Investigan mediante simulación numérica la mejora de los aerogeneradores de eje vertical

Cristina G. Pedraz/DICYT Cuando circulamos por las carreteras es común observar parques eólicos formados por grandes molinos que pueden verse a kilómetros de distancia. Estos aerogeneradores, descendientes de los molinos tradicionales, son de eje horizontal, es decir, la rotación de sus aspas es paralela al suelo. Menos conocidos para el público son los aerogeneradores de eje vertical, aquellos cuyo eje de rotación se sitúa perpendicular al suelo. Frente a los primeros, estos molinos son más económicos y sencillos aunque su eficiencia es menor. Investigadores del Grupo de Ingeniería de los Fluidos de la Universidad de Valladolid trabajan en la mejora del diseño de estos molinos de eje vertical mediante simulación numérica, con el fin último de incrementar su rendimiento.

Tal y como ha detallado a DiCYT el coordinador del Grupo, César Méndez, los molinos de eje horizontal “funcionan siempre independientemente de por dónde gire el viento, y entonces siempre sacan algo de rendimiento”, mientras que los otros “necesitan un mínimo”.

Los aerogeneradores de eje vertical no tienen un arranque automático, sino que requieren de una conexión a la red para poder arrancar, utilizando el generador como motor. “Tienen un par de arranque un poco alto y para que empiecen a girar les hace falta una corriente de aire importante”, señala Méndez.

El objetivo de los investigadores, que colaboran con una institución mexicana al respecto, es optimizar el diseño de los álabes (paletas curvas de la turbina que reciben el impulso del fluido, en este caso el aire) a través de simulación numérica. “Estamos estudiando cómo tiene que ser el diseño de álabes para que el aerogenerador obtenga potencia suficiente. Tratamos de ir haciendo modificaciones para optimizar el rendimiento”, explica.

De este modo, el grupo de investigadores vallisoletanos trata de avanzar en el diseño de los álabes “para que el aerogenerador arranque sin necesidad de una corriente tan elevada y para que su rendimiento sea bueno”, concluye.

GIR de Ingeniería de los Fluidos

El GIR de Ingeniería de los Fluidos de la Universidad de Valladolid nació con el fin de aunar a una serie de investigadores con experiencia en este campo. En este tiempo han llevado a cabo numerosos proyectos de investigación tanto regionales como nacionales, contratos con empresas y publicaciones de reconocido prestigio. En la actualidad, el equipo científico está constituido por siete profesores ordinarios y uno asociado, y también forma parte de los Grupos de Excelencia de la Junta de Castilla y León.

Además del desarrollo de técnicas y procedimientos numéricos y experimentales para el análisis del comportamiento de los fluidos en diferentes ámbitos del sector industrial y de servicios, el grupo tiene entre sus objetivos la difusión de la producción científica y tecnológica a través de cursos de formación, publicaciones, patentes, etc; favorecer la coordinación y la operatividad de sus miembros del grupo, y optimizar la utilización de recursos tanto humanos como materiales, en especial los medios de cálculo y las instalaciones experimentales.

Ventajas de los aerogeneradores de eje vertical

Los aerogeneradores de eje vertical cuentan con diferentes ventajas por lo que se presume un amplio potencial de desarrollo en el futuro. En primer lugar, no necesitan de una gran inversión ya que tienen un menor tamaño y por tanto requieren una infraestructura menos compleja que los convencionales. Este tamaño les confiere también un menor impacto ambiental. Frente a los de eje horizontal, los de eje vertical no necesitan estar ubicados en espacios naturales y las aves pueden evadirlos con mayor facilidad.   Asimismo, sus costes de instalación y mantenimiento son menores y pueden instalarse prácticamente en cualquier lugar, como en las azoteas de los edificios. Por otro lado, aprovechan mejor los vientos de baja altura y las irregularidades en el terreno que incrementan la velocidad del viento. Su funcionamiento es además silencioso, un aspecto importante para su ubicación en lugares habitados.