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2022-05-02

Análisis comparativo de torres de aerogeneradores terrestres

El objetivo de esta tesis de máster es analizar y comparar el comportamiento estructural de dos tipos de torres de aerogeneradores terrestres, así como sus posibles aplicaciones en la industria de la energía eólica de Grecia. Los tipos en comparación son una torre tubular, que es la más común, y una de celosía. En el trabajo se presenta cada torre detalladamente, destacando sus ventajas y desventajas.

Autor
Ioannis Eirinaios Chatzitolios, Stergios Nousios
Universidad

Universidad Aristóteles de Tesalónica, Grecia

Para que el análisis de las torres arrojara resultados comparables, se adoptó un modelo de aerogenerador común de 5 MW que determinaba su altura a 90 metros. La simulación y el análisis estructural se ejecutaron utilizando el software RFEM y RSTAB de Dlubal y sus módulos adicionales incluidos. La geometría de cada modelo se finalizó después de una ejecución de prueba y error. Para ambos modelos la calidad del acero utilizada fue S355 y las fuerzas que actuaron sobre cada torre fueron el peso propio de la estructura, el peso de la turbina de viento y el empuje provocado por el rotor y sus respectivos momentos de vuelco en la parte superior, y el perfil de la presión del viento personalizada para cada modelo. Las comprobaciones de diseño adecuadas se realizaron según las especificaciones del Eurocódigo.

Al comparar los resultados del análisis, la estructura tubular terminó, como se esperaba, más pesada que la celosía, mientras que la traslación general de su parte superior fue significativamente mayor. En cuanto al modelo de celosía, el momento desarrollado en su base fue mucho menor, lo que alivia la necesidad de una cimentación tan robusta. Por otra parte, el número de sus elementos y la complejidad del modelo de celosía, hacen que su construcción requiera mucho tiempo y su mantenimiento sea exigente y peligroso. En resumen, los productos del análisis combinados con las características ya conocidas de cada modelo confirman, por un lado, la tendencia a favorecer el modelo tubular y, por otro, demuestran que la torre de celosía es una alternativa viable con gran potencial especialmente cuando la principal preocupación es minimizar el coste.


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