Diseño de un prototipo de turbina eólica de eje vertical tipo Savonius

Abstract

El presente proyecto tiene como objetivo diseñar una turbina eólica tipo Savonius de baja potencia a través de la caracterización de 3 rotores, evaluando su factibilidad para la generación eléctrica en Zonas No Interconectadas (ZNI) de Colombia. Estas regiones, que cubren el 52 % del territorio nacional, dependen en gran medida de plantas termoeléctricas a diésel, lo que incrementa los costos y las emisiones de carbono. La metodología se desarrolló en tres etapas: (1) revisión bibliográfica para la selección de tres configuraciones geométricas —rotor de 45°, rotor de 90° y perfil bioinspirado koi fish—; (2) diseño y construcción de un banco de pruebas acoplado a un túnel de viento TA300/300C; y (3) análisis estadístico de los datos obtenidos para determinar el coeficiente de potencia (Cp) y la potencia generada. Los resultados mostraron que el rotor koi fish presentó el mejor desempeño, con un Cp máximo de 0.05356 y una potencia de 0.441 W, superando en más del 10 % a las demás configuraciones. El diseño escalado proyecta una generación de hasta 5 W a 6 [m/s], confirmando que la turbina Savonius bioinspirada constituye una alternativa viable y sostenible para fortalecer la autonomía energética en zonas no interconectadas.