viernes, 17 de febrero de 2017

Cálculos físicos y Matemáticos para la turbina Eólica modelo Hugh Piggott


Calculo potencia electrica: 
 
La fórmula para evaluar la potencia de una turbina eólica es la siguiente:
P = k Cp 0.5 ρ A V3
Donde:
P = Potencia obtenida, kilowatts
Cp = Coeficiente de máxima potencia, en el rango de 0.25 a 0.45 adimensional, (Teóricamente el máximo es 0.59)
ρ = Densidad del aire, lb/pie3
A = Área de barrido del rotor, pie2 ó π x D2/4 (D es el diámetro del rotor y π = 3.1416)
V = Velocidad del viento, m.p.h.
K = 0.000133 una constante para transformar las unidades a Kilowatts (multiplicando el resultado obtenido por 1.34 se obtiene un resultado en Caballos de potencia (H.P.) por lo tanto 1kW =1.34 H.P.)



Para obtener una estimación preliminar del funcionamiento de una turbina eólica en particular, use la siguiente fórmula:

GAE = 0.01328 D2 V3

Donde:

GAE = Generación anual de energía

D = Diámetro del rotor, pies

V = Velocidad del viento promedio anual, m.p.h.



Producción mensual de energía de acuerdo a la velocidad del viento media
Diámetro de la hélice
1.2 m
1.8 m
2.4 m
3 m
3.6 m
4.2 m
Potencia Nominal
0.2 kW
0.35 kW
0.7 kW
0.8 kW
1 kW
1 kW
Velocidad promedio de  3 m/s
5 kW/h
12 kW/h
22 kW/h
34 kW/h
49 kW/h
67 kW/h
Velocidad promedio de 4 m/s
14 kW/h
30 kW/h
54 kW/h
85 kW/h
122 kW/h
166 kW/h
Velocidad promedio de 5 m/s
23 kW/h
53 kW/h
93 kW/h
146 kW/h
210 kW/h
286 kW/h
Velocidad promedio de 6 m/s
33 kW/h
74 kW/h
131 kW/h
205 kW/h
296 kW/h
402 kW/h
Velocidad promedio de 7 m/s
41 kW/h
92 kW/h
164 kW/h
256 kW/h
369 kW/h
502 kW/h



Para el sistema de generación necesitaremos las siguientes cosas:

- Banco de baterías de 24 volts en corriente
directa, 375 Amperes-hora
- Inversor de onda senoidal , 120 de corriente
alterna, 1 fase, 4 kilowatts.

Calculo de velocidad del viento promedio
Ensamble de nuestro generador Eólico