Kitewinder: banco de pruebas de un aerogenerador aéreo

Presentación:

El sistema «Aerogenerador aéreo Kitewinder» es un sistema didáctico multitecnológico basado en la invención de una start-up de la región de Nueva Aquitania.
Hoy en día, la producción de energía eólica se basa principalmente en aerogeneradores con mástil, sin embargo, el enfoque de los aerogeneradores aéreos sin mástil rígido ofrece una alternativa con ventajas reales:
•Captura de vientos más constantes y potentes a gran altitud
•Facilidad de despliegue, reducción de las molestias sonoras
•Sin mástil, sin cimientos, reducción del 90 % de la cantidad de materiales de fabricación.

Kiwee One de Kitewinder es un aerogenerador aéreo que permite captar los vientos en altitud mediante un aerogenerador soportado por una vela y conectado al generador en tierra mediante un sistema de poleas y correas.

Con su correa de 150 m, Kiwee One aprovecha los vientos constantes en altura, tanto de día como de noche, para proporcionar una potencia constante de 100 W. En cuanto el viento cesa o es necesario plegar la solución, Kiwee One se rebobina automáticamente para aterrizar a menos de 3 m de su punto de anclaje.

KiweeOne pesa 4,5 kg y se puede transportar en una mochila. Se instala sin herramientas y sus palas son plegables.

Kitewinder ha diseñado una solución de producción de energía compacta y de bajo coste mediante un enfoque analítico y un prototipado iterativo. La implicación de Kitewinder en la adaptación pedagógica de Kiwee One ha permitido acceder al historial de diseño y a las decisiones técnicas asociadas.

La maqueta pedagógica está compuesta por toda la cadena de conversión del aerogenerador Kiwee One, a excepción de la hélice. Un motor programado reproduce el comportamiento de una hélice con un viento determinado. Kiwee One se adapta constantemente a las condiciones del viento para extraer la máxima energía posible, preservando al mismo tiempo su integridad.

Contenido del producto didáctico «Aerogenerador aerotransportado Kitewinder»:

El «Banco de pruebas de la turbina eólica aerotransportada Kitewinder» KW10 consta de:

• El mecanismo de transmisión angular de la parte motriz (la vela y las palas se suministran como piezas sueltas junto con el banco).
• El sistema de cables que conecta el motor y el generador
• El generador
• La tarjeta de control electrónico y la batería de iones de litio de 2200 mAh
• Un subconjunto de motorización del motor que permite reproducir condiciones de viento variable
• Un medidor de tensiones que permite trabajar sobre las tensiones del cable
• Un chasis mecanosoldado que garantiza la seguridad de los usuarios

Una interfaz de usuario diseñada en Labview (ejecutable y .vi incluidos) permite controlar el sistema y realizar las adquisiciones de señales de control y mediciones:

• Motor: Consigna de velocidad del viento –Potencia Cin/ Betz/ Árbol / Motor/Eléctrica –Velocidad de rotación –Consigna de intensidad
• Generador: Consigna de velocidad y velocidad –Intensidad, tensión y nivel de batería –Potencia del generador –Potencia e intensidad de salida –Tensión de salida
• Medidor de tensiones: Datos brutos de 12 bits –Datos convertidos en gramos

Se proporciona un expediente técnico y pedagógico en formato HTML con:

• Planos Solidworks con evoluciones del diseño a lo largo del proyecto
• Esquemas eléctricos y electrónicos
• Modelo SysML
• Modelos Matlab/Simulink
• Programas Python
• Interfaces Labview(.exe y .vi)
• Actividades pedagógicas...

También se ofrece el aerogenerador aerotransportado Kiwee One de Kitewinder, listo para su uso en condiciones reales (Ref.: KW11)

Puntos claves del sistema:

• Sistema innovador y original de producción de energías renovables
• Fácil implementación en el banco de pruebas.
• Riqueza tecnológica: cinemática, mecánica, materiales, baterías, medidores de tensión...
• Matlab/Simulink, Solidworks, SysML, Python

Referencias:

KW10: Banco de pruebas del aerogenerador aerotransportado Kitewinder

KW11: Aerogenerador aerotransportado Kiwee One de Kitewinder (listo para su uso en condiciones reales)

Vídeo:

Vídeo de presentación de Kitewinder