Propuesta de ensayos estructurales de aspas de turbina de viento de baja capacidad de doble raíz con base a la norma IEC 61400-2

Abstract

The wind energy industry each year exceeds the previous one in installed units. The areas with the highest wind speeds have been exploited in their entirety, now the attention is focusing on the areas of medium and low wind speed, especially the latter since it is the most abundant resource. For this, it is necessary to develop new technologies that allow efficient use of the low-power resource. Due to the fact that it is a barely developing field, the regulations that certify the useful life of the components of low-power wind turbines are very scarce. The main objective of this research work is to develop a methodology for structural tests for double root blades, which is an invention of the researchers at the Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo to take advantage of the areas of low wind speeds. This methodology is strictly adhered to the standards dictated by the IEC 61400-2 standard for low power wind turbines. For this, the double root blade will be simulated by means of a finite element for different load hypotheses dictated by the standard, as well as static tests using extensometric techniques. Finally, the data obtained will be analyzed and compared to propose a specific methodology for this type of blades.

La industria de la energía eólica cada año se supera respecto al anterior en unidades instaladas. Las zonas de mayor velocidad de viento han sido explotadas en su totalidad, ahora la atención se está centrando en las zonas de media y baja velocidad de viento, especialmente estas últimas ya que es el recurso que más abunda. Para ello es necesario desarrollar nuevas tecnologías que permitan el aprovechamiento eficiente del recurso de baja potencia. Debido a que es un campo apenas en desarrollo, las normativas que certifican la vida útil de los componentes de aerogeneradores de baja potencia son muy escasas. Este trabajo de investigación tiene como principal objetivo desarrollar una metodología de ensayos estructurales para álabes de doble raíz, que es una invención de los investigadores de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo para aprovechar las zonas de bajas velocidades de viento. Dicha metodología está estrictamente apegada a los estándares que dicta la norma IEC 61400-2 para aerogeneradores de baja potencia. Para ello el álabe de doble raíz se simulará mediante elemento finito para distintas hipótesis de carga que dicta la norma, así como también ensayos estáticos utilizando técnicas de extensometría. Por último, se analizarán y compararán los datos obtenidos para proponer una metodología específica para este tipo de álabes.