciona en rangos de velocidades menores. Consiste en una estructura troncocónica, conectada a un generador en su parte inferior. Al pasar el aire alrededor de ella, se generan unos torbellinos de estela conocidos como estela de Von-Kármán, que excitan a la estructura a vibrar con la frecuencia a la que se emiten los mismos. Este movimiento oscilatorio puede aprovecharse generando un potencial aprovechable. En este Trabajo Fin de Grado se pretende modelar, diseñar y ensayar por Elementos Finitos, una turbina sin aspas a escala.