Fecha entrega:
Ciclo de Grado Medio, Técnico en Instalaciones Eléctricas y Automáticas. (M1I) Módulo: Instalaciones Renovables
Informe: Entrenador de ENERGÍA EÓLICA
Alumno: Campo Leonardo, Manuel
Enunciado: En el siguiente informe se van a exponer unos ensayos a diferentes capacidades del funcionamiento de un módulo de aire que simula un aerogenerador, cuyo conexionado se va a explicar, y que, además, van a ser representadas en una serie de gráficas. Lista de Materiales: N MATERIAL º 1 Entrenador de energía eólica: 1 Voltímetro 1 Amperímetro 3 Indicadores luminosos 1
Batería portátil
1 Amperímetro
MARCA
MOD.
CHINT CHINT CHINT Schneide r
D1 D1 D1
CHINT
D1
E
REFERENCIA NP47-AD-5 NP72-AD-5 NP-2-BV63 XGSTP41BA NP72-AD-5
PREC./UD.
SUBT.
25 € 25 € 8,10 €
25 € 25 € 24,30 €
98,82 €
98,82 €
25 €
25 €
Total:
198,12 €
Proceso de trabajo: 1.
Ensayo del aerogenerador en vacío:
Se conecta el voltímetro del aerogenerador y realizamos una gráfica de la tensión del generador en función de su velocidad de giro, y otra de la velocidad de giro del aerogenerador en función de la velocidad que tiene el viento El esquema de conexión del aerogenerador para hacer el ensayo en vacío es:
G M V V
Manuel Campo Leonardo M1I
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‒Gráfica de la tensión en función de la velocidad del aerogenerador Vel. aerog. (rpm) Tensión (v)
0 0
0 0
6 1
130 6,5
195 8
200 10
302 15
358 18
407 20
461 23
780 24
Esta gráfica se ha realizado tomando las medidas que mostraban la tensión del generador (eje Y) y las r.p.m. del regulador (eje X). ‒ Gráfica de la velocidad del aerogenerador en función de la velocidad del viento Vel. viento (%)
0
24,32 40,54
Vel. viento (rpm) Vel. generador (rpm)
0 0
5,49 0
9,15 6
48,6 67,5 96,2 5 54,05 7 75,68 83,78 2 100 10,9 15,2 21,7 8 12,20 4 17,07 18,90 1 22,56 130 190 302 358 407 461 780
Esta gráfica se ha realizado tomando las medidas que mostraban las r.p.m. del regulador (eje Y) y el tanto por ciento de la velocidad del viento tomado mediante un voltímetro en la entrada de corriente del motor-simulador, y la velocidad del viento tomada en r.p.m. medida mediante el giro de un anemómetro situado donde el generador recibe el aire del motor, (eje X).
2.
Ensayo del aerogenerador en cortocircuito
Se conecta el voltímetro y el amperímetro del aerogenerador y en la salida del generador al regulador se conecta en cortocircuito, se hace una gráfica de la intensidad del generador en función de su velocidad de giro, y otra de la velocidad de giro del aerogenerador en función de la velocidad que tiene el viento El esquema de la conexión del aerogenerador para el ensayo en cortocircuito es:
G M Manuel Campo Leonardo M1I
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V V
A ‒ Gráfica de la intensidad en función de la velocidad del aerogenerador Vel aerog(rpm) Intensidad (A)
0 0
9 0,01
13 0,01
14 0,05
15 0,3
16 0,5
17 0,6
17 0,8
18 1
18 1,2
Los valores de ésta gráfica se han obtenido mediante el amperímetro situado a la salida del generador (para los valores del eje de las ordenadas) y el contador digital de revoluciones por minuto que posee la misma salida (para las abscisas). ‒ Gráfica de la velocidad del aerogenerador en función de la del viento Vel viento (%)
0
Vel viento (rpm) Vel. aerog (rpm)
0 0
35,1 49,7 67,5 32,43 4 40,54 3 62,16 7 15,2 7,32 7,93 9,15 11,22 14,02 4 9 13 14 15 18 16
70,2 7 75,68 100 15,8 5 17,07 22,56 17 17 18
Para ésta gráfica se han tomado valores provenientes del contador de r.p.m. de la salida del generador (eje Y), y valores el tanto por ciento de la velocidad del viento tomado mediante un voltímetro en la entrada de corriente del motor-simulador, además de la velocidad del viento tomada por el giro del anemómetro, (eje X).
3.
Ensayo del aerogenerador en carga
Se conecta el voltímetro y el amperímetro del aerogenerador y en la salida del generador se conecta el regulador de carga que posee tres lámparas; se hace una gráfica de la tensión del generador en función de la intensidad consumida, y otra de la velocidad de giro del aerogenerador en función de la velocidad del viento El esquema de la conexión del aerogenerador para hacer el ensayo en carga es:
Manuel Campo Leonardo M1I
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G M V V
A
‒ Gráfica de la tensión del aerogenerador en función de la intensidad % Carga Nº lámparas Intensidad (A) Tensión (v)
vacío 1 0 0,18 15 12
33% 2 0,19 11,9
3 0,2 11,5
1 0,2 10,9
66% 2 0,21 10
3 0,21 9,9
100% 1 2 3 0,22 0,4 0,42 8,76 4,1 2,5
Los valores de ésta gráfica se han tomado, para el eje Y, del voltímetro situado a la salida del generador, y para el eje X, del amperímetro localizado en el mismo lugar. ‒ Gráfica de la velocidad del aerogenerador en función de la velocidad del viento % Carga Nº lámparas Vel. aerog (rpm) Vel. viento cte. (rpm)
Manuel Campo Leonardo M1I
vacío 293 120
1 238 120
33% 2 229 120
3 227 120
1 211 120
66% 2 196 120
3 188 120
1 152 120
100% 2 3 81 49 120 120
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En ésta gráfica para calcular la variación de la velocidad del aerogenerador según su consumo se ha regulado tanto el nivel como el número de cargas a una velocidad constante del viento
4.
Ensayo de la toda instalación:
Se conecta el voltímetro y el amperímetro del aerogenerador y en la salida del generador se conecta el regulador electrónico que controla la alimentación de la batería controlando su carga (energía que se almacena) y su descarga (energía que se consume con el encendido de las lámparas, también conectadas). Según esto se hace una gráfica de la tensión del aerogenerador en función de la intensidad consumida, y otra de la tensión del viento en función de la intensidad de consumo. El esquema de la conexión del aerogenerador para el ensayo de la instalación será:
‒ Gráfica de la tensión del aerogenerador en función de la intensidad % carga Nº lámparas Intensidad (A) Tensión aerog. (v)
vací o 0,7 14,5
33% 1 0,78 14,1
2 0,79 14,1
66% 3 0,79 14,2
1 0,79 14
2 0,78 13,9
100% 3 0,79 14
1 0,79 14
2 0,81 13,5
3 0,82 13
Los valores de ésta gráfica se han tomado del voltímetro y el amperímetro situados a la salida del generador, (respectivamente para el eje de las Y y X). ‒ Gráfica de la tensión de la batería en función de la intensidad
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% Carga Nº lámparas Intensidad (A) V batería (v)
vacío 0,7 13,1
33% 1 2 0,78 0,79 12,9 12,9
3 0,79 12,9
66% 1 2 0,79 0,78 12,7 12,6
3 0,79 12,6
100% 1 2 0,79 0,81 12,6 12
3 0,82 11,5
Para ésta gráfica los valores del eje de ordenadas se han tomado del voltímetro situado en la batería, y los situados en el amperímetro de la salida del generador para el eje de abscisas.
Datos auxiliares: Simbología en la instalación del Entrenador de Energía Eólica: Elemento
Símbolo
Significado
Generador
Elementos de medición del generador
Regulador de velocidad del motor
Regulador electrónico
Batería
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Regulador de carga
Observaciones: Dada a la poca experiencia tanto en el campo práctico (conexionado) como en el teórico (elementos, materiales…) de esta parte de la asignatura he tenido cierta dificultad a la hora de realizar el informe y me han surgido varias dudas respecto a la fiabilidad de los datos presentados en las gráficas.
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