Análisis en banco de ensayos de un aerogenerador de 1kW acoplado a diferentes cargas

Abstract

En el presente proyecto se realiza la puesta a punto y caracterización del comportamiento eólico y eléctrico de una instalación eólica de pequeña potencia. Además, tiene la finalidad de elaborar un manual de prácticas que permita a los futuros alumnos de la UPCT conocer el funcionamiento y comportamiento de este tipo de aerogeneradores y servir de una guía de eso. El banco de ensayos cuenta con un aerogenerador de 1 kW de potencia el cual es incidido por un flujo de viento originado por unos ventiladores con el propósito de simular las condiciones reales a las que estaría expuesto. De esta forma, se podría obtener el comportamiento de dicho aerogenerador en función de las diferentes condiciones de velocidad del viento, temperatura y presión. Durante la realización de este proyecto se ha realizado la puesta a punto del banco de ensayos. A pesar de que este no era el objetivo inicial, la configuración de la instalación estaba incompleta y necesita algunos ajustes para su correcto funcionamiento. En concreto, se ha ajustado el valor que proporcionaba en el “Data Logger” el transductor de tensión, el cuál proporcionaba un valor erróneo. También se ha solucionado el problema que generaba la desconexión del propio sistema “Data Logger”. Este fallo era debido a la inclusión de ruido producido por la conexión ModBus proveniente de los variadores. La solución provisional fue desconectarlo, y posteriormente se intentó dar una solución definitiva mediante la instalación de una interfaz aislada para la conexión ModBus y evitar así la inclusión de ruido. Uno de los dos objetivos más importantes del presente proyecto es la caracterización de la instalación eólica de pequeña potencia. Mediante los ventiladores disponibles se incide un flujo de aire sobre el aerogenerador que consigue mover las aspas. Mediante los anemómetros que dispone el sistema de medida se tomarán datos de vientos para cuatro posiciones distintas del plano horizontal y mediante una barra corredera los anemómetros se moverán de posición en el plano vertical. De esta manera se obtienen 16 datos distintos para una frecuencia, lo que permite la elaboración de un mapa de vientos. También se tomarán datos de voltaje de intensidad y voltaje generados por el rotor de la turbina eólica, para poder calcular así la curva de potencia. En segundo lugar, se elaborará un guión de prácticas para que el futuro sirva de guía para la realización de ensayos o sesiones de prácticas por parte de los alumnos de la asignatura “Energía Eólica” de la UPCT. Este manual facilitaría la utilización de la instalación a cualquier alumno, ya que es un guía completa donde se describe tanto el aspecto teórico de aerogeneradores eólicos como el funcionamiento y la estructura del banco de ensayos.