Análisis de un prototipo virtual de un generador de flujo axial trifásico de 250 w de energía eléctrica para miniturbinas eólicas
Date
Subject
Generador eléctrico
energía renovable
microturbina eólica
energía eólica
generador trifásico
Electric generator
renewable energy
wind microturbine
wind energy
three-phase generator
energía renovable
microturbina eólica
energía eólica
generador trifásico
Electric generator
renewable energy
wind microturbine
wind energy
three-phase generator
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Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC)
La demanda de un generador eléctrico de bajo costo para microturbinas eólicas se desarrolla a medida que aumenta la demanda de electricidad. La energía instalada de microturbinas eólicas en todo el mundo supera los 945 MW, con la tendencia mostrando un aumento con el tiempo. Este artículo tiene como objetivo desarrollar un prototipo de un generador de flujo axial trifásico de 250 W para turbinas eólicas de eje vertical u horizontal. Se utiliza la distribución de Weibull para describir las variaciones en la velocidad del viento; la probabilidad anual de velocidades del viento se obtuvo para un escenario específico con el que se calculó la energía total producida por año. Los programas Granta, EMWorks y LTSpice se utilizaron para las simulaciones virtuales. Los materiales fueron seleccionados comparando el precio, las eficiencias eléctricas, las propiedades mecánicas y las variables involucradas en la generación de energía eléctrica. Los resultados muestran una vida útil de 20 años, un análisis rentable y complementario, cumpliendo con políticas sociales y ambientales. La reducción de CO2 estimada es de 0,468 toneladas métricas por año comparada si se genera la misma cantidad electricidad con un generador eléctrico que funcione con combustibles fósiles. El costo de inversión inicial es de US $ 234,78 utilizando imanes de ferrita, correspondiente a un ahorro de US $ 85,72 con respecto al precio regular de un micro generador de la misma capacidad, y un tiempo de recuperación de la inversión es de dos años.
The demand for a low-cost electric generator for micro wind turbines develops as the demand for electricity increases. The installed micro wind turbine energy worldwide exceeds 945 MW, increasing over time. The paper aims to develop a 250 W three-phase axial flux generator for vertical or horizontal axis wind turbines. It uses the Weibull distribution to describe the variations in wind speeds; the annual probability of wind speeds was obtained for a specific scenario with which the total energy produced per year was calculated. Granta, EMWorks, and LTSpice software were used for the virtual simulations. The materials were selected by comparing the price, the electrical efficiencies, the mechanical properties, and the variables involved in generating electrical energy. The results show a useful life of 20 years, a profitable, complimentary analysis, and respect for social and environmental policies. The CO2 reduction obtained was 0.468 metric tons per year. The initial investment cost is US $234,78 using ferrite magnets, which is US $85,72 less than the regular price, and the payback time for the investment is two years.
The demand for a low-cost electric generator for micro wind turbines develops as the demand for electricity increases. The installed micro wind turbine energy worldwide exceeds 945 MW, increasing over time. The paper aims to develop a 250 W three-phase axial flux generator for vertical or horizontal axis wind turbines. It uses the Weibull distribution to describe the variations in wind speeds; the annual probability of wind speeds was obtained for a specific scenario with which the total energy produced per year was calculated. Granta, EMWorks, and LTSpice software were used for the virtual simulations. The materials were selected by comparing the price, the electrical efficiencies, the mechanical properties, and the variables involved in generating electrical energy. The results show a useful life of 20 years, a profitable, complimentary analysis, and respect for social and environmental policies. The CO2 reduction obtained was 0.468 metric tons per year. The initial investment cost is US $234,78 using ferrite magnets, which is US $85,72 less than the regular price, and the payback time for the investment is two years.
Description
Type
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Art.
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Art.
Source
Science, Engineering and Applications; Vol. 6 No. 2 (2023): Science, Engineering and Applications; 31-51
Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones; Vol. 6 Núm. 2 (2023): Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones; 31-51
2636-2171
2636-218X
10.22206/cyap.2023.v6i2
Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones; Vol. 6 Núm. 2 (2023): Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones; 31-51
2636-2171
2636-218X
10.22206/cyap.2023.v6i2