Diseño de un sistema de captación de agua de mar mediante Energía Eólica

Abstract

En este proyecto se ha elaborado el diseño de un sistema de captación de agua de mar mediante el aprovechamiento del potencial eólico presente en zonas costeras de Colombia; para tal fin se realizó el estudio de las condiciones del entorno y los requerimientos de diseño, pudiendo elaborar un sistema con una turbina eólica de tipo multipala, la cual está conectada mecánicamente a una bomba de pistón. El sistema se probó por medio de la fabricación de un prototipo a escala, logrando determinar un estimado de la eficiencia de la turbina diseñada a escala real. Para la elaboración del diseño de la turbina eólica se efectuó un estudio de la teoría aerodinámica y de diseño de palas de rotores eólicos, así como también se analizaron diseños elaborados en otras investigaciones en el resto del mundo y diseños de turbinas fabricadas a nivel industrial. Con base en la información recolectada y en los requerimientos de diseño prestablecidos, se determinaron las características del sistema y su respectivo dimensionamiento. Con los resultados de las pruebas efectuadas, se analizaron las condiciones más recomendables para el uso del equipo y se hizo una comparación del mismo confrontado primero a un sistema alimentado por energía no renovable y después confrontado a un sistema idéntico adquirido de fabricantes industriales, resaltando las principales ventajas y desventajas. Dicho estudió demostró que el diseño elaborado es eficiente y viable económicamente.

In this project, the design of a seawater collection system has been developed through the use of the wind potential present in coastal areas of Colombia; for this purpose, the study of the environmental conditions and the design requirements was carried out, being able to elaborate a system with a multi-blade wind turbine, which is mechanically connected to a piston pump. The system was tested through the manufacture of a prototype to scale, achieving to determine an estimate of the efficiency of the turbine designed on a real scale. For the elaboration of the design of the wind turbine, a study of the aerodynamic theory and the design of wind rotor blades was carried out, as well as the designs elaborated in other investigations in the rest of the world and the designs of manufactured turbines at an industrial level. Based on the information collected and the design requirements, the characteristics of the system and its respective sizing are determined. With the results of the tests carried out, the most recommendable conditions for the use of the equipment were analyzed and a comparison was made of it first confronted with a system fed by non-renewable energy and then confronted with an identical system acquired from industrial manufacturers, highlighting the Main advantages and disadvantages. This study showed that the elaborated design is efficient and economically viable.