Optimización de una celda eólica para mejorar el efecto de aumento de la velocidad del viento a través del metamodelo de pronóstico óptimo

• Autor: Baca Bernabé, Giusep Alexander
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28258
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28258
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Energía eólica; Generación distribuida; Turbina eólica modular; Celdas eólicas; Dinámica de fluidos computacional; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.02

Actualmente, la mayor parte de la capacidad instalada de energía eólica en el mundo se encuentra en parques eólicos y la razón detrás de esto está relacionada con el hecho de que las turbinas eólicas de eje horizontal convencionales son altamente eficientes solo a gran escala, lo que plantea un problema de concentración para el progreso de la transición energética y la generación distribuida de energía eólica. Para abordar ese problema, el presente trabajo explora la utilización de una nueva turbina eólica modular aumentada, basada en Celdas Eólicas, para incrementar la velocidad del viento con el fin de cosechar más energía del mismo recurso eólico como medio para descentralizar la generación de energía eólica en una gama más amplia de sitios eólicos adecuados para la generación distribuida. El efecto de aumento de la velocidad del viento de las Celdas Eólicas fue simulado numéricamente mediante el uso de dinámica de fluidos computacional y optimizado a través de un metamodelo de pronóstico óptimo, cuyas geometrías fueron parametrizadas usando Curvas de Bézier y calibradas contra experimentos de campo. Los resultados confirman la capacidad de este nuevo dispositivo para aumentar sustancialmente la velocidad del viento y potencialmente lograr altos niveles de eficiencia a una escala de generación distribuida. El presente trabajo muestra los primeros resultados de un objetivo específico correspondiente a un proyecto de investigación más completo de las Celdas Eólicas como un sistema alternativo para generación distribuida. El proyecto de investigación completo involucra estudios sobre curvas de aumento de potencia, superficies de pronóstico multivariable, diseño de espaciado óptimo, diseño de turbina eólica con soporte periférico, curvas de potencia, pruebas experimentales de prototipos en túneles de viento y en campo.