Evaluación de la recolección de energía de un generador sin álabes con base de material hiperelástico

Resumen

Este trabajo presenta el diseño, construcción y evaluación de un aerogenerador sin álabes que aprovecha la resonancia inducida por el viento para la recolección de energía. El sistema propuesto emplea un mástil de PLA con unión flexible de TPU y refuerzo en fibra de carbono, además de películas piezoeléctricas para la conversión de vibraciones en energía eléctrica. La base se fabricó en resina epóxica y el prototipo fue caracterizado mediante análisis dinámico utilizando un acelerómetro ADXL335 y la tarjeta NI USB-6341, con procesamiento de datos en LabVIEW. La frecuencia natural se determinó mediante transformada rápida de Fourier (FFT) y se validó con un generador de vibraciones y pruebas en túnel de viento. Los resultados experimentales indican que el prototipo presenta una frecuencia natural promedio de 294 Hz, evidenciando estabilidad en su comportamiento resonante. Se observó que el grado de recubrimiento en fibra de carbono influye directamente en la rigidez estructural: un recubrimiento parcial incrementa la frecuencia hasta 500 Hz, mientras que un recubrimiento total asegura mayor estabilidad a 294 Hz. Finalmente, se concluye que la integración de la película piezoeléctrica LTD2-028K junto con el módulo LTC3588-1 permitirá optimizar la conversión energética, consolidando la viabilidad del sistema como alternativa innovadora en el aprovechamiento de energías renovables.