Consideraciones prácticas: (i) Un aerogenerador solo podrá obtener un porcentaje de la energía que transporta el viento inferior al límite de Betz que corresponde a un 59%; (ii) para la generación de electricidad es conveniente que la hélice gire a más de 1000 RPM (menor velocidad puede ser útil para realizar operaciones mecánicas, pero no generación eléctrica).
El siguiente gráfico puede ayudar a ilustrar cómo es la distribución de eficiencias con respecto al TSR (tip speed ratio, o cuociente entre la velocidad lineal máxima de rotación del aerogenerador versus velocidad del viento).
1. Aeromotores de Eje Vertical
Hemos distinguido dos grandes diferencias entre los aerogeneradores. En este caso, los de eje vertical presentan las siguientes características:
| Ventajas | Desventajas |
| No se requiere torre para la máquina. | En general, las velocidades presentan grandes variaciones en el eje vertical y en el suelo son muy bajas. |
| No requiere mecanismo de orientación debido a cambios en la dirección del viento. | Poca eficiencia promedio con respecto a los aeromotores de eje horizontal. |
| Mayor facilidad de construcción. | Necesitan energía externa para arrancar. |
| | Mayor complejidad en mantención (se debe en general desmontar toda la máquina cambiar un cojinete, por ejemplo). |
Tabla 1 - Ventajas y Desventajas de Aeromotores de Eje Vertical
1.1 Aeromotores Savonius
El presente diseño de generador es útil por la facilidad de su elaboración. Presenta facilidades evidentes a la hora de usar materiales de deshecho (como puede apreciarse en la ilustración 1); podría recurrirse sin mayores problemas a algún tipo de recipiente cilíndrico y cortarlo por la mitad.
Ilustración 1 - Rotor Savonius
Hay que notar que no es imperativo utilizar solo dos palas; también es posible usar tres o cuatro. Una ventaja importante para este diseño es que no requiere una previa orientación a la dirección del viento; sin embargo, considerando que la evaluación del proyecto tiene especificado que la dirección del viento será única y uniforme, esta ventaja no tiene mayor importancia.
Por último, este tipo de aerogeneradores generan un gran torque pero, dado que no giran nunca a mayor velocidad que la del viento, con dificultad logran pasar de las 100 RPM. Esto los vuelve una mala opción para la generación de electricidad (como se explica en las consideraciones prácticas al principio).
1.2 Panemonas
Este concepto de aerogenerador corresponde a un sistema de Savonius pero en las palas se colocan semiesferas en vez de semicilindros. Su eficiencia es baja. Es común ver este tipo de diseño en anemómetros.
1.3 Aeromotor Savonius Helicoidal
Una forma de eliminar parte de la resistencia que se genera en un aerogenerador Savonius cuando un álabe gira en contra de la dirección del viento es torcerlos, de manera de que queden de forma helicoidal, como se muestra en la figura.
Ilustración 2 - Savonius Helicoidal
1.4 Aeromotores Darrieus
En teoría, este tipo de generación es igual de eficiente que el de tipo hélice enfrentada al viento. Requiere de velocidades de viento mínimas de entre 4 y 5 m/s.
El tipo de la ilustración 3 tiene forma de C debido al problema que significa la presencia de fuerzas centrífugas cuando el dispositivo gira a grandes velocidades, esa forma de palas permite que ellas mismas soporten su peso y fuerza centrípeta.
1.5 Aeromotor Darrieus Helicoidal
Con este diseño se asegura que no existan ángulos muertos de ataque de las palas al viento. Presenta complicaciones obvias desde el punto de vista de la construcción.
Ilustración 5 - Darrieus Helicoidal
1.6 Aeromotor Mixto (Savonius-Darrieus)
También existe la posibilidad de combinar las dos opciones anteriores para lograr una mayor eficacia. En ese caso, el diseño preliminar del dispositivo constaría de las palas externas que corresponden al aerogenerador Darrieus y más cerca del eje, las palas correspondientes al sistema Savonius.
2. Generadores de Eje Horizontal
Ventajas:
• Este diseño ofrece una plataforma conocida y muy probada.
• Simpleza en la construcción.
• Pocas partes.
• Liviano
• Eficiente
• Paso variable
Desventajas:
• Ruidoso
• Requiere gran velocidad del viento
• Gran esfuerzo sobre el eje principal
• Bajo torque a bajas velocidades del viento
• Gran diámetro
2.2 Diseño estándar más 3 aspas
Son uno de los diseños más antiguos que existen, dada su ventaja de generar gran torque este concepto se ajusta a necesidades básicas de alto torque y bajas RPM como la molienda de granos y el bombeo de agua.
Ventajas:• Gran torque
• Diámetro reducido
• Aprovechamiento de vientos a velocidades bajas
Desventajas:
• Mayor número de aspas aumenta el peso
• Difícil construcción
• Menor eficiencia debido a perdidas relacionadas con tener más aspas
• Baja velocidad de rotación
2.3 Hélices en Ductos
Esta configuración relativamente nueva se basa principalmente en evitar la pérdida de flujo de aire por los lados del disco del rotor, usando un ducto se confina el aire aumentando la potencia generada por unidad de área.
Ventajas:
• Tamaño reducido para una potencia dada
• Bajo ruido
• Mayor densidad en la instalación de granjas eólica
Desventajas:
• Construcción compleja, tolerancias muy estrictas
• Mayor peso dada la estructura del ducto
• Difícil instalación
2.4 Otras Geometrías
Este tipo de geometría alternativa ofrece ventajas principalmente relacionadas con la estética y la generación con muchas unidades pequeñas.
Ventajas:
• Estética
• Compacto
• Generación a bajas velocidades de viento
Desventajas:
• Muy difícil construcción
• Eficiencia reducida
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