Diseño preliminar de un aerogenerador de 10MW de potencia
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DISEÑO PRELIMINAR DE UN AEROGENERADOR DE 10 MW DE POTENCIA
Aida Suárez Pacios Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos
Tecnología
Norma IEC 61400-2 Ed.3
Aerodinámica del rotor
Dimensionado del rotor
Determinación de masas
Estructura
Análisis de vibraciones
Sistema eléctrico
Sistema de regulación y control
Estimación de costes
Rotores de baja inducción
Conclusiones/102
DESARROLLOEnergía eólica
DISEÑO AERODINÁMICO
/103
DU40 DU25 Naca63618
CPmax = 0.5242
Parámetros de diseño:
PN = 10 MW k = 1.5
c = 9 m/s ΩR = 80 m/s
DIMENSIONADO
/104
Radio 95.36 m
125m
DETERMINACIÓN DE MASAS DE
COMPONENTES
/105
379 Ton
235 Ton
1577 Ton
Torre tubular de hormigón
prefabricado
Materiales compuestos
Generador asíncrono de imanes permanentesMultiplicadora por transmisión directa
Revestimiento t/c=0.0015+0.001/c
Larguero frontal
t/c=0.003
Larguero trasero
t/c=0.004
Refuerzo del cajón de torsión
t/c|sup=0.004 t/c|inf=0.001
Refuerzos del borde de salida t/c=0.003
ESTRUCTURA INTERNA DE LA PALA
/106
GRP (Eglass-Epoxi)
CFRP (IM7-Epoxi) *De Windpact turbine design scaling studies technical area 1-composite blades for 80 to 120 meter rotor, 2001, y
elaboración propia.
ANÁLISIS DE VIBRACIONES
/107
/108
COE [c€2015/kWh]
Onshore 11.63
Offshore 22.99
ESTIMACIÓN DE COSTES
*De Evolución tecnológica y prospectiva de costes de las energías renovables. Instituto para la diversificación y ahorro de energía.
/109
ROTORES DE BAJA INDUCCIÓN
Potencia media 1.6% Momento flector medio en el buje 9%
• Disminuir la cuerda: 30% • Aumentar el radio: 5%Variación geometría de pala óptima
DESARROLLOS FUTUROS
/1010
• Determinación de masas y costes más actual
• Examen exhaustivo vibraciones
• Análisis más detallado de cargas
• Estudio del comportamiento a fatiga
• Profundizar en los sistemas eléctrico y de control
• LIR: efecto del aumento del momento flector en el buje
•
• Sistemas de almacenamiento masivo de energía
• Mayor altura de la torre • Utilización de materiales
más resistentes y en menor cantidad
• Desarrollo de cimentaciones offshore
• Facilidad de transporte, montaje y mantenimiento