Máquinas eólicas de eje vertical
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Rotor Eólico Savonius de eje vertical

Sigurd Savonius, inventor del rotor eolico que lleva su nombre.jpg

El finés Sigurd Savonius inventó el rotor que lleva su nombre a mediados de la década del 20 y desde entonces el rotor en cuestión ha sido objeto de numerosos estudios que han ayudado a determinar las variables que inciden en su eficiencia.

Sus principales ventajas consisten en la relativa facilidad de construcción, su costo reducido en comparación a otros aerogeneradores y su bajo nivel tecnológico, lo cual lo hacen especialmente adecuado para países en vías de desarrollo y para poblados aislados y de pocos recursos.

Rotor Savonius - esquema.png

Sin embargo, debido a que funciona gracias al arrastre que produce el viento en sus palas (la diferencia de arrastre que se genera en las palas -una es cóncava y la otra convexa- causa un momento de torsión total respecto al eje distinto de cero en la presencia de suficiente viento, produciendo el giro), implica que exista una gran pérdida de energía causada por el rozamiento con el aire de la pala que va en contra del viento.

Esta es la razón por la cual se ha optado, en la mayoría de los casos, por utilizar aparatos que funcionen principalmente por el fenómeno de sustentación (lift), como el aerogenerador tradicional de eje horizontal (HAWT) o el más escaso tipo Darrieus (de eje vertical, o VAWT). Mientras un buen aerogenerador de eje vertical puede tener un coeficiente de potencia Cp (Potencia Extraída/Potencia Disponible en el Viento) cercano a 0,45 (máximo teórico, o límite de Betz: 0,593), un Savonius Tradicional difícilmente superará un 0,2 como Cp.

Curvas de Coeficiente de Potencia segun TSR para distintas maquinas eolicas.gif

Esto significa que bajo las mismas condiciones de viento y con área barrida igual en ambos casos, un HAWT podría generar más del doble de energía que un rotor Savonius, cuando éste último se encuentra en su peak de Cp (el coeficiente de potencia varía con el tip speed ratio, o TSR, que equivale a: [velocidad del punto más alejado del eje de rotación/velocidad del viento]. En un Savonius ocurre alrededor de TSR=0,8).

El Sr Savonius introdujo un detalle muy importante en su modelo, que consiste en el traslape existente entre las dos palas que forman el aparato. Esto permite aumentar la eficiencia en la extracción de energía, debido a la adición de un factor de sustentación (no muy grande) al ya comentado factor de arrastre.
Como se puede apreciar en el modelo de la imagen, se ha incluido esta característica.


Fuente: savoniushelicoidal.blogspot.com