Diseño de un molino de viento para el bombeo de agua en un sistema de riego por aspersión
DOI:
https://doi.org/10.17981/ingecuc.17.2.2021.16Palabras clave:
rotor eólico, geometría de la pala, potencia útil, bomba de pistón, coeficiente de solidezResumen
Introducción— El uso de la energía eólica con fines prácticos es referido desde tiempos antiguos; sin embargo en la actualidad recobra vigencia por la necesidad de encontrar fuentes alternativas de energía frente al combustible fósil convencional que es cada vez más escaso y causa graves problemas de contaminación ambiental.
Objetivo— Diseñar un molino de viento para la extracción de agua de forma sencilla y eficiente, a partir de los principios de un molino de viento multipala y la utilización de materiales recuperados en la localidad que permita el riego del cultivo de ajo con sistema de riego por aspersión al mínimo coste posible.
Metodología— Se utilizaron diferentes metodologías como la experiencia de los productores, enfoques técnicos establecidos para la selección de la relación de velocidades diámetro del rotor, coeficiente de sustentación; coeficiente de arrastre y ángulo de ataque. Se utilizó el método analítico para el cálculo del coeficiente de solidez, los ángulos de cuerda, el coeficiente de potencia, la potencia útil, el caudal real, la potencia hidráulica de la bomba, la fuerza total en el pistón, la fuerza centrífuga, la fuerza de sustentación, la fuerza de arrastre y el par de arranque generado en un molino de viento.
Resultados— Se obtuvieron a partir de las velocidades del viento registradas en la localidad durante 30 años de estudios sistemáticos y de los parámetros definidos y calculados para el rotor eólico y la bomba volumétrica. Se logró diseñar un molino de viento con las características mecánicas e hidráulicas adecuadas para ser utilizado en la agricultura.
Conclusiones— La investigación demostró que el diseño del molino de viento permite completar las demandas del bombeo de agua para el sistema de riego al garantizar un caudal real de 0.17 L s–1 y un volumen de agua de 0.30 L desplazado por la bomba en cada revolución del rotor eólico. La potencia generada por el rotor eólico satisface la potencia requerida por la bomba.
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