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Facultad de Ingeniería

La Ingeniería Mecánica en la energía eólica

Con la charla ‘Fundamentos de la Energía Eólica’, Andrés Felipe Rodríguez, docente de la facultad de Ingeniería de la UAO participó en el ‘Seminario permanente de Ingeniería Mecánica’, organizado por la dirección del programa, en donde compartió su conocimiento en torno a la energía eólica y el aporte como ingenieros mecánicos.

Para comenzar se hizo una definición de la energía desde la ciencia, “desde la física siempre nos han dado la definición que la energía es la capacidad que tiene un sistema para realizar un trabajo, ya desde la termodinámica la energía es una propiedad conservada que ni se crea ni se destruye, solo se transforma”, mencionó Andrés Felipe. Desde la termodinámica se puede hacer una clasificación de las energías como energías macroscópicas y energías microscópicas.

Por otro lado, el docente destacó como a nivel del Consejo Mundial de Energía se reconocen las diferentes formas que constituyen la energía en general, entre estas se encuentra la energía química, nuclear, hidráulica y eólica solar.

Ahora bien, entrando en el tema del seminario, la energía eólica es producto del movimiento de las masas de aire y es considerada como una energía renovable. En dichas masas de aire, la radiación solar genera gradientes de temperatura de acuerdo a las diferentes zonas geográficas de la tierra, e inducen su movimiento por el  fenómeno de convección natural. Es así como la energía eólica se considera una fuente renovable de energía, la cual puede ser aprovechada mediante dispositivos mecánicos como las turbinas eólicas.

Existen diferentes tipos de turbina, las turbinas eólicas de eje horizontal y las turbinas eólicas de eje vertical.

Turbinas eólicas

Son máquinas motoras que aprovechan la energía cinética del viento y la convierten en energía mecánica. Existen dos tipos de turbinas eólicas: las de eje horizontal y las de eje vertical; para las primeras el eje está paralelo al movimiento del fluido y estas están constituidas por cimiento, torre, góndola con tren de fuerza y álabes. Estas turbinas son las más estudiadas y aprovechadas dentro de la energía eólica.

Sobre las turbinas de eje vertical, son aquellas que están en la dirección predominante del eje del viento, son menos sensibles a condiciones de alta  turbulencia, producen menos vibraciones y no necesitan un sistema de orientación. 

Rol del ingeniero mecánico en la energía eólica

La ingeniería mecánica teniendo como base las teorías de diseño y los principios de la mecánica de fluidos contribuye al desarrollo de turbinas eólicas eficientes para el aprovechamiento de la energía cinética del viento. La energía cinética tiene que ver con el movimiento de un cuerpo, es la energía que tiene un cuerpo cuando realiza un movimiento, puede ser traslacional o rotacional.

Durante su intervención, el docente mencionó algunos conceptos que hay que tener en cuenta como las generalidades y potencia disponible del viento, el coeficiente de potencia, el límite de Betz, las máquinas de fluido, el rotor y la fuerza inducida de este en una turbina, los tipos de turbinas eólica como la de eje vertical tipo Savonius, entre otros.

Finalmente concluyo con la investigación y desarrollo de su trabajo de grado en torno a la energía eólica, el cual fue titulado como ‘Diseño y construcción de pruebas experimentales de una turbina tipos Savonius’.

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