Revisión de los perfiles aerodinámicos apropiados para turbinas eólicas de eje horizontal y de pequeña escala en zonas boscosas

Abstract

Introducción: la energía eólica ha crecido de forma acelerada en los últimos 20 años y los sitios para instalar parques eólicos se empiezan a agotar. Las turbinas eólicas de pequeña escala representan una alternativa viable, en particular en zonas boscosas: de bajo potencial eólico y alta turbulencia. Objetivo: presentar una revisión de los perfiles aerodinámicos para aerogeneradores de pequeña escala, para determinar su posible aplicación en zonas boscosas. Materiales y métodos: se efectúa una revisión literaria en las bases de datos Web of Science y Scopus, sobre turbinas eólicas de pequeña escala de eje horizontal, en las revistas Energy, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews y Renewable Energy, entre otras. Se define una clasificación de tres grandes grupos para los perfiles aerodinámicos: de uso muy frecuente, de uso con frecuencia media y de uso con baja frecuencia. Resultados: los perfiles de uso muy frecuente son el SG6043, S809 y NACA0012, siendo el primero de ellos el que presenta mejor desempeño aerodinámico. A pesar de esto, otros perfiles como el SH3055 son ampliamente usados en turbinas eólicas de pequeña escala. Conclusiones: un perfil adecuado para una turbina eólica de pequeña escala para zonas boscosas debe ser diseñado para regulación por pérdida (stall) y poseer una alta robustez ante cambios de rugosidad superficial. El perfil con mayor potencial, según la literatura para esta aplicación, es el SG6043, siendo 110 % y 85 % más eficiente que NACA0012 y S809, respectivamente, para un Re de 2 x 105; empero, se requiere más investigación en temas como desempeño aerodinámico de los perfiles ante altos niveles de turbulencia.