Diseño teórico de un generador eléctrico híbrido solar - eólico

Abstract

El presente proyecto aborda el diseño teórico de un generador eléctrico híbrido solar-eólico, pensado para instalación en azoteas de edificios. Este dispositivo híbrido combina un panel solar fotovoltaico y una turbina Savonius con el objetivo de garantizar un suministro eléctrico continuo, con una potencia nominal entre 500 y 1000 [W ]. El diseño prioriza la eficiencia, buscando aprovechar tanto la irradiación solar como las corrientes de viento, y cuenta con una estructura modular que facilita su transporte e instalación.

La metodología empleada incluyó una serie de etapas como la recopilación y análisis de antecedentes teóricos y técnicos, la realización de simulaciones estructurales y de dinámica de fluidos (CFD), así como la evaluación de materiales y componentes comerciales para asegurar la compatibilidad eléctrica y mecánica. Estas simulaciones validaron la resistencia mecánica y estructural, la generación de potencia y el rendimiento del sistema, logrando un coeficiente de potencia de la turbina superior al 40 %, cuyo valor puede observarse en los análisis de resultados de la simulación de viento.

Adicionalmente, los estudios de los recursos naturales permitieron evidenciaron que Chile posee condiciones ideales para implementar esta tecnología con altos niveles de radiación solar en la zona norte y velocidades de viento adecuadas y constantes en diversas regiones. Este diseño no solo responde a la creciente necesidad de energías limpias, sino que también contribuye a mitigar el cambio climático al reducir emisiones de gases de efecto invernadero. La solución propuesta es escalable y adaptable a diferentes contextos urbanos, ofreciendo un avance significativo hacia la transición energética sostenible.