David Martínez Quintana
Rubén Lostado Lorza
Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
Proyecto Fin de Carrera
Ingeniería Mecánica
2014-2015
Título
Director/es
Facultad
Titulación
Departamento
PROYECTO FIN DE CARRERA
Curso Académico
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical
Autor/es
© El autor© Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, 2015
publicaciones.unirioja.esE-mail: [email protected]
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical, proyecto fin de carrerade David Martínez Quintana, dirigido por Rubén Lostado Lorza (publicado por la
Universidad de La Rioja), se difunde bajo una LicenciaCreative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 Unported.
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Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Proyecto de fin de Carrera
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Índice General
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
Memoria 0. Hoja de identificación ............................................................... 1
1. Objeto ...................................................................................... 5
2. Alcance .................................................................................... 6
3. Antecedentes. .......................................................................... 7
4. Normas y referencias. ............................................................ 10
4.1 Normas aplicadas. ........................................................................... 10
4.2 Bibliografía y Referencias. ............................................................... 11
4.2.1 Bibliografía. ....................................................................... 11
4.2.2 Referencias....................................................................... 11
4.2.3 Software para el desarrollo del proyecto .......................... 12
5. Definiciones y abreviaturas .................................................... 13
6. Requisitos de diseño .............................................................. 14
7. Análisis de soluciones ............................................................ 15
7.1 Definición del problema ................................................................... 15
7.1.1 Legislación. ....................................................................... 15
7.2 Partes estándar de aerogenerador de eje vertical. .......................... 16
7.3 Opciones estudiadas. ...................................................................... 17
7.3.1 Rotor de Sustentación o arrastre. ..................................... 17
7.3.2 Rotor de álabe recto o curvilíneo. ..................................... 19
7.3.3 Trasmisión y generador superior o inferior ....................... 21
7.4 Solución elegida .............................................................................. 22
8. Resultados finales. ................................................................. 23
8.1 Condiciones iníciales. ...................................................................... 23
8.2 Diseño aerodinámico. ...................................................................... 23
8.3 Esquema general del Aerogenerador. ............................................. 24
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
8.4 Mástil y Zapata. ............................................................................... 25
8.5 Trasmisión y generador. .................................................................. 25
8.6 Sistema de orientación de alabes.................................................... 27
9. Planificación ........................................................................... 26
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
Anexos
Anexo A: Benchmarking
A.1.Fabricantes a estudiar ............................................................. 1
A.1.1 Urban Green Energy. ........................................................................ 1
A.1.2 WindspireEnergy ............................................................................... 2
A.1.3 Ropatec ............................................................................................. 3
A.1.4 QuietRevolution ................................................................................. 4
A.2 Potencias y Rotores. ............................................................... 5
A.2.1 Urban Green Energy. ........................................................................ 5
A.2.1.1 Eddy GT ............................................................................. 5
A.2.1.2 UGE-9M .............................................................................. 6
A.2.2 Windspire Energy. ............................................................................. 8
A.2.2.1 Windspire 1,2. ..................................................................... 8
A.2.2.2 Windspire 4.0 ...................................................................... 9
A.2.3 Ropatec. .......................................................................................... 11
A.2.3.1 T30pro. ............................................................................. 11
A.2.3.2 T visión. ............................................................................ 13
A.2.4 QuietRevolution. ............................................................... 16
A.2.4.1 qr5. ................................................................................... 16
A.3 Rotores .................................................................................. 20
A.4 Perfiles Aerodinámicos. ......................................................... 21
A.5. Transmisiones. ..................................................................... 22
A.5.1 Urban Green Energy. ...................................................................... 22
A.5.2 Windspire Energy. ........................................................................... 23
A.5.3 Ropatec. .......................................................................................... 25
A.5.4 Quiet Revolution. ............................................................................. 26
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
Anexo B: Diseño del rotor
B.1. Descripción del problema. ...................................................... 1
B.2. Metodología a aplicar. ............................................................ 2
B.3. Acciones sobre la estructura. ................................................. 3
B.3.1 Cargaspermanentes. ........................................................................ 3
B.3.2 Cargasvariables. ............................................................................... 4
B.3.2.1 Rotor: .................................................................................. 4
B.3.2.2 Mástil: ................................................................................. 5
B.4.Hipótesis de carga. .................................................................. 7
B.4.1 ELU .................................................................................................. 8
B.4.2 ELS ................................................................................................... 8
B.5. Diseño en acero. .................................................................. 10
B.5.1 Esfuerzos en la sección más desfavorable. .................................... 10
B.5.2 Condiciones de Diseño ................................................................... 10
B.5.3 Tensión de Von Mises. ................................................................... 12
B.5.3.1 Tensión normal (σ). .......................................................... 12
B.5.3.2 Tensión cortante (τ). ......................................................... 13
B.5.3.3 Tensión equivalente (σeq). ............................................... 14
B.5.4 ELU ................................................................................................ 15
B.5.4.1 Comprobación de sección. ............................................... 15
B.5.4.2 Pandeo de Barra. .............................................................. 18
B.6. Conclusiones y recomendaciones ........................................ 30
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
Anexo C: Diseño del Rotor
C.1. Geometría General del Rotor: ................................................ 1
C.2. Acciones sobre el rotor. .......................................................... 2
C.2.1.1 Ángulos de ataque ........................................................................ 2
C.2.1.2 Coeficientes de fuerza. .................................................................. 4
C.2.1.3 Selección del perfil ........................................................................ 5
C.3. Situaciones de carga. ............................................................. 6
C.3.1 Carga sobre una sola pala a 90º 6
C.3.2 Carga sobre una sola pala a 0º 7
C.3.3 Carga sobre las tres palas. ............................................................... 8
C.4. Cargas totales sobre el rotor ................................................ 15
C.5. Potencia de la trasmisión del movimiento de palas. ............. 15
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
Anexo D: Cálculo de Cimentaciones
ÍNDICE
D.1. Acciones sobre la Zapata. ...................................................... 1
D.2. Comprobamos el ELU ............................................................ 1
D.2.1 Comprobamos a vuelco.................................................................... 1
D.2.2 Comprobamos a deslizamiento ........................................................ 2
D.2.3 Comprobamos a tensión del terreno. ............................................... 2
D.2.4 Comprobamos el hundimiento .......................................................... 2
D.2.5 Comprobamos a deslizamiento. ....................................................... 2
D.3. Calculo de las armaduras. ...................................................... 3
D.3.1 Cuantía resistente mínima ................................................................ 4
D.3.2 Cuantía geométrica mínima ............................................................. 4
D.3.3 Condiciones de anclaje .................................................................... 5
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
Anexo E: Cálculo de elementos principales
ÍNDICE
E.1. Base inferior ........................................................................... 1
E.2. Brazo inferior. ......................................................................... 4
E.3. Eje interior. ............................................................................. 6
E.4. Eje de la pala superior. ........................................................... 8
E.5. Base inferior ......................................................................... 10
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
Planos 1. Vista general ............................................................................ 1
2. Zapata ...................................................................................... 2
3. Base inferior ............................................................................. 3
4. Trasmisión inferior .................................................................... 4
5. Acople de eje interior ................................................................ 5
6. Soporte de anillos y sensor ...................................................... 6
7. Sujeción del rodamiento inferior ............................................... 7
8. Cilindro de apoyo del rodamiento inferior ................................. 8
9. Mástil ........................................................................................ 9
10. Trasmisión superior ................................................................ 10
11. Eje interior .............................................................................. 11
12. Sujeción del rodamiento superior ........................................... 12
13. Tapas del mástil ..................................................................... 13
14. Eje del rotor ............................................................................ 14
15. Trasmisión del movimiento de palas ...................................... 15
16. Brazo inferior .......................................................................... 16
17. Perfil inferior ........................................................................... 17
18. Tubo interior al perfil ............................................................... 18
19. Cubierta inferior pala .............................................................. 19
20. Brazo superior ........................................................................ 20
21. Perfil superior ......................................................................... 21
22. Eje perfil superior ................................................................... 22
23. Eje de piñón superior ............................................................. 23
24. Cubierta delantera pala .......................................................... 24
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
25. Cubierta trasera pala. ............................................................. 25
26. Cardan ................................................................................... 26
27. Multiplicador. .......................................................................... 27
28. Acople cardan multiplicador ................................................... 28
29. Ejes del piñón y rueda del multiplicador ................................. 29
30. Engranajes del multiplicador. ................................................. 30
31. Cubierta inferior del multiplicador ........................................... 31
32. Cubierta superior e intermedia ............................................... 32
33. Tapas rodamientos del multiplicador ...................................... 33
34. Bancada del multiplicador ...................................................... 34
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
Pliego de condiciones 1. Especificaciones de materiales y elementos constitutivos del
objeto del proyecto. .................................................................. 1
1.1 Listado de materiales. ....................................................................... 1
1.1.1 Sistema eléctrico. ............................................................... 1
1.1.2 Elementos mecánicos ......................................................... 1
1.1.3 Zapata ................................................................................ 2
1.2 Calidades mínimas a exigir para los elementos constitutivos del
proyecto. ............................................................................................ 3
1.2.1 Generalidades. ................................................................... 3
1.2.2 Perfiles de acero y pletinas metálicas. ................................ 3
1.2.3 Cementos ........................................................................... 3
1.2.4 Áridos ................................................................................. 3
1.2.5 Agua ................................................................................... 4
1.2.6 Aditivos ............................................................................... 4
1.2.7 Armaduras .......................................................................... 4
1.2.8 Hormigones ........................................................................ 4
1.2.9 Tornillería. ........................................................................... 5
1.2.10 Materiales de aportación. ................................................... 5
1.2.11 Instalación eléctrica. ........................................................... 5
1.3 Pruebas y ensayos sobre los elementos constitutivos del proyecto. . 8
1.3.1 Materiales metálicos. .......................................................... 8
1.3.2 Perfiles tubulares. ............................................................... 8
1.3.3 Hormigón armado. .............................................................. 9
1.3.4 Soldaduras. ........................................................................ 9
1.3.5 Sistemas eléctricos. .......................................................... 10
2. Reglamentación y normativa aplicables. ................................ 11
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
3. Aspectos del contrato referidos al proyecto y que pudieran
afectar a su objeto en la fase de materialización como o en la
de funcionamiento. ................................................................. 13
3.1 Disposiciones generales. ................................................................. 13
3.1.1 Dirección de las obras. ..................................................... 13
3.1.2 Funciones del director. ..................................................... 13
3.1.3 Contratista y personal del contratista. ............................... 13
3.1.4 Órdenes al contratista. ...................................................... 14
3.1.5 Responsabilidades especiales del contratista. ................. 14
3.1.6 Subcontratista o destajista. ............................................... 15
3.1.7 Libro de incidencias. ......................................................... 15
3.1.8 Documentos que se entregan al contratista. .................... 16
3.1.9 Documentos contractuales. .............................................. 16
3.1.10 Documentos informativos. ................................................ 16
3.2 Documentos base para la contratación y materialización del
proyecto. .......................................................................................... 17
3.3 Limitación y responsabilidad de los agentes encargados del
suministro y montaje de elementos. ................................................ 18
3.4 Criterios de medición y abono. ........................................................ 19
3.4.1 Medición. .......................................................................... 19
3.4.2 Abono de las obras. .......................................................... 21
3.5 Criterios para las modificaciones al proyecto original. ..................... 23
3.6 Pruebas y ensayos, especificando cuáles y en qué condiciones
deben someterse los suministros según lo indicado en el apartado
anterior. ........................................................................................... 24
3.7 Garantía de los suministros. ............................................................ 27
3.8 Garantía de funcionamiento. ........................................................... 28
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 12
Estado de mediciones 1. CAPÍTULO 01: Zapata ............................................................ 1
2. CAPÍTULO 02 Mástil ................................................................ 1
3. CAPÍTULO 03 Trasmisión ........................................................ 1
4. CAPÍTULO 04 Rotor ................................................................. 2
5. CAPÍTULO 05 Sistema orientación .......................................... 2
6. CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico .............................................. 2
6.1 SUBCAPÍTULO Instalación Eléctrica....................................... 2
7. CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud ............................................ 3
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 13
Presupuesto 1. Listado de materiales. .............................................................. 1
2. Listado de mano de obra. ......................................................... 2
3. Cuadro de precios unitarios 1. .................................................. 3
3.1 CAPÍTULO 01 Zapata. ...................................................................... 3
3.2 CAPÍTULO 02 Mástil. ........................................................................ 3
3.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión. ................................................................ 3
3.4 CAPÍTULO 04 Rotor. ......................................................................... 4
3.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación. .................................................. 4
3.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico. ...................................................... 4
3.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud. .................................................... 6
4. Cuadro de precios unitarios 2. .................................................. 7
4.1 CAPÍTULO 01 Zapata. ...................................................................... 7
4.2 CAPÍTULO 02 Mástil. ........................................................................ 8
4.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión. ................................................................ 8
4.4 CAPÍTULO 04 Rotor. ......................................................................... 9
4.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación. ................................................ 11
4.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico. .................................................... 11
4.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud. .................................................. 12
5. Presupuestos parciales. ......................................................... 15
5.1 CAPÍTULO 01 Zapata. .................................................................... 15
5.2 CAPÍTULO 02 Mástil. ...................................................................... 15
5.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión. .............................................................. 16
5.4 CAPÍTULO 04 Rotor. ....................................................................... 16
5.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación. ................................................ 17
5.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico. .................................................... 17
5.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud. .................................................. 18
Índice general
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 14
6. Resumen de presupuesto. ..................................................... 19
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Memoria
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
0. Hoja de identificación
Título del proyecto
- Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Encargado por:
- Universidad de la rioja
- Escuela técnica superior de ingeniería industrial
- c/ Luis de Ulloa N20 – La Rioja Logroño CP 26001
- Tfn:941 299 220
- Web: http://www.unirioja.es/
Autor:
- David Martínez Quintana
- Estudiante de Ingeniería Industrial.
- NIF: 16621330-N
- Tfn: 647689711
- Email: [email protected]
- Director: Rubén Lostado Lorza
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
ÍNDICE
0. Hoja de identificación ......................................................................... 1
1. Objeto ................................................................................................ 5
2. Alcance .............................................................................................. 6
3. Antecedentes. .................................................................................... 7
4. Normas y referencias. ...................................................................... 10
4.1 Normas aplicadas. ..................................................................... 10
4.2 Bibliografía y Referencias. ......................................................... 11
4.2.1 Bibliografía. ............................................................................ 11
4.2.2 Referencias. .......................................................................... 11
4.2.3 Software para el desarrollo del proyecto ............................... 12
5. Definiciones y abreviaturas .............................................................. 13
6. Requisitos de diseño ........................................................................ 14
7. Análisis de soluciones ...................................................................... 15
7.1 Definición del problema ............................................................. 15
7.1.1 Legislación. ............................................................................ 15
7.2 Partes estándar de aerogenerador de eje vertical. .................... 16
7.3 Opciones estudiadas. ................................................................ 17
7.3.1 Rotor de Sustentación o arrastre. .......................................... 17
7.3.2 Rotor de álabe recto o curvilíneo. .......................................... 19
7.3.3 Trasmisión y generador superior o inferior ............................ 21
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
7.4 Solución elegida ........................................................................ 22
8. Resultados finales. ........................................................................... 23
8.1 Condiciones iníciales. ................................................................ 23
8.2 Diseño aerodinámico. ................................................................ 23
8.3 Esquema general del Aerogenerador. ....................................... 24
8.4 Mástil y Zapata. ......................................................................... 25
8.5 Trasmisión y generador. ............................................................ 25
8.6 Sistema de orientación de alabes ............................................. 27
9. Planificación ..................................................................................... 26
Índice de figuras
Figura 1: Cumbre del Clima de Paris 2015 COP21/CMP11. Fuente:
http://w41.bcn.cat/es/conferencia-del-clima-cop21-paris/ .................................................... 7
Figura 1: Curva potencia velocidad de viento. Fuente: elaboración propia. ................... 14
Figura 2: Geometrías de rotores Fuente:
http://twinkle_toes_engineering.home.comcast.net/~twinkle_toes_engineering/
wind_turbine.html ..................................................................................................................... 17
Figura 3: Eficiencia de los rotores de arrastre y sustentación. Fuente:
http://www.monografias.com/trabajos94/estudio-diseno-aerodinamico-
aerogeneradores-verticales-tipo-giromill2/estudio-diseno-aerodinamico-
aerogeneradores-verticales-tipo-giromill2.shtml .................................................................. 17
Figura 4: Eficiencia de las distintas morfologías de álabes. Fuente:
http://www.monografias.com/trabajos82/aerogeneradores-generadores-electricidad-y-
productores-agua/aerogeneradores-generadores-electricidad-y-productores-
agua2.shtml ............................................................................................................................... 20
Figura 5: Posiciones del perfil en el rotor. Fuente: elaboración propia. ........................... 23
Figura 6: Velocidades absolutas y relativas del viento sobre el álabe. Fuente:
elaboración propia. ................................................................................................................... 24
Figura 7: Acciones sobre estructura y zapata. Fuente: elaboración propia. ................... 24
Figura 8: Mástil y zapata. Fuente: elaboración propia........................................................ 25
Figura 9: Trasmisión Fuente: elaboración propia. .............................................................. 26
Figura 10: Sistema de movimiento de palas. Fuente: elaboración propia. .................... 27
Figura 11: Planificación. Fuente: elaboración propia. ....................................................... 26
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
Índice de tablas
Tabla 1: Ventajas e inconvenientes del aerogenerador de eje horizontal. ....................... 8
Tabla 2: Ventajas e inconvenientes del aerogenerador de eje horizontal. ....................... 9
Tabla 3: Ventajas e inconvenientes del rotor de arrastre. ................................................. 18
Tabla 4: Ventajas e inconvenientes del rotor de sustentación. ......................................... 19
Tabla 5: Ventajas e inconvenientes del rotor de alabe recto. ........................................... 19
Tabla 6: Ventajas e inconvenientes del rotor de alabe curvilíneo. ................................... 20
Tabla 7: Ventajas e inconvenientes de la transmisión y el generador superiores. ........ 21
Tabla 8: Ventajas e inconvenientes de la transmisión y el generador inferiores. .......... 21
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
1. Objeto
El objeto del proyecto es el diseño de un aerogenerador de eje vertical que
pueda desarrollar una potencia de 1 Kw. Dicho aerogenerador está pensado
para un uso individual de tal forma que garantice la seguridad y la calidad del
producto a un precio económico.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
2. Alcance
Se diseñarán los elementos mecánicos del aerogenerador y se calcularán los
elementos críticos del mismo. No se diseñarán elementos comerciales. Para
los sistemas eléctricos se elegirán elementos comerciales que cumplan las
restricciones técnicas.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
3. Antecedentes.
El proyecto surge de la creciente preocupación de la unión de europea
por las energías renovales.
En Diciembre de 2015 se ha celebrado en París la Cumbre del Clima
COP21/CMP11 (Vigésimo primera Conferencia de las Partes de la Convención
Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático) que ha reunido a
representantes de 198 países.
Su objetivo es alcanzar un acuerdo mundial que limite el aumento de la
temperatura global en menos de 2 ºC, durante este siglo.
Para ellos las emisiones de gases de efecto invernadero deberían
reducirse en un 40 % en 2030 y un 60 % en 2040.Para conseguirlo se debe
incrementar un 27% el uso de energías renovables en el consumo final de
energía y mejorar la eficiencia energética en un 27%.
Figura 1: Cumbre del Clima de Paris 2015 COP21/CMP11. Fuente: http://w41.bcn.cat/es/conferencia-del-clima-cop21-paris/
Anteriormente en la conferencia europea de Berlín 2004, la UE definió
que en 2020, las energías renovables deberán suponer un 20 por ciento de la
producción total de energía.
Por otro lado el informe de la Agencia Europea de Medio Ambiente
titulado “Europe's onshore and offshore wind energy potential” cuantifica que el
potencia eólico en 2020 es tres veces mayor que la demanda energética en
esas fechas.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
Este proyecto entra en el marco de los nuevos modelos energéticos de
producción, concretamente en los sistemas basado en energías distribuidas,
dicho sistema apuesta por descentralizar los puntos de producción de tal forma
que se pueda optimizar la extracción de recursos energéticos. Proyectos
similares han sido instalados en los nuevos modelos de “Smart City” impulsado
por el VII Programa Marco Europeo, que se desarrollará en las ciudades de
Bottrop en Alemania y Malmö en Suecia. Este proyecto se desarrollará entre
los años 2013 y 2018 y tiene una inversión de 175 millones de euros, de los
cuales, 30 millones serán subvencionados por fondos Europeos.
Respecto a la selección del tipo de aerogenerador se ha tenido en cuenta
las ventajas e inconvenientes de los dos modelos existentes a día de hoy ver
Tabla 1y Tabla 2.
Aerogenerador de eje horizontal.
Ventajas Inconvenientes
Alta eficiencia. Requiere palas de geometría compleja.
Fácil regulación de las palas. Requiere sistema de orientación.
Fácil implantación de freno aerodinámico
Baja estabilidad debido a su alto centro de masas. Requiere estructuras y cimentación más robustas.
Tecnología muy desarrollada y con menor precio.
El generador y la trasmisión se sitúan en la parte de alta del aerogenerador.
El área proyectada del rotor solo puede ser circular.
Tabla 1: Ventajas e inconvenientes del aerogenerador de eje horizontal.
Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
Aerogenerador de eje vertical.
Ventajas Inconvenientes
El área proyectada del rotor puede cualquier figura plana simétrica.
Baja eficiencia.
No requiere sistema de orientación. Difícil regulación del generador.
La trasmisión y el generador pueden estar en la parte inferior.
Difícil implantación de freno aerodinámico.
Alta estabilidad debido que su centro de masa esta mas bajo Requiere estructuras y cimentación más ligeras.
El grado de desarrollo tecnológico es mucho menor.
Transmisión más simple y directa.
No requiere altos mástiles, por lo que la altura del rotor puede ser mayor
Tabla 2: Ventajas e inconvenientes del aerogenerador de eje horizontal.
Fuente: elaboración propia.
Debido a las claras ventajas desde el punto de vista de la adaptación a
ambientes urbanos y por tratarse de una tecnología en fase de desarrollo
comercial, se ha decidido optar por el diseño de un aerogenerador de eje
vertical.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
4. Normas y referencias.
4.1 Normas aplicadas.
1. UNE 157001:2002 Criterios generales para la elaboración de proyectos.
2. Real Decreto 751/2011, de 27 de mayo, por el que se aprueba la
Instrucción de Acero Estructural (EAE).
3. Real Decreto 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las
normas para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas.
4. Real decreto 773/1997, 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas de
seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de
equipos de protección individual.
5. Real Decreto 842/2002: Reglamento Electrotécnico para Baja tensión
2002
6. ITC-BT-47 Instalación de receptores. Motores.
7. Guías Técnicas de Aplicación del Reglamento Electrotécnico de Baja
Tensión (Ministerio de Ciencia y Tecnología. Edición: 1, Revisión de
Junio 2003).
8. Guía-BT -20 Instalaciones interiores o receptoras.
9. UNE-EN 1991-1-4:2007/AC:2010 Acciones en estructuras. Parte 1-4:
Acciones generales. Acciones de viento.
10. UNE-EN 61400-2:2007 Aerogeneradores. Parte 2: Requisitos de diseño
para pequeños aerogeneradores. (IEC 61400-2:2006)
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
4.2 Bibliografía y Referencias.
4.2.1 Bibliografía.
Libros.
[1]. J.L. Rodríguez Amenedo, J,C. Burgos Díaz, S, Arnalte Gómez. Sistemas
eólicos de producción de energía eléctrica. Madrid. Rueda, 2003
[2]. Tony Burton, Nick Jenkins, David Sharpe, Ervin Bossanyi. Wind Energy
Handbook. Denver, Wiley, 2011
[3]. CIEMAT. Principios de conversión de la energía eólica. Madrid, 2005
[4]. Ana Patricia Talayero Navales, Enrique Telmo Martínez. Energía eólica.
Prensas universitarias de Zaragoza, 2008
[5]. MATAIX, C. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Madrid.
Ediciones del Castillo S.A. 1982.
Artículos.
[6]. Claude Guillaume, Sandra Algazze, Emmanuel Duc. ”Economic
feasibility of wind turbines for individual households”. European Wind
Energy Conference and Exhibition (EWEC). Parc Chanot, Marseille,
France 16 - 19 March 2009.
4.2.2 Referencias.
Enlaces.
[7]. Manuel Franquesa Voneschen. Cómo empezar a intentar construir un
sencillo generador eólico. [22-10-2014]. Disponible en:
http://www.amics21.com/laveritat/manual_generador_eolico.pdf
[8]. Manuel Franquesa Voneschen. Breve introducción a las turbinas eólicas
Darrieus []. Disponible en:
http://www.amics21.com/laveritat/introduccion_aerogenerador_darrieus.p
df
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 12
[9]. Samiflex. Acoplamientos elásticos [11-12-2014]. Disponible en:
http://www.rodsegria.es/catalogos%20PDF-WEB/13-
ACOPLAMIENTOS/SAMIFLEX/CATALOGO%20SAMIFLEX.pdf
[10]. NTN corporation americas. Ball and Roller Bearings. [11-12-2014].
Disponible en:
http://www.ntnamericas.com/en/website/documents/brochures-and-
literature/catalogs/ntn_2202-ixe.pdf
[11]. PMGL. Pmgenerators. [15-12-2014]. Disponible en:
http://www.pmgenerators.com/products/product-matrix
4.2.3 Software para el desarrollo del proyecto
Microsoft Office 2010.
Microsoft Office Project Standard 2007.
SolidWorks 2010.
Autodesk Autocad 2007.
Marc Mentat 2010.
ABAQUS/CAE.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 13
5. Definiciones y abreviaturas
VAWT: Vertical-axis wind turbines, Aerogenerador de eje vertical.
UE: Unión Europea.
CTE: Código Técnico de la Edificación
EHE-08: Instrucción Española del Hormigón Estructural.
TSR: "tip speed ratio" Velocidad en punta de pala.
Cp: coeficiente de presión.
CS: Coeficiente de seguridad.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 14
6. Requisitos de diseño
El objetivo primordial del proyecto es el diseño de un aerogenerador con una
potencia nominal de 1 Kw a una velocidad de viento de 11 m/s, a partir de 13
m/s el sistema se frenará para proteger la integridad estructural de la máquina
Figura 2.
El sistema buscará la máxima calidad minimizando los precios.
Figura 2: Curva potencia velocidad de viento. Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 15
7. Análisis de soluciones
7.1 Definición del problema
Como punto de partida antes de comenzar el proyecto se han estudiando
los modelos de aerogeneradores actuales en el mercado los cuales vienen
detallados en el Anexo A: benchmarking a partir de esta información se han
definido una serie de puntos de partida.
La potencia nominal designada es de 1 Kw ya que con este valor se
optimiza el precio y la producción energética.
Buscando la seguridad de las personas se ha definido una altura de mástil
de 3,5 m, esta medida permite a su vez el trasporte en vehículo mixto
adaptable, sin necesidad de contratar el servicio de un camión.
Además el diseño buscará facilitar el montaje y transporte de las piezas
del conjunto, que el sistema tenga un fácil mantenimiento y que los costes de
producción sean los mínimos posibles.
7.1.1 Legislación.
Como normas de partida se tomarán la UNE-EN 61400-2:2007
(Requisitos de diseño para pequeños aerogeneradores) y el CTE el cual nos
marcara la velocidad máxima de diseño estructural 30 m/s.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 16
7.2 Partes estándar de aerogenerador de eje vertical.
Aunque el diseño de un VAWT puede tomar varias vertientes, las partes
estándar del mismo son comunes a todos los modelos.
Rotor: es el elemento encargado de transforma la energía cinética del
viento en energía de rotación en el eje de la trasmisión.
Trasmisión: es el elemento encargado de transportar y adecuar la
energía del rotor a la carga de trabajo del generador.
Mástil: es un elemento estructural que soporta por un lado el peso de los
elementos mecánicos del aerogenerador y por otro lado las acciones
exteriores. Su función es trasmitir los esfuerzos a la cimentación.
Zapata: es el elemento que trasmite las tensiones de la estructura al
terreno y garantiza la estabilidad del conjunto.
Generador: es el elemento que convierte la energía mecánica producida
por el rotor en energía eléctrica
Electrónica de Regulación y potencia: su función es doble, por un lado
regulan la carga del generador optimizando la producción de energía en
función de la velocidad de viento y por otro lado regulan la potencia que
sale del generador para adaptarla a las condiciones de consumo.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
7.3 Opciones estudiadas
Para cumplir los requisitos de d
caminos en el diseño que determinarán la solución final
son los siguientes.
7.3.1 Rotor de Sustentación
La geometría del rotor es un factor determinante en la producción de
energía y el tipo de esfuerzos que soportará el conjunto.
Fuente: http://twinkle_toes_engineering.home.comcast.net/~twinkle_toes_engineering/
En la Figura 4 se puede cuantificar la diferencia de eficiencia entre lo
rotores de sustentación y de arrastre.
Figura 4Fuente: http://www.monografias.com/trabajos94/estudio
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Opciones estudiadas.
Para cumplir los requisitos de diseño se deben de tomar una serie
caminos en el diseño que determinarán la solución final, los puntos más críticos
Sustentación o arrastre.
La geometría del rotor es un factor determinante en la producción de
de esfuerzos que soportará el conjunto.
Figura 3: Geometrías de rotores http://twinkle_toes_engineering.home.comcast.net/~twinkle_toes_engineering/
wind_turbine.html
se puede cuantificar la diferencia de eficiencia entre lo
rotores de sustentación y de arrastre.
4: Eficiencia de los rotores de arrastre y sustentación.http://www.monografias.com/trabajos94/estudio-diseno-aerodinamico-aerogeneradores
Memoria
17
iseño se deben de tomar una serie
, los puntos más críticos
La geometría del rotor es un factor determinante en la producción de
http://twinkle_toes_engineering.home.comcast.net/~twinkle_toes_engineering/
se puede cuantificar la diferencia de eficiencia entre los
Eficiencia de los rotores de arrastre y sustentación. aerogeneradores-
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 18
verticales-tipo-giromill2/estudio-diseno-aerodinamico-aerogeneradores-verticales-tipo-giromill2.shtml
Las ventajas e inconvenientes de los rotores de arrastre y sustentación se
pueden observar en la Tabla 3 y Tabla 4.
Rotor de Arrastre.
Ventajas Inconvenientes
Bajo ruido. Baja eficiencia
Bajos efectos dinámicos debidó a baja velocidad de rotación.
Altos esfuerzos estáticos sobre la estructura (efecto pantalla).
Bajas velocidades de viento para el arranque.
Requiere generadores multipolo, multiplicadores o una regulación más compleja, debido a su baja velocidad de rotación.
Capta mejor los vientos turbulentos. Rotores con mayores cantidades de material.
Tabla 3: Ventajas e inconvenientes del rotor de arrastre.
Fuente: elaboración propia.
Rotor de Sustentación.
Ventajas Inconvenientes
Alta eficiencia. Mayor ruido.
Bajos esfuerzos estáticos sobre la estructura (sin efecto pantalla).
Mayores esfuerzos dinámicos sobre la estructuras.
Generadores dipolos sin multiplicador y regulación más sencilla.
Mayores velocidades de viento para el arranque.
Rotores con menos material y más ligeros.
Requiere vientos más laminares.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 19
Tabla 4: Ventajas e inconvenientes del rotor de sustentación.
Fuente: elaboración propia.
7.3.2 Rotor de álabe recto o curvilíneo.
La geometría del alabe influye en la estructura del rotor y en la eficiencia
del conjunto como se ve en Tabla 5,Tabla 6 y Figura 5.
Rotor de álabe Recto.
Ventajas Inconvenientes
Fácil mecanizado. Captación de viento más brusca.
Cálculos aerodinámicos más sencillos y exactos.
Mayor ruido.
Estructura más sencilla
Mecanismos de regulación de pala más sencillos.
Tabla 5: Ventajas e inconvenientes del rotor de alabe recto.
Fuente: elaboración propia.
Rotor de álabe curvilíneo.
Ventajas Inconvenientes
Captación de viento más homogénea y suave.
Mecanizado caro y complejo.
Mejor estetica Estructura del rotor más compleja y menos robusta.
Menor ruido. Cálculos aerodinámicas mas complejos e inexactos.
Mecanismos de regulación de pala más complejo.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 20
Tabla 6: Ventajas e inconvenientes del rotor de alabe curvilíneo.
Fuente: elaboración propia.
Figura 5: Eficiencia de las distintas morfologías de álabes. Fuente: http://www.monografias.com/trabajos82/aerogeneradores-generadores-electricidad-y-
productores-agua/aerogeneradores-generadores-electricidad-y-productores-agua2.shtml
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 21
7.3.3 Trasmisión y generador superior o inferior
La posición de la trasmisión y el generador es un factor determinante en
el montaje mantenimiento y estructura del equipo.
Trasmisión y generador superior.
Ventajas Inconvenientes
Se dificulta el acceso a los componentes de personal no autorizado.
Se dificulta el montaje y mantenimiento del sistema
El sistema es más compacto y sencillo.
Se eleva el centro de masas del conjunto lo que hace al sistema más inestable.
Los rodamientos soportan mayores cargas.
Tabla 7: Ventajas e inconvenientes de la transmisión y el generador superiores.
Fuente: elaboración propia.
Trasmisión y generador inferior.
Ventajas Inconvenientes
Facilita el montaje y mantenimiento. La trasmisión es tiene mayor longitud.
Los rodamiento reparten mejor los esfuerzos
El acceso a los componentes de por parte de personal no autorizado, es menos complejo.
Se reduce la altura del centro d masas por lo que el sistema es más estable.
Tabla 8: Ventajas e inconvenientes de la transmisión y el generador inferiores.
Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 22
7.4 Solución elegida
Se ha seleccionado un rotor de sustentación ya que nos permite una
mayor eficiencia en la captación de energía y nos permite crear un sistema más
ligero mejorando en su consumo de materiales en su fabricación.
Se ha seleccionado un alabe recto ya se puede fabricar por métodos
sencillos y flexibles como son las extrusión de aluminio, además permiten
modificar fácilmente la altura del rotor, facilita el anclaje del álabe al rotor y
simplifica el mecanismo de movimiento de palas.
Se selecciona un generador situado en la parte inferior, ya que así se
facilita el montaje y mantenimiento del sistema y se favorece la estabilidad de
la estructura.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 23
8. Resultados finales.
8.1 Condiciones iníciales.
Las condiciones iníciales impuestas al diseño son:
La potencia nominal producida por el generador será de 1kW.
La altura del mástil será de 3,5 m.
El CS general será de 1,15.
8.2 Diseño aerodinámico.
Se ha seleccionado un rotor tripala de alabe recto con un perfil NACA
2027.
La velocidad de viento crítica será de 30 m/s.
El rotor tendrá un diámetro de 1,4 m y una altura de 5 m.
Supondremos un TSR de 2 un CP de 0,25.
Se estudiarán los coeficientes aerodinámicos en 17 puntos del rotor
con perfil colocado a 0º y a 90º.
Figura 6: Posiciones del perfil en el rotor. Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 24
Figura 7: Velocidades absolutas y relativas del viento sobre el álabe. Fuente: elaboración propia.
8.3 Esquema general del Aerogenerador.
Figura 8: Acciones sobre estructura y zapata. Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 25
8.4 Mástil y Zapata.
Para el cálculo de los elementos estructurales solo aplicaremos dos
acciones, el peso propio de los componentes del conjunto y las acciones de
viento.
Figura 9: Mástil y zapata. Fuente: elaboración propia.
8.5 Trasmisión y generador.
La trasmisión seleccionada se basa en que el generador se encuentre en
la parte baja del conjunto, de esta forma se facilita el montaje y mantenimiento
del mismo y se reducen los esfuerzos sobre la estructura.
El rotor se une al generador mediante un eje hueco, para que el cableado
del sistema de movimiento de palas pueda atravesarlo. El eje se encuentra
sustentado en dos rodamientos uno axial en la parte inferior y otro radial en la
superior. La unión eje generador se hace mediante dos elementos, el primero
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 26
es una base circular en forma de “U” atornillada al eje, dicha base a su vez está
unida a un acople elástico, que se conecta al generador. Sobre el eje del
generador se sitúa un sistema de anillos rozantes al que se une el cableado del
sistema de movimiento de palas.
Figura 10: Trasmisión Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 27
8.6 Sistema de orientación de alabes
Para realizar un momiento controlado utiliza un servo con gran par y bajas
revoluciones, ya que no se necesita que el movimiento sea excesivamente
rapido, el momiento del servo se trasmite a las tres palas mediante un tren de
engranajes conicos unidos mediante una junta cardan. Permite el giro de 180
grados del conjunto.
Figura 11: Sistema de movimiento de palas. Fuente: elaboración propia.
Memoria
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 26
9. Planificación
Figura 12: Planificación. Fuente: elaboración propia.
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Anexo A: Benchmarking
Anexo A: Benchmarking
ÍNDICE A.1. Fabricantes a estudiar .................................................................... 1
A.1.1 Urban Green Energy. ............................................................... 1
A.1.2 WindspireEnergy ...................................................................... 2
A.1.3 Ropatec .................................................................................... 3
A.1.4 QuietRevolution ........................................................................ 4
A.2. Potencias y Rotores. ....................................................................... 5
A.2.1 Urban Green Energy. ............................................................... 5
A.2.1.1 Eddy GT ............................................................................... 5
A.2.1.2 UGE-9M ............................................................................... 6
A.2.2 Windspire Energy. .................................................................... 8
A.2.2.1 Windspire 1,2. ...................................................................... 8
A.2.2.2 Windspire 4.0 ....................................................................... 9
A.2.3 Ropatec. ................................................................................. 11
A.2.3.1 T30pro. ............................................................................... 11
A.2.3.2 T visión. .............................................................................. 13
A.2.4 QuietRevolution. ..................................................................... 16
A.2.4.1 qr5. ..................................................................................... 16
A.3. Rotores ......................................................................................... 20
A.4. Perfiles Aerodinámicos. ................................................................ 21
A.5. Transmisiones. ............................................................................. 22
A.5.1 Urban Green Energy. ............................................................. 22
Anexo A: Benchmarking
A.5.2 Windspire Energy. .................................................................. 23
A.5.3 Ropatec. ................................................................................. 25
A.5.4 Quiet Revolution. .................................................................... 26
Índice de figuras
Figura 1:Aerogenerador Urban Green. Fuente:
http://www.seao2.com/vawt/images/urban-green-energy.jpg. ............................................ 1
Figura 2: Aerogenerador WindspireEnergy Fuente: http://www.lookgreat-loseweight-
savemoney.com/windspire.html ............................................................................................... 2
Figura 3:Aerogenerador Ropatec. Fuente:
http://www.intechopen.com/books/fundamental-and-advanced-topics-in-wind-
power/magnetic-suspension-and-self-pitch-for-vertical-axis-wind-turbines ...................... 3
Figura 4:Aerogenerador QuietRevolution. Fuente:
http://www.verticalwindturbineinfo.com/tag/quiet-revolution/ ............................................... 4
Figura 5: Rotores Urban Green Eddy GT. Fuente: http://www.ugei.com/vertical-axis-
wind-turbine/visionair3-vawt...................................................................................................... 5
Figura 6:Rotores UGE-9M. Fuente: http://www.ugei.com/vertical-axis-wind-turbine/uge-
9m-vawt ........................................................................................................................................ 6
Figura 7:AerogeneradorWindspire 1.2 Fuente:
https://solarconduit.com/shop/wind/wind-generators-turbines/grid-tied-wind-
turbines/windspire-1-2kw-vawt-800040.html .......................................................................... 8
Figura 8: Especificaciones de Windspire1.2 . ........................................................................ 8
Figura 9: Especificaciones deWindspire 4.0 Fuente:
https://www.pinterest.com/pin/377317275004875730/ ......................................................... 9
Figura 10:Ropatec T30pro Fuente:
http://www.ropatec.it/content/T30pro_e_T30proS/3/es ...................................................... 11
Figura 11:Ropatec T30pro especificaciones. Fuente:
http://www.ropatec.it/public/cms_user_files/files/SPA-EN_Catalogo%202014.pdf........ 12
Figura 12:Ropatec T visión Fuente: http://www.ropatec.it/content/T-Vision/9/en. ......... 13
Figura 13: Características de Ropatec T visión Fuente:
http://www.ropatec.it/public/cms_user_files/files/tvision%20ENG.pdf ............................. 14
Figura 14: Características de QuietRevolution qr5. Fuente:
http://www.reuk.co.uk/Quiet-Revolution-QR5-VAWT.htm .................................................. 16
Figura 15: Rotores de distintas tecnologías. Fuente:
http://www.google.nl/patents/US20110031756 .................................................................... 20
Figura 16:Perfiles de la comparativa Fuente:
http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=s2027-il ............................................................. 21
Anexo A: Benchmarking
Figura 17: Trasmisiones Urban Green. Fuente: http://inhabitat.com/eddy-gt-wind-
turbine-is-sleek-silent-and-designed-for-the-city/ ................................................................ 22
Figura 18:Tramisión Windspire. Fuente:
http://www.google.com/patents/US20110031756 ............................................................... 24
Figura 19: Trasmisión Ropatec. Fuente:
https://www.youtube.com/watch?v=mvC68t9k5H4 ............................................................. 25
Figura 20: Tramisión Quite Revolution. Fuente: http://www.quietrevolution.com/our-
team.htm .................................................................................................................................... 26
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
A.1. Fabricantes a estudiar
Los fabricantes que se estudiarán a continuación abarcan el 75% del
mercado minieólico. En apartados posteriores también se incluirán otros
fabricantes cuyas soluciones a determinados problemas técnicos son
acertadas.
A.1.1 Urban Green Energy.
Empresa con sede en la ciudad de Nueva York . UGE tiene instalaciones
en casi 80 países en todo el mundo y en todos los continentes incluyendo la
Antártida, opera desde cuatro ciudades (Nueva York, Pekín, Barcelona, y
Mumbai).Cuenta con entre 100-150 empleados.
Aerogeneradores de UGE son un tipo de Darrieus Aerogenerador de eje
vertical, Turbinas de UGE varían en tamaño de 200 W a 10 kW potencia
nominal y se adaptan a una gran variedad de aplicaciones.
Figura 1:Aerogenerador Urban Green. Fuente: http://www.seao2.com/vawt/images/urban-green-energy.jpg.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
A.1.2 WindspireEnergy
Fundada en 2005 en Reno, Nevada, WindspireEnergy su línea de
productos, centrándose en soluciones alternativas de energía de bajo costo
que son inteligentes, libre de ruidos y renovable
. Primera instalación de energía eólica en la actualidad cuenta con 17 y un
rango de potencias de 1,2 a 4 kW.
Figura 2: Aerogenerador WindspireEnergy Fuente: http://www.lookgreat-loseweight-savemoney.com/windspire.html
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
A.1.3 Ropatec
Es uno de los líderes en de eje vertical, fue fundada en 2007; se han
desarrollado y vendido cientos de turbinas a los institutos de investigación en la
Antártida.Han vendido sus productos a grandes grupos como Tesco, B & Q,
Audi, Mediamarkt, ONU.Posee un producto con características únicas: el
silencio, de alta eficiencia, y bajo mantenimiento.
Actualmente cuenta con productos de potencias entre 3 y 30 kW.
Figura 3:Aerogenerador Ropatec. Fuente: http://www.intechopen.com/books/fundamental-and-advanced-topics-in-wind-
power/magnetic-suspension-and-self-pitch-for-vertical-axis-wind-turbines
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
A.1.4 QuietRevolution
Funda en el Reino unido en el año 2006, realiza soluciones eólicas a
medida optimizadas para su uso en el punto de la demanda de energía.
La empresa cuenta con entre 15 trabajadores y factura 2 millones de
libras al año.
SU aerogenerador QR5 tiene una potencia nominal de 4.6kW. A una
velocidad del viento de 11m / s y genera en función de la velocidad del viento -
hasta 7.500 kWh de energía neta por año.
Figura 4:Aerogenerador QuietRevolution. Fuente: http://www.verticalwindturbineinfo.com/tag/quiet-revolution/
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
A.2. Potencias y Rotores.
La potencia suministrada está directamente relacionada con el área del
rotor, pero esta área puede tener diversas geometrías, por ello es importante
conocer la forma de los rotores de las distintas empresas.
A.2.1 Urban Green Energy.
A.2.1.1 Eddy GT
Figura 5: Rotores Urban Green Eddy GT. Fuente: http://www.ugei.com/vertical-axis-wind-turbine/visionair3-vawt
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
A.2.1.2 UGE-9M
Figura 6:Rotores UGE-9M. Fuente: http://www.ugei.com/vertical-axis-wind-turbine/uge-9m-vawt
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
EDY-GT UGE9
Potencia Nominal [kW] 1 10
Rotor Altura [m] 2,7 9,6
Diámetro [m] 1,8 6,4
Área barrida [m] 4,62 61,4
Numero de palas 3 3
Mástil Altura [m] 6 10
Velocidad [m/s] Nominal 12 12
Arranque 3 3,5
Parada 55 55
Tabla 1:Comparativa de modelos Urban Green.
Fuente: Elaboración propia.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
A.2.2 Windspire Energy.
A.2.2.1 Windspire 1,2.
Figura 7:AerogeneradorWindspire 1.2 Fuente: https://solarconduit.com/shop/wind/wind-generators-turbines/grid-tied-wind-
turbines/windspire-1-2kw-vawt-800040.html
Figura 8: Especificaciones de Windspire1.2 .
Fuente: http://www.angelwindenergy.com/windspirespecs.html.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
A.2.2.2 Windspire 4.0
Figura 9: Especificaciones deWindspire 4.0 Fuente: https://www.pinterest.com/pin/377317275004875730/
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
Windspire 1.2 Windspire 4.0
Potencia Nominal [kW] 1,2 4
Rotor
Altura [m] 6,1 3
Diámetro [m] 1,2 2,75
Área barrida [m] 7,43 8,25
Numero de palas 3 3
Mástil Altura [m] 9 10
Velocidad [m/s]
Nominal 10,7 12,5
Arranque 3,8
Parada 47 45
Tabla 2:Comparativa de características entre windspire.
Fuente: Elaboración propia.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
A.2.3 Ropatec.
A.2.3.1 T30pro.
Figura 10:Ropatec T30pro Fuente: http://www.ropatec.it/content/T30pro_e_T30proS/3/es
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 12
Figura 11:Ropatec T30pro especificaciones. Fuente: http://www.ropatec.it/public/cms_user_files/files/SPA-EN_Catalogo%202014.pdf
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 13
A.2.3.2 T visión.
Figura 12:Ropatec T visión Fuente: http://www.ropatec.it/content/T-Vision/9/en.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 14
Figura 13: Características de Ropatec T visión Fuente: http://www.ropatec.it/public/cms_user_files/files/tvision%20ENG.pdf
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 15
T30pro T visión
Potencia Nominal [kW] 30 3
Rotor
Altura [m] 12 2,2
Diámetro [m] 11 3,3
Área barrida [m] 132 7,26
Numero de palas 3 3
Mástil Altura [m]
Velocidad [m/s]
Nominal 8 10
Arranque 4 4
Parada 16 17
Tabla 3:Comparativa de características entre Ropatec.
Fuente: elaboración propia.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 16
A.2.4 QuietRevolution.
A.2.4.1 qr5.
Figura 14: Características de QuietRevolution qr5. Fuente: http://www.reuk.co.uk/Quiet-Revolution-QR5-VAWT.htm
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 17
Qr5
Potencia Nominal [kW] 6,5
Rotor Altura [m] 5,5
Diámetro [m] 3,1
Área barrida [m] 16
Numero de palas 3
Mástil Altura [m] 9
Velocidad [m/s] Nominal 16
Arranque 5
Parada 26
Tabla 4:Comparativa de características entre QuietRevolution.
Fuente: elaboración propia.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 18
EDY-GT UGE9 Windspire 1.2 Windspire 4.0 T30pro T visión Qr5
Potencia Nominal [kW] 1 10 1,2 4 30 3 6,5
Rotor
Altura [m] 2,7 9,6 6,1 3 12 2,2 5,5
Diámetro [m] 1,8 6,4 1,2 2,75 11 3,3 3,1
Área barrida [m] 4,62 61,4 7,43 8,25 132 7,26 16
Numero de palas 3 3 3 3 3 3 3
Mástil
Altura [m] 6 10 9 10 9
Nominal 12 12 10,7 12,5 8 10 16
Velocidad [m/s]
Arranque 3 3,5 3,8 4 4 5
Parada 55 55 47 45 16 17 26
Tabla 5:Comparativa de las principales marcas.
Fuente: elaboración propia.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
A.3. Rotores
Fuente:
Anexo A:
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Figura 15: Rotores de distintas tecnologías. Fuente: http://www.google.nl/patents/US20110031756
Anexo A: Benchmarking
20
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 21
A.4. Perfiles Aerodinámicos.
Figura 16:Perfiles de la comparativa Fuente: http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=s2027-il
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 22
A.5. Transmisiones.
A.5.1 Urban Green Energy.
No utilizan un generador de eje pasante, ya que el eje del rotor termina en
la carcasa del generador y no se introduce en el mástil .La unión mástil/rotor se
realiza mediante unas bridas.
Figura 17: Trasmisiones Urban Green. Fuente: http://inhabitat.com/eddy-gt-wind-turbine-is-sleek-silent-and-designed-for-the-city/
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 23
A.5.2 Windspire Energy.
El eje del aerogenerador está dividido en dos partes. La parte superior que
engancha con el rotor es un eje hueco de menor diámetro y justo antes de
entrar dentro del mástil pasa a ser un eje hueco de mayor espesor. La unión
entre ambos ejes se realiza mediante una rosca interior
El eje se acopla al rotor con un sistema macho-hembra. Posteriormente
se unen ambos mediante dos bridas de apriete
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
El rodamiento de la parte superior es
un rodamiento de bolas. Está fijado
en la parte inferior con algún
borde soldado al. La parte superior
del rodamiento se cubre mediante la
siguiente pieza
El eje completo se apoya en el mástil
en dos puntos: uno en la parte
superior y otro en la parte inferior del
mástil. Para cada uno de los apoyos
se ha colocado un rodamiento.
Fuente: http://www.google.com/patents/US20110031756
Para el acople del rodamiento inferior al mástil se ha soldado dentro de
este una brida interior, sobre la que descansa una
rodamiento se desplace hacia arriba. Posteriormente se introduce el
rodamiento y se le añade otra brida que lo fija y evita que se salga hacia abajo.
Anexo A:
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
El rodamiento de la parte superior es
un rodamiento de bolas. Está fijado
en la parte inferior con algún tipo de
borde soldado al. La parte superior
del rodamiento se cubre mediante la
siguiente pieza
El eje completo se apoya en el mástil
en dos puntos: uno en la parte
superior y otro en la parte inferior del
mástil. Para cada uno de los apoyos
ado un rodamiento.
Figura 18:Tramisión Windspire. http://www.google.com/patents/US20110031756
Para el acople del rodamiento inferior al mástil se ha soldado dentro de
este una brida interior, sobre la que descansa una jaula que evita que el
rodamiento se desplace hacia arriba. Posteriormente se introduce el
rodamiento y se le añade otra brida que lo fija y evita que se salga hacia abajo.
Anexo A: Benchmarking
24
Para el acople del rodamiento inferior al mástil se ha soldado dentro de
jaula que evita que el
rodamiento se desplace hacia arriba. Posteriormente se introduce el
rodamiento y se le añade otra brida que lo fija y evita que se salga hacia abajo.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 25
A.5.3 Ropatec.
El generador va dentro del eje del rotor,lo forman el eje interior acoplado
al mástil y el rotor lo forma el eje exterior que forma la estructura del rotor
Figura 19: Trasmisión Ropatec. Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=mvC68t9k5H4
Los aerogeneradores no llevan multiplicadora y el generador está directamente
acoplado al eje del rotor, la unión con el mástil es muy simple. Ésta se realiza
únicamente con dos bridas unidas entre sí con pernos.
Anexo A: Benchmarking
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 26
A.5.4 Quiet Revolution.
Solidaria a la estructura de los
alabes va unida una carcasa
que cubre el generador. Esta
carcasa gira a la misma
velocidad que lo hace el rotor,
previniendo de esta forma el
estancamiento de agua en esta
parte del rotor. Esta carcasa no
cubre el generador de forma
completa, por lo que no la
protege de la lluvia lateral
De la parte inferior del
rotor sobresale un eje que va
introducido dentro del mástil.
Este se encuentra fijo y no gira.
Parece que se emplea para
ofrecer un mejor apoyo del
rotor y que este no se desplace
lateralmente. Imposible de
averiguar cómo fijan este eje al
mástil en su parte inferior.
Figura 20: Tramisión Quite Revolution. Fuente: http://www.quietrevolution.com/our-team.htm
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Anexo B: Análisis de
elementos estructurales.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
ÍNDICE ÍNDICE ............................................................................................ 1
B.1. Descripción del problema. .............................................................. 1
B.2. Metodología a aplicar. .................................................................... 2
B.3. Acciones sobre la estructura. ......................................................... 3
B.3.1 Cargas permanentes. ............................................................... 3
B.3.2 Cargas variables. ..................................................................... 4
B.3.2.1 Rotor: ................................................................................... 4
B.3.2.2 Mástil: ................................................................................... 5
B.4. Hipótesis de carga. ......................................................................... 7
B.4.1 ELU .......................................................................................... 8
B.4.2 ELS .......................................................................................... 8
B.5. Diseño en acero. ........................................................................... 10
B.5.1 Esfuerzos en la sección más desfavorable. ........................... 10
B.5.2 Condiciones de Diseño. ......................................................... 10
B.5.3 Tensión de Von Mises. ........................................................... 12
B.5.3.1 Tensión normal (σ). ............................................................ 12
B.5.3.2 Tensión cortante (τ). ........................................................... 13
B.5.3.3 Tensión equivalente (σeq). .................................................. 14
B.5.4 ELU ........................................................................................ 15
B.5.4.1 Comprobación de sección. ................................................. 15
B.5.4.2 Pandeo de Barra. ............................................................... 18
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
B.6. Conclusiones y recomendaciones ................................................ 30
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Resumen
Este estudio tiene como objeto verificar la integridad estructural del
mástil del aerogenerador, acorde a la normativa estructural existente.
En este apartado, se seleccionará el perfil que conformará la estructura
básica del mismo.
Debido a que la acción predominante es la de viento las acciones se
considerarán teniendo en cuenta la situación más desfavorable, dentro del
territorio español.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Índice de figuras
Figura 1: Aerogenerador. ________________________________________________ 1
Figura 2: Rotor y esfuerzos en la base del rotor. ____________________________ 4
Figura 5: Coeficiente para chimeneas de acero. ____________________________ 6
Figura 9: Ejes coordenados. ____________________________________________ 11
Figura 11: Punto de rotura para clase de sección. _________________________ 15
Figura 12: Limites para cada clase de sección. ____________________________ 16
Figura 13: Longitud de pandeo de las barras ______________________________ 18
Figura 14: Curva de pandeo en secciones circulares. ______________________ 19
Figura 15: Coeficiente α y coeficiente χ. __________________________________ 19
Tablas
Tabla 1: Coeficientes γ. ................................................................................................... 7
Tabla 2: Coeficientes ψ. .................................................................................................. 8
Ecuaciones
Ecuación 1: Carga de viento por unidad de superficie. .............................................. 4
Ecuación 3: Coeficiente de fuerza en secciones circulares. ..................................... 5
Ecuación 4: Formula de Hipótesis para el ELU. .......................................................... 8
Ecuación 5: Formula de Hipótesis para el ELS. .......................................................... 9
Ecuación 6: Tensión equivalente de Von Mises. ...................................................... 12
Ecuación 7: Tensión normal para flexión compuesta. .............................................. 12
Ecuación 8: Tensión cortante. ...................................................................................... 13
Ecuación 9: Condición límite para la clase 4. ............................................................ 16
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
GLOSARIO
Basa: parte inferior de la columna, que tiene como fin servir de
punto de apoyo entre el pilar y la cimentación.
CTE: Código Técnico de la Edificación.
Elemento principal: Es aquella parte de la estructura cuyo colapso
puede ocasionar daños personales o compromete la estabilidad
global de la estructura.
ELU: Estado límite último, son aquellos que en caso de ser
superados constituyen un riesgo para las personas, ya que
producen o un puesta en fuera de servicio el colapso total o parcial
del elemento.
ELS: Estado límite de servicio, son aquellos que afectan al confort
o el bienestar de los usuarios y de terceras personas o al correcto
funcionamiento o apariencia de la estructura.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
B.1. Descripción del problema.
Disponemos de un aerogenerador de eje vertical, dicho aerogenerador
esta formado por tres partes generales Figura 1:rotor, transmisión y mástil.
El mástil actúa como elemento de unión entre la zapata y el rotor. Al
tratarse de un elemento principal de la estructurad debe en primer lugar resistir
las acciones externas ponderadas que actúen sobre él.
Figura 1: Aerogenerador.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
B.2. Metodología a aplicar.
Para realizar los cálculos estructurales, seguiremos los procedimientos
reflejados en las normativas UNE-EN- 1991, la instrucción de Acero Estructural
EAE, el Código Técnico de la Edificación CTE y el Euro código 3.
Para
1. Acciones sobre la estructura
2. Hipótesis de carga.
3. Calculo en Acero.
Tensión equivalente de Von Mises
Estado límite último.
Clase de sección.
Tipo de esfuerzo
Comprobación de sección.
Comprobación de barra.
Estado límite de servicio
Deformaciones máximas.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
B.3. Acciones sobre la estructura.
Para valorar las acciones sobre la estructura utilizaremos el CTE
Cargas permanentes.
Como cargas permanentes consideraremos las de los pesos propios de
los elementos que componen la estructura del aerogenerador.
Cargas Variables
Viento: Es carga de mayor importancia, ya que puede producir el
vuelco el colapso de la estructura. calcularemos en base al viento
más desfavorable dentro del territorio español siguiendo
No se consideraran:
Sobrecarga de uso: La estructura no es transitable, ni se dará esta
circunstancia en combinación con otras cargas más desfavorables.
Cargas de nieve: No existen cubiertas ni grandes superficies que
justifiquen su consideración.
Acciones térmicas: Las deformaciones provocadas por acciones
térmicas son despreciables.
Incendio: No procede.
Sismo: No procede.
Impacto: No procede.
B.3.1 Cargas permanentes.
Los pesos propios de la transmisión y el rotor son datos de diseño:
Rotor: 942 [kg]
El peso del mástil va variando en cada iteración y se obtiene multiplicando
el volumen de acero del mástil por su densidad ρ=7850 [kg/m2]. Para la última
iteración el peso del mástil es de:
Mástil:289 [kg]
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
B.3.2 Cargas variables.
El viento interactúa de diferentes maneras con cada parte de la
estructura, por ello estimaremos su actuación sobre cada elemento general por
separado y luego aplicaremos el método de superposición para traspasar los
esfuerzos al mástil. Consideraremos todas las uniones rígidas y que las fuerzas
resultantes actúan en el centro de masas de cada elemento.
La velocidad de viento de cálculo es la más desfavorable del territorio
español, Zona C, 30 [m/s].
La carga de viento se expresa como:
�� = �� ∙ �� ∙ �� ∙ (�� ∙ ��) ∙ ����
Ecuación 1: Carga de viento por unidad de superficie.
Fw= Fuerza resultante del viento aplicada en el centro de presiones del aera
perpendicular al viento [kN/m2].
qb= Presión dinámica del viento a 10 [m] de altura y con un preriodo de retorno
de 10 años [kN/m2].
ce= Coeficiente de exposición, para alturas inferiores a 200 [m].
cf= Coeficiente de fuerza, proporciona el efecto general de la acción del viento
sobre el elemento incluyendo el la fricción.
cs,cd= Coeficiente de factor de escala y coeficiente dinámico respectivamente.
Agrupan los efecto debidods a los picos de presione sobre la superficie y el
ferecto de las vivbraciones debidas a las turbulencias.
Aref=Área expuesta al viento (para cilindros área proyectada).
B.3.2.1 Rotor:
Las fuerzas resultantes que produce el rotor se obre el rotor se han
determinado mediante un análisis aerodinamico.
Figura 2: Rotor y esfuerzos en la base del rotor.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
Con ello obtenemos los esfuerzos normal y cortante y el momento flector
máximos en la base del rotor.
N = -12516 N (compresión)
T = 8596 N
MF = 26814 N m
B.3.2.2 Mástil:
-qb= 0,52 [kN/m2].
-ce=2,5
�� = ��� · ψ�
Ecuación 2: Coeficiente de fuerza en secciones circulares.
cfo= Coeficiente de fuerza en elementos circulares sin flujo libre de
cola.(Apartado 7.9 EN-1991)
ψλ=Factor de reducción del coeficiente de fuerza para elementos con efecto
cola..(Apartado 7.13 EN-1991)
Se han seleccionado los coeficientes del lado de la seguridad, para q cumplan
en todas las situaciones (para análisis más precisos consultar los apartados
correspondientes).
�� = 1,4 · 1
-cf=1,4
-cs,cd=1,1. .(Apartado Anexo D EN-1991).
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
Figura 3: Coeficiente para chimeneas de acero.
-Aref=1,24 [m]. Área Proyectada del mástil.
�� = 0,52 ∙ 2,5 ∙ 1,4 ∙ 1,1 ∙ 6,096 → �� = 1309[�]
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
B.4. Hipótesis de carga.
Las hipótesis de carga son las diferentes solicitaciones a las que se
puede ver sometido la estructura durante el desempeño de su función; de todas
estas hipótesis las que nos muestran el estado de cargas más desfavorable
son denominadas hipótesis críticas. Esta hipótesis por lo general coincide en el
ELU y el ELS, aunque sus coeficientes son distintos.
El efecto que produce una carga sobre la estructura se denomina
carácter, el carácter será desfavorable si la acción tiende a cargar la estructura
y desfavorable y dicha acción tiende a descargarla. También se debe tener en
cuenta la simultaneidad; ya que existen determinadas acciones que no pueden
darse a la vez.
Las hipótesis se fundamentan en los coeficientes de ponderación los
cuales se encuentran en las Tabla 1,Tabla 2
Tabla 1: Coeficientes γ.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
Tabla 2: Coeficientes ψ.
B.4.1 ELU
Las hipótesis sigue la siguiente formula Ecuación 3, extraída del CTE, DB-
SE, Capitulo 4, Verificaciones basadas en coeficientes parciales, apartado 4.2
Ecuación 3: Formula de Hipótesis para el ELU.
Como solo tenemos un carga variable (Q), la de viento y una sola carga
permanente (G), la que corresponde al peso propio. Por ello la hipótesis crítica
es:
HC=1,35·G+1,5·V
B.4.2 ELS
Las hipótesis sigue la siguiente formula Ecuación 4Ecuación 3, extraída
del CTE, DB-SE, Capitulo 4, Verificaciones basadas en coeficientes parciales,
apartado 4.3
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
Ecuación 4: Formula de Hipótesis para el ELS.
En este caso volvemos a tener dos cargas.
HC=1·G+1·V
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
B.5. Diseño en acero.
Primero calculamos los esfuerzos en la sección más desfavorable, como
los esfuerzos son proporcionales a las acciones; mayoramos con los
coeficientes γ yψ directamente los esfuerzos en la sección mas desfavorable.
B.5.1 Esfuerzos en la sección más desfavorable.
La sección más desfavorable es la base del mástil, por ello calcularemos
los esfuerzos normales cortante y flectores en esa sección. Al ser una sección
simétrica la dirección del viento es indiferente.
Esfuerzo Normal.
� � = 0
N=12.516 [N]
Esfuerzo Cortante.
� � = 0
T=8.596 [N]
Momento Flector.
� ������
= 0
M=26.814 [Nm]
B.5.2 Condiciones de Diseño.
1. Sección circular y constante a lo largo de todo el mástil, clase de la
sección <4.
2. Tubo estructural de tipo comercial.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
3. Material Acero S355.
4. Cumpla Tensión de Von Mises, Estados limite y criterios de
esbeltez relativa y global.
5. Los ejes coordenados serán los de Figura 4
Figura 4: Ejes coordenados.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 12
B.5.3 Tensión de Von Mises.
La tensión equivalente de Von Mises se extrae de la Ecuación 1.
��� = ��� + 3��
Ecuación 5: Tensión equivalente de Von Mises.
σ= Tensión normal.
τ= Tensión cortante (tangencial).
Las dimensiones de nuestra sección en [mm], son 355mm espesor 8 mm
B.5.3.1 Tensión normal (σ).
La sección está sometida a flexión compuesta con lo cual su tensión
normal se calcula:
� =�
�+
��
��· �
Ecuación 6: Tensión normal para flexión compuesta.
N= Esfuerzo normal.
Ω= Área transversal al esfuerzo normal.
My=Momento flector en el “eje y”.
z= distancia del centroide de la sección a la fibra más alejada del mismo.
Iy=Momento de inercia respecto al “eje y”.
-Cálculo de Iy (geometría de masas).
�� =�
4(�� − ��)
Iy=13133[cm4]
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 13
-Cálculo de Ω.
� = �(�� − ��)/4
Ω= 87 [cm2]
-Tensión normal resultante.
σ=36,24 [N/mm2, MPa]
B.5.3.2 Tensión cortante (τ).
τ =�� · ��
�� · �
Ecuación 7: Tensión cortante.
Tz= Esfuerzo cortante en el “eje z”.
mz=Momento estático de media sección respecto al “eje z”.
e= espesor de la sección.
Iy=Momento de inercia respecto al “eje y”.
-Cálculo de my (geometría de masas).
�� =1
12(�� − (� − 2�)�) →
mz= 481 [cm3]
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 14
-Tensión cortante resultante.
τ= 3,94[N/mm2, MPa]
B.5.3.3 Tensión equivalente (σeq).
σeq= 38,88 [N/mm2, MPa].
σeq< fyd→38 < 355 [N/mm2, MPa]
Cumple el criterio de Von Mises.
Coeficiente de seguridad.
CS =��
���→·
CS=9,7
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 15
B.5.4 ELU
B.5.4.1 Comprobación de sección.
Clase de la sección.
La clase de la seccion nos indica en que punto de la curva tension
deformación el perfil empieza a fallar, vemos que la Figura 5 unica clase que
falla antes de llegar al limite elástico, es la clase 4, por ello la evitaremos.
Figura 5: Punto de rotura para clase de sección.
La formulación para calcular la clase de cada tipo de sección se
encuentra en el CTE, DBE-SE-A, Apartado 5.2. Tipos de sección.
En nuestro caso al ser sección tubular utilizaremos las formulas de la
Figura 6
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 16
Figura 6: Limites para cada clase de sección.
Para que nuestra sección no sea clase 4 se debe de cumplir Ecuación 8.
λ s<λ Límite
λ s<90·ε2
Ecuación 8: Condición límite para la clase 4.
λ � =�
�
→ λ � = 44,37
ε = �235
��→ � = 0,813
λ �í���� = 90 · ε� → λ �í���� = 59,577
44,37<59,577
La sección no es clase 4.
Tipo de esfuerzo.
El elemento está sometido a flexión compresión y cortante. Primero
comprobamos si el cortante es despreciable. El cortante será despreciable si se
cumple la siguiente relación.
T��� <����
2
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 17
���� =�� · ��
√3
Av= Área equivalente a cortante.
Para secciones circulares huecas
�� =2 · ��
�→
2 · � · (�� − ��)
4 · � →
Av= 5552 [mm2].
fy= Tensión del límite elástico.
����
2= 568.977 [�]
Tmax=8.596 [N].
Podemos despreciar el cortante.
Flexión compresión con cortante despreciable.
-Resistencia de la sección
Para que la sección resista deberán cumplirse la
��
� · ���+
���
��� · ���≤ 1
Nd=Esfuerzo normal de diseño.
fyd= Tensión del límite elástico de diseño.
��� =��
� →
355
1,05⇒ ��� = 338,09 [�/���]
Myd=Momento flector de diseño, respecto al “eje y” .
Wyj= Modulo resistente de la sección de diseño, respecto al “eje y”.
��� =��
����→
59755,40
24,5⇒ ��� = 2.352,57 [���]
� → �� = 0,11
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 18
B.5.4.2 Pandeo de Barra.
��
���� · � · ���+ �� ·
��,� · ���+�� · ���
��� · ��� · ���≤ 1
χmin=Coeficiente de pandeo mínimo (en el eje débil de la inercia).
ky= Coeficiente de interacción según la peor clase de la sección en la pieza.
cm,y=Coeficiente de momento equivalente.
eNy = Desplazamiento del centro de gravedad en la sección reducida respecto a
la sección bruta de la clase 4 (Para el resto de la clase eNy =0)
ΧLt=Coeficiente de pandeo lateral.
- χmin
χ =1
f · �f� − ���
����� ≤ 1
�����=Esbeltez reducida, ��
��� = ��·��
���
Ncr=Esfuerzo normal crítico, ��� = (�
��)� · � · ��
Lk=Longitud de pandeo en el eje más desfavorable, Figura 7.
Figura 7: Longitud de pandeo de las barras
E=modulo de elasticidad del material.
Ik=momento de inercia en el eje más desfavorable.
f = 0,5 · [1 + � · ������ − 0,2� + ��
������]
α= Coeficiente de imperfección elástica se extrae de la Figura 9 y es función de
la curva de pandeo Figura 8.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 19
Figura 8: Curva de pandeo en secciones circulares.
Figura 9: Coeficiente α y coeficiente χ.
El coeficiente χ también se puede conseguir calculando la esbeltez
reducida y extrayendo el valor de la Figura 9.
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 20
Comprobacion 0,06 Cumple
χmin 0,71
λg 0,24 Ncri (N) 5555101,94 Lk 7,00 ky 1,00 cmy 0,60 χLat calc 1,12
φ 0,45 λLt 0,06 Cumple
Mcr~~MLTV (Nmm) 81753414541,50 C1 1,88 Lc(mm) 3500,00 It (mm4) 1050652406,71 χLat 1,00 fyd (N/mm2) 338,10 Nadm(N) 2095301,02
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 27
ACCIONES PERMANENTES
Peso rotor (kg) Peso tramision (kg) Peso mastil (kg) Esfuerzos
0 942 289,6111566
Peso rotor (N) Peso tramision (N) Peso mastil (N) Calculados
0 9420 2896,111566 Momentos en la base Esfuerzos axiles Esfuerzos cortantes
Mf Rotor (Nm) 18522 Mf inicial (Nm) N Rotor (N) 0 N inicial (N) T Rotor (N) 3087 T inicial (N)
Peso total (kg) 1231,611157 d-CM-base (m) 6,00 6000 200 4200
Mf transmision (Nm) 0 Mf inicial (Nm) N transmision (N) 9420 N inicial (N) T transmision (N) 0 T inicial (N)
Peso total (N) 12316,11157 d-CM-base (m) 3,88 0 0 0
Mf mastil (Nm) 2291,60656 Mf inicial (Nm) N mastil (N) 2896,111566 N inicial (N) T mastil (N) 1309,48946 T inicial (N)
ACCIONES VARIABLES VIENTO d-CM-base (m) 1,75 0 0 0
q ref (Pa) 515,11
ce cd cf Aref (m2) Mf base (Nm) 26813,6066 N base (N) 12516,11157 T base (N) 8596,48946
Fuerza rotor (N) 3087
Introducidos manualmente
Fuerza trasmision(N) 0 2 1,1 1,25
Mf base (Nm) 0 N base (N) 0 T base (N) 0
Fuerza mastil (N) 1309,489462 2 1,1 0,93 1,2425
Esfuerzos de Diseño
Mf base (Nm) 26.814 N base (N) 12.516 T base (N) 8.596
Se introducen los datos en las celdas en amarillo
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 28
Estado Límite Último
FLEXION COMPUESTA
Cm rotor m 2,5
Area (cm2) 87,21 Material
y (cm) 17,75
Iz (cm4) 13133,16 E (N/mm2) 210.000
Wz (cm3) 739,90 fy(N/mm2) 355
L (m) 3,50 G(N/mm2) 81.000
i (cm) 12,27 ρ(kg/m2) 7850
Lp (m) 7,00
λ 57,04 Cumple
λ redu 0,75 Cumple
chi 0,710620996
R(mm) 177,5
r(mm) 169,5
Tension max(Mpa;N/mm2) 36,24 Cumple
fy(N/mm) 355 CS 9,7958831
σVon Mises(Mpa;N/mm2) 36,88 Cumple
CS 9,62656386
χ(chi) 0,710620996
φ 0,90163206
α 0,45
λy(reducida) 0,746539562
Ncri (N) 5.555.102
Estado Límite de Servicio
flecha admisible (cm) 1,4
flecha real (cm) 0,396991949 Cumple
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 29
ABOLLADURA
1º Clase de perfil No es clase 4 Cumple
diametro (mm) 355
espesor (mm) 8 landa limite norma Cumple
"λ s" [d/e] 44,375 b/t<500
λlim(clase 3) 59,5774648
ε 0,81361651
fy(N/mm) 355
Tension cortante Clase 4 Clase 3
Tension cortante(N/cm2) 394,146755 Verificamos sección Estado Límite Último
mz(cm3) 481,721333 beficaz (mm) 259,0801726 Tipo de solicitacion
e(cm) 0,8 ρ 0,729803303 ¿Podemos despreciar el cortante?
σ1(Mpa;N/mm2) -36,24
e(mm) 8 σ2(Mpa;N/mm2) 36,24 Ar(mm) 5552
d(mm) 355 ψ -1,00000111 Tadm/2 (N) 568967,1433 Podemos despreciar cortante
Tension cortante(N/mm2) 3,94146755 bc (mm) 177,4999011 Tmax (N) 8596,489462
Kσ 23,92002666
λp 0,392662513 Flexo-compresion con cortante despreciable
σcr(Mpa;N/mm2) 2295,86703
σE(Mpa;N/mm2) 95,98095616 Verificamos sección
Comprobacion 0,111432663 Cumple σcom(N/mm 35,09156622
Tensiones eficaces Wcom(mm3) 739896,06
b no eficaz -95,91982738 Verificamos Barra Md(Nmm) 26.813.607
Area ef(cm2) 87,21 Nd 12.516
yg ef (cm) Comprobacion 0,06 Cumple A (mm) 8721,06
yef (cm) Mcr(Nmm) 81753414541
Iz ef (cm4) 13133,16 χmin 0,71 Mef 25964111,62 Cumple
Wz ef (cm3) 739,90 λg 0,24 Mad 250155334,9
σefica(Mpa;N/mm2) 36,23970796 Ncri (N) 5555101,94
Lk 7,00
Cumple ky 1,00
cmy 0,60
χLat calc 1,12
φ 0,45
λLt 0,06 Cumple
Mcr~~MLTV (Nmm) 81753414541,50
C1 1,88
Lc(mm) 3500,00
It (mm4) 1050652406,71
χLat 1,00
fyd (N/mm2) 338,10
Nadm(N) 2095301,02
Anexo B:
Análisis de elementos estructurales
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 30
B.6. Conclusiones y recomendaciones
Se ha demostrado que los elementos estructurales del aerogenerador son
perfectamente seguros para su uso desde el punto de vista de las acciones
estructurales.
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Anexo C: Diseño del Rotor.
Anexo C:
Diseño del Rotor.
ÍNDICE C.1. Geometría General del Rotor:......................................................... 1
C.2. Acciones sobre el rotor. .................................................................. 2
C.2.1.1 Ángulos de ataque ............................................................... 2
C.2.1.2 Coeficientes de fuerza. ........................................................ 4
C.2.1.3 Selección del perfil ............................................................... 5
C.3. Situaciones de carga. ..................................................................... 6
C.3.1 Carga sobre una sola pala a 90º .............................................. 6
C.3.2 Carga sobre una sola pala a 0º ................................................ 7
C.3.3 Carga sobre las tres palas. ...................................................... 8
C.4. Cargas totales sobre el rotor ........................................................ 11
C.5. Potencia de la trasmisión del movimiento de palas. ..................... 11
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
C.1. Geometría General del Rotor:
La geometría del rotor depende directamente de la potencia que
queremos extraer del mismo a la velocidad nominal de viento.
En nuestro caso la potencia que queremos extraer del generador es un 1
kW y la velocidad nominal es de 11 m/s.
Suponemos que tendremos una perdidas por rozamiento y eficiencia de
los sistema eléctricos de un 15%.
La potencia se calcula con la siguiente formula.
Primero tenemos que suponer la TSR de nuestro aerogenerador, para los
darrieus suele oscilar entre 2 y 8, en nuestro caso cogeremos un TSR de 2,5 a
velocidad nominal. Tambien debemos saber el Cp, El Cp en los darrieus entre
0,2 y 0,3 por lo que seleccionaremos un CP de 0,25.
Con esto sacamos las dimensiones de nuestro rotor para cumplir con la
potencia.
tsr 2,5 Cp (darreus entre 0,2 y 0,3) 0,25 Diametro 1,4 m
Altura 5 m
Potencia aerdimica deseada KW 1,15 Densidad del aire 1,225 Sobredimensionado 0,15 %
Potencia Aerodinamica calculada 1,43 KW
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
Con la geometría básica y la potencia ya podemos seleccionar la cuerda
de de nuestro perfil.
Aplicamos la formula
L=5·Rrotor/(nº palas·TSR2)
radio 0,7 m
nº palas 3 longitud del perfil 0,19 m
C.2. Acciones sobre el rotor.
Una vez conocidas la geometría debemos calcular las acciones sobre el
rotor, para ello utilizaremos la solidez del rotor que se calcula con la formula.
S=L*nº palas/Diámetro
Con estos valores podemos calcular las acciones sobre la estructura, para
ellos sacamos el área sobre la que actúa el viento de los perfiles proyectando
la geometría del rotor mediante un software CAD.
La velocidad del viento del diseño estructural será de 30 m/s (valor
extraído del CTE)
Solidez 0,40 Área de viento 4,2 m2
Longitud proyectada de los perfiles 0,56 m
Área proyectada de los perfiles 2,8 m2
Cp estructural del rotor 2 Fuerza sobre el rotor 3087,00 N
V de dimensionamiento 30 m/s
C.2.1.1 Ángulos de ataque
Para poder calcular la situación de carga más desfavorable debemos
conocer la carga en varios puntos del giro del roto.
La fuerza que produce el perfil depende del ángulo de ataque, el ángulo
de ataque se calcula con la siguiente formula.
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
calcularemos nuestro perfil en dos posiciones extremas cuando su cuerda
forma 90 y 0º con el brazo del rotor.
Calcularemos el ángulo de ataque en 17 puntos, con lo que obtenemos
los siguientes datos:
Punto Angulo º rotor ϕ
Rad ángulo de ataque a 90º ángulo de ataque 0º
1 0 0,0 0 90,00
2 22,5 0,4 7,46 82,54
3 45 0,8 14,64 75,36
4 67,5 1,2 21,19 68,81
5 90 1,6 26,57 63,43
6 112,5 2,0 29,74 60,26
7 135 2,4 28,68 61,32
8 157,5 2,7 19,58 70,42
9 180 3,1 0,00 90,00
10 202,5 3,5 -19,58 -82,54
11 225 3,9 -28,68 -75,36
12 247,5 4,3 -29,74 -68,81
13 270 4,7 -26,57 -63,43
14 292,5 5,1 -21,19 -60,26
15 315 5,5 -14,64 -61,32
16 337,5 5,9 -7,46 -70,42
17 360 6,3 0,00 90,00
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Si representamos las gracias podemos ver como variará el ángulo de
ataque para cada uno de las dos disposiciones.
C.2.1.2 Coeficientes de fuerza.
Una vez conocido el ángulo necesitamos saber nº de Reynolds para
poder extraer los coeficientes de las tablas experimentales.
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
-40 60
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
2,20
2,40
-40 60
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
Si representamos las gracias podemos ver como variará el ángulo de
ataque para cada uno de las dos disposiciones.
Coeficientes de fuerza.
Una vez conocido el ángulo necesitamos saber nº de Reynolds para
poder extraer los coeficientes de las tablas experimentales.
160 260 360
velocidad 90
velocidad
160 260 360
velocidad 0
Anexo C:
Diseño del Rotor.
4
Si representamos las gracias podemos ver como variará el ángulo de
Una vez conocido el ángulo necesitamos saber nº de Reynolds para
velocidad
Series1
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
Velocidad del viento 12 m/s
Velocidad relativa 24 m/s
tsr 2 altura alabe 5 m
cuerda del alabe 0,19 m
Densidad del aire 1,225 kg/m3
viscosidad cinemática 0,0000133 m2/s
nº Reynolds 342857,143
C.2.1.3 Selección del perfil
Los coeficientes de arrastre sustentación y momento varian con cada perfil,
nosotros hemos seleccionado un perfil Naca 2027 ya que su forma maximiza la
eficiencia.
Con lo coeficientes extraídos de las tablas aerodinámicas sacamos las fuerzas
de una sola pala a 90 y 0 º.
Con estos datos sacamos las fuerzas en las tres palas a la vez y las sumamos
para sacar las fuerzas totales sobre el rotor en las 17 posiciones de giro.
-0,1
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Y
X
Series1
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
C.3. Situaciones de carga.
C.3.1 Carga sobre una sola pala a 90º
90 grados Punto angulo albe grad angulo rotor grad C sustes C arratre M V absolu x V absolu y Modulo v Fsuste F arrastre Momento s F total 1 pala kg
1 0 0,00 0,325 0,03139 -0,061 0,00 36,00 36,00 245,09 23,67 -46,00 24,62
2 7 22,50 1,056 0,0263 -0,088 9,18 34,17 35,39 769,40 19,16 -64,12 76,96
3 15 45,00 1,24 0,09911 -0,159 16,97 28,97 33,58 813,37 65,01 -104,30 81,60
4 21 67,50 1,07 0,21936 -0,198 22,17 21,18 30,67 585,51 120,04 -108,35 59,77
5 27 90,00 0,731 0,45989 -0,235 24,00 -12,00 26,83 306,25 192,67 -98,45 36,18
6 30 112,50 0,588 0,64124 -0,253 22,17 -21,18 30,67 321,76 350,89 -138,44 47,61
7 29 135,00 0,633 0,58164 -0,247 16,97 -28,97 33,58 415,21 381,52 -162,02 56,39
8 20 157,50 1,12 0,19567 -0,191 9,18 -34,17 35,39 816,03 142,56 -139,16 82,84
9 0 180,00 0,325 0,03139 -0,061 0,00 -36,00 36,00 245,09 23,67 -46,00 24,62
10 -20 202,50 -0,663 0,29215 0,053 -9,18 -34,17 35,39 -483,06 212,86 38,62 52,79
11 -29 225,00 -0,424 0,82779 0,092 -16,97 -28,97 33,58 -278,12 542,98 60,35 61,01
12 -30 247,50 -0,4 0,93394 0,096 -22,17 -21,18 30,67 -218,88 511,06 52,53 55,60
13 -27 270,00 -0,478 0,66875 0,084 -24,00 -12,00 26,83 -200,26 280,17 35,19 34,44
14 -21 292,50 -0,643 0,33702 0,058 -22,17 21,18 30,67 -351,86 184,42 31,74 39,73
15 -15 315,00 -0,645 0,14361 0,028 -16,97 28,97 33,58 -423,08 94,20 18,37 43,34
16 -7 337,50 -0,21 0,04785 -0,017 -9,18 34,17 35,39 -153,01 34,86 -12,39 15,69
17 0 360,00 0,325 0,03139 -0,061 0,00 36,00 36,00 245,09 23,67 -46,00 24,62
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
C.3.2 Carga sobre una sola pala a 0º
Fuerzas y momentos sobre una pala a 0º
0 grados Punto angulo albe grad angulo rotor grad C sustes C arratre M V absolu x V absolu y Modulo v Fsuste F arrastre Momento s F total 1 pala kg
1
0 0,00 0,054 2,3068 -0,387 0,00 36,00 36,00 42,87 1831,14 -307,20 183,16
2 7 22,50 0,06 2,30204 -0,398 9,18 34,17 35,39 46,02 1765,54 -305,24 176,61
3 15 45,00 0,071 2,23597 -0,401 16,97 28,97 33,58 49,02 1543,86 -276,88 154,46
4 21 67,50 0,083 2,0944 -0,398 22,17 21,18 30,67 47,81 1206,40 -229,25 120,73
5 27 90,00 0,1 1,94323 -0,389 24,00 -12,00 26,83 44,10 856,96 -171,55 85,81
6 30 112,50 0,111 2,32952 -0,383 22,17 -21,18 30,67 63,94 1341,83 -220,61 134,34
7 29 135,00 0,107 2,46193 -0,385 16,97 -28,97 33,58 73,88 1699,88 -265,83 170,15
8 20 157,50 0,081 2,14171 -0,399 9,18 -34,17 35,39 62,12 1642,57 -306,01 164,37
9 0 180,00 0,054 2,3068 -0,387 0,00 -36,00 36,00 42,87 1831,14 -307,20 183,16
10 -20 202,50 -0,059 2,372 0,135 -9,18 -34,17 35,39 -45,25 1819,19 103,54 181,98
11 -29 225,00 -0,067 2,31172 0,146 -16,97 -28,97 33,58 -46,26 1596,17 100,81 159,68
12 -30 247,50 -0,076 2,11933 0,152 -22,17 -21,18 30,67 -43,78 1220,76 87,55 122,15
13 -27 270,00 -0,089 1,95758 0,154 -24,00 -12,00 26,83 -39,25 863,29 67,91 86,42
14 -21 292,50 -0,097 1,83784 0,154 -22,17 21,18 30,67 -55,87 1058,62 88,71 106,01
15 -15 315,00 -0,095 1,87931 0,154 -16,97 28,97 33,58 -65,59 1297,60 106,33 129,93
16 -7 337,50 -0,075 2,23992 0,151 -9,18 34,17 35,39 -57,52 1717,89 115,81 171,89
17 0 360,00 0,054 2,3068 -0,387 0,00 36,00 36,00 42,87 1831,14 -307,20 183,16
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
C.3.3 Carga sobre las tres palas.
Pala 1
Punto angulo albe grad angulo rotor grad C sustes C arratre M Momento s F total N F radial (N) F tange (N) Fx (N) Fy (N)
1 0 0,00 0,325 0,03139 -0,061 -46,00071 246,226248 245,09 23,67 245,09 23,67 0,00
2 7 22,50 1,056 0,0263 -0,088 -64,1165768 769,637504 769,40 19,16 718,16 312,14 22,50
3 15 45,00 1,24 0,09911 -0,159 -104,295081 815,964376 813,37 65,01 621,11 621,11 45,00
4 21 67,50 1,07 0,21936 -0,198 -108,347615 597,692509 585,51 120,04 334,97 586,88 67,50
5 27 90,00 0,731 0,45989 -0,235 -98,45325 361,818525 306,25 192,67 192,67 306,25 90,00
6 30 112,50 0,588 0,64124 -0,253 -138,444175 476,083151 321,76 -350,89 -447,31 431,55 112,50
7 29 135,00 0,633 0,58164 -0,247 -162,018145 563,880643 415,21 -381,52 -563,38 563,38 135,00
8 20 157,50 1,12 0,19567 -0,191 -139,162116 828,388963 816,03 -142,56 -808,47 443,99 157,50
9 0 180,00 0,325 0,03139 -0,061 -46,00071 246,226248 245,09 -23,67 -245,09 23,67 180,00
10 -20 202,50 -0,663 0,29215 0,053 38,6156656 527,879107 -483,06 -212,86 527,75 381,52 202,50
11 -29 225,00 -0,424 0,82779 0,092 60,3468396 610,067432 -278,12 -542,98 580,61 580,61 225,00
12 -30 247,50 -0,4 0,93394 0,096 52,5321772 555,96229 -218,88 -511,06 555,92 397,80 247,50
13 -27 270,00 -0,478 0,66875 0,084 35,1918 344,383669 -200,26 -280,17 280,17 200,26 270,00
14 -21 292,50 -0,643 0,33702 0,058 31,7381904 397,257812 -351,86 184,42 -305,03 395,65 292,50
15 -15 315,00 -0,645 0,14361 0,028 18,3664294 433,44386 -423,08 94,20 -365,77 365,77 315,00
16 -7 337,50 -0,21 0,04785 -0,017 -12,3861569 156,927145 -153,01 34,86 -154,70 90,76 337,50
17 0 360,00 0,325 0,03139 -0,061 -46,00071 246,226248 245,09 23,67 245,09 23,67 360,00
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
Pala 2
Punto angulo albe grad angulo rotor pala2 C sustes C arratre M Momento s F total N F radial (N) F tange (N) Fx (N) Fy (N)
1 30,00 120,00 0,588 0,64124 -0,253 -63,59661 218,696629 147,81 -161,19 -213,50 208,60 120,00
2 26,77 142,50 0,731 0,45989 -0,235 -35,9666782 132,178577 111,88 -70,39 -131,61 123,95 142,50
3 14,05 165,00 1,216 0,08977 -0,152 -14,4719656 116,090784 115,78 -8,55 -114,04 38,22 165,00
4 -7,37 187,50 -0,21 0,04785 -0,017 -1,47317478 18,6644748 -18,20 -4,15 18,58 6,49 187,50
5 -23,79 210,00 -0,563 0,48338 0,072 51,0629094 526,260908 -399,28 -342,82 517,20 496,53 210,00
6 -29,69 232,50 -0,4 0,93394 0,096 59,8063181 632,946498 -249,19 -581,83 613,29 551,89 232,50
7 -29,02 255,00 -0,424 0,82779 0,092 46,5240128 470,327613 -214,42 -418,61 459,84 315,45 255,00
8 -24,96 277,50 -0,535 0,54433 0,076 28,5154159 286,366093 -200,73 204,23 -228,69 225,67 277,50
9 -19,11 300,00 -0,677 0,25017 0,048 12,06576 181,424724 -170,18 62,89 -139,55 178,82 300,00
10 -12,29 322,50 -0,535 0,09448 0,011 1,68354664 83,1486002 -81,88 14,46 -73,76 61,32 322,50
11 -4,99 345,00 -0,28 0,04488 -0,051 -4,8557253 26,9991658 -26,66 4,27 -26,86 11,03 345,00
12 2,50 7,50 0,554 0,02737 -0,066 -5,71938446 48,0667197 48,01 2,37 47,91 8,62 7,50
13 9,90 30,00 1,269 0,04055 -0,11 -14,1562218 163,394678 163,31 5,22 144,04 86,18 30,00
14 16,92 52,50 1,226 0,13183 -0,172 -107,152987 768,179371 763,78 82,13 530,11 655,94 52,50
15 23,15 75,00 0,957 0,28878 -0,21 -106,196116 505,504321 483,95 146,03 266,31 505,26 75,00
16 27,94 97,50 0,681 0,52679 -0,241 -90,4238848 323,038252 255,51 -197,65 -229,31 279,13 97,50
17 30,00 120,00 0,588 0,64124 -0,253 -63,59661 218,696629 147,81 -161,19 -213,50 208,60 120,00
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
Pala 3
Punto angulo albe grad angulo pala2 C sustes C arratre M Momento s F total N F radial (N) F tange (N) Fx (N) Fy (N)
1 -30,00 240,00 -0,4 0,93394 0,096 24,13152 255,390426 -100,55 -234,76 253,59 204,46 240,00
2 -27,94 262,50 -0,451 0,75189 0,088 33,01785 328,969578 -169,22 -282,11 301,78 204,59 262,50
3 -23,15 285,00 -0,592 0,4273 0,067 33,881618 369,209633 -299,37 216,08 -286,20 345,10 285,00
4 -16,92 307,50 -0,676 0,1932 0,038 23,6733343 437,997995 -421,14 120,36 -351,86 407,38 307,50
5 -9,90 330,00 -0,423 0,07004 0 0 55,1782984 -54,44 9,01 -51,65 35,02 330,00
6 -2,50 352,50 0,082 0,03533 -0,057 -4,93946839 7,73739361 7,11 3,06 6,65 2,11 352,50
7 4,99 15,00 0,866 0,0264 -0,077 -7,3311931 82,4904238 82,45 2,51 80,29 23,77 15,00
8 12,29 37,50 1,326 0,05851 -0,13 -19,8964603 203,141368 202,94 8,95 166,46 130,65 37,50
9 19,11 60,00 1,165 0,17289 -0,185 -46,50345 296,053247 292,85 43,46 184,06 275,34 60,00
10 24,96 82,50 0,841 0,36546 -0,223 -83,6702336 344,051392 315,55 137,12 177,14 330,74 82,50
11 29,02 105,00 0,633 0,58164 -0,247 -124,90686 434,720201 320,11 -294,13 -366,96 385,33 105,00
12 29,69 127,50 0,588 0,64124 -0,253 -157,614568 542,006479 366,31 -399,48 -539,93 533,80 127,50
13 23,79 150,00 0,899 0,33196 -0,217 -153,897935 679,655175 637,58 -235,43 -669,87 522,68 150,00
14 7,37 172,50 1,056 0,0263 -0,088 -7,62584594 91,5385276 91,51 -2,28 -91,02 14,20 172,50
15 -14,05 195,00 -0,617 0,12477 0,022 2,0946266 59,9338481 -58,74 -11,88 59,82 26,68 195,00
16 -26,77 217,50 -0,478 0,66875 0,084 12,8561743 125,809322 -73,16 -102,35 120,35 125,74 217,50
17 -30,00 240,00 -0,4 0,93394 0,096 24,13152 255,390426 -100,55 -234,76 253,59 204,46 240,00
Anexo C:
Diseño del Rotor.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
C.4. Cargas totales sobre el rotor
Para obtener los momentos totales vamos a suponer una excentricidad de
la carga de 5 mm y para sacar las potencias unas revoluciones de giro de la pal
sobre si misma de 1 rpm.
excentricidad carga 5 mm
rpm giro pala 1 rpm
Perdidas por rozamiento 20 %
Punto Fx palas
N F total y
N F total Modulo Momentos Momento abs Nm
1 285,18 436,73 521,59 -85,47 88,07
2 888,34 640,68 1095,27 -67,07 72,54
3 220,86 1004,43 1028,42 -84,89 90,03
4 1,69 1000,75 1000,75 -86,15 91,15
5 658,22 837,81 1065,44 -47,39 52,72
6 172,62 985,55 1000,55 -83,58 88,58
7 -23,24 902,60 902,90 -122,83 127,34
8 -870,70 800,32 1182,63 -130,54 136,46
9 -200,57 477,83 518,22 -80,44 83,03
10 631,12 773,58 998,37 -43,37 48,36
11 186,79 976,96 994,66 -69,42 74,39
12 63,90 940,22 942,39 -110,80 115,51
13 -245,66 809,11 845,58 -132,86 137,09
14 134,06 1065,79 1074,19 -83,04 88,41
15 -39,64 897,71 898,59 -85,74 90,23
16 -263,67 495,63 561,39 -89,95 92,76
C.5. Potencia de la trasmisión del movimiento de palas.
Potencia máxima 119,26 W
Potencia máxima de una pala 39,75 w
Momento máximo un pala 379,63 N*m
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Anexo D: Cálculo de Cimentaciones
Anexo D:
Zapata
ÍNDICE D.1. Acciones sobre la Zapata. .............................................................. 1
D.2. Comprobamos el ELU .................................................................... 1
D.2.1 Comprobamos a vuelco ........................................................... 1
D.2.2 Comprobamos a deslizamiento ................................................ 2
D.2.3 Comprobamos a tensión del terreno. ....................................... 2
D.2.4 Comprobamos el hundimiento ................................................. 2
D.2.5 Comprobamos a deslizamiento. ............................................... 2
D.3. Calculo de las armaduras. .............................................................. 3
D.3.1 Cuantía resistente mínima ....................................................... 4
D.3.2 Cuantía geométrica mínima ..................................................... 4
D.3.3 Condiciones de anclaje ............................................................ 5
Anexo D:
Zapata
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
D.1. Acciones sobre la Zapata.
Utilizaremos las acciones ponderadas usadas en el cálculo del mástil y
además añadiremos el peso de la propia zapata.
N 10100 (N)
T 8600 (N)
M 26000 (Nm)
Las medidas de la zapata son
a 1,6 m
b 1,6 m
h 1,7 m
D.2. Comprobamos el ELU
D.2.1 Comprobamos a vuelco
(N + P) ·a
2> �1(� + � · ℎ) ∙
Momento de vuelco: 60930 (Nm)
Momento estabilizante: 91638,4 (Nm)
Coeficiente de seguridad a vuelco: 1,503994748 cumple
Anexo D:
Zapata
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
D.2.2 Comprobamos a deslizamiento
(N+P)tg ᵠd > 1,5·V ; ᵠd=2/3*ᵠ
ᵠ=angulo de rozamiento suponemos 30º, suponemos suelo no cohesivo.
Aplicando las formulas obtenemos un CS=3,23193986
D.2.3 Comprobamos a tensión del terreno.
Para esta comprobación debemos saber cómo es la distribución de las
cargas en el terreno si es trapezoidal o triangular.
Suponemos que Resistencia terreno 1000000 N/m2
La excentricidad de la carga es e=(M+V·h)/ N+P -->e=0,35 es mayor que
a/6 = 0,26 por lo que la carga es triangular.
Por lo que la tensión máxima σ =4·N+P/3·b·(a-2e),
Tensión1 107161,0463 (N/m2)
Coeficiente de seg triangular 11,6646864 cumple
D.2.4 Comprobamos el hundimiento
σ= (N+P)/a·b= 44745,3125 (N/m2)
Coeficiente de seguridad hundimiento 22,348 cumple
D.2.5 Comprobamos a deslizamiento.
* Suelos no cohesivos ϕ 30 º
coeficiente ρ2=1,5
ϕd 0,392699082 rad
Coeficiente de seguridad deslizamiento 3,67 cumple
Anexo D:
Zapata
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
D.3. Calculo de las armaduras.
Suponemos estos valores
Diámetro max árido 20 mm
φ barras tracción 20 mm Φ barras compresión 16 mm
n 13 n 7
r_nom 80 mm
La cuantía de la armadura será:
Ud =���� · (�� − 0,25 · c)
0,85 · d
R1d =�� ·
4(2 + 6�/�)
X1 =a
6·3 · � + 12 · �
2 · � + 6 · �
U1=As·fyd
C 700 mm
c 0,7 m
e 4,021782178 m
R1d 43131,25 N
X1 0,517722069 m
d 1,65 m
Ud 10.540 N
As 40,8407045 Cm2
As 4084,07045 mm2
fyd 400 N/mm2
Anexo D:
Zapata
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
U1 1633628,18 N
Cse 154,9 cumple
D.3.1 Cuantía resistente mínima
Se establece una resistencia mínima de la armadura a tracción
evaluamos aplicamos la misma fórmula para sacar las barras paralelas a "a" y
las paralelas a "b".
Ud>0,04·Uc
Uc=fcd·b·h
Armadura paralela al lado a:
fck 35 N/mm2 fcd 23.333.333 N/m2 Uc,a 2.538.667 N Cs 240,86 cumple
Armadura paralela al lado b:
Uc,b 2.538.667 N Cs 16378,8 cumple
D.3.2 Cuantía geométrica mínima
AS1=(w·b·h)/1000
W=2 parar B400
Armadura paralela al lado a:
As1 0,00544 m2 As1,a 54,4 cm2 cumple
Armadura paralela al lado b:
Uc,b 0,00544 m2
Anexo D:
Zapata
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
As1,b 54,4 cm2 cumple
CUANTIA RESITENTE MÍNIMA PARA ARMADURAS DE COMPRESION As_compre_ mínima 1225,221135 As_compre_ real 1407,433509 Cse 1,14 cumple
D.3.3 Condiciones de anclaje
L=a/2-xi-5
li>lb-L-0,57·r
S>1,25·D>30cm
S=(b-2·r-n*d)/n-1/
As,fic=2·As·a/a+c
s tracción 98,333 mm cumple s compresión 221,333 mm cumple φ barras tracción 20 mm n 13 m 0,9 lb,1,a 360 lb,1,b 400 lbI 400 mm β 0,7 As,nec 26,34943182 mm2 As,real 4084,07045 mm2 Lb, neta,a 1,806492077 mm Lb, neta,b 200 mm Lb, neta,c 150 mm Lb, neta,d 133,3333333 mm Lb, neto 200 mm
Anexo D:
Zapata
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
Zapatas rígidas
L 232,2779307 mm 0,7*lb 140 mm
a 1,6 m
b 1,6 m
h 1,7 m
Precio aprox 435,2 €
CS 1,4
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Cálculo de elementos principales
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
ÍNDICE 1. Base inferior ....................................................................................... 1
2. Brazo inferior. ..................................................................................... 4
3. Eje interior. ......................................................................................... 6
4. Eje de la pala superior. ...................................................................... 8
5. Pala superior .................................................................................... 10
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
Se han seleccionado cuatro elementos críticos del diseño para realizarles
un análisis por elementos finitos.
1. Base inferior
Las acciones que actúan sobre este elemento son un cortante de 8600 N
un axil de compresión de 10100 N y un momento flector de 26900 Nm.
La dirección de aplicación ha sido paralela al agujera de la puerta ya que
al tener menos material es el punto mas desfavorable.
Se han utilizado elemento poliédrico de un tamaño de 7 mm.
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
Las mayores tensiones se han concentrado en las zonas de los agujeros de los
tornillos pero han sido de únicamente 150 N/mm2 una tensión mucho mejor
que el límite elástico del material.
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
También se han evaluado los desplazamientos del elemento, en este caso los
mayores desplazamientos son en la parte frontal y en sentido descendente de
dos decimas de milimetro.
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
2. Brazo inferior.
Este elemento está sometido a una flexión de 307 Nm dirigida hacia el
empotramiento y una fuerza de 1830 N en dirección perpendicular.
Las mayores tensiones se concentran en la zona de unión de la placa con el
perfil cuadrado ya que se produce una transición de piezas: El valor de la
tensión máxima es de 181 N/mm2 inferior a la tensión admisible.
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
3. Eje interior.
Este elemento esta sometido a un torsor de 130 Nm y a una fuerza de 1180 N.
El eje está articulado en dos puntos, a la altura de sus rodamientos.
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
Las mayores tensiones se concentran en la zona articulada y son de 2,6
N/mm2.
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
4. Eje de la pala superior.
Este elemento está sometido dos torsor de 250 Nm y a una fuerza e 1482 N.
Esta articulado en su parte inferior.
Las mayores tensiones se localizan en la parte inferior y son de unos 300
N/mm2
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
5. Pala superior
Este elemento está sometido a un torsor de 250 Nm y a una fuerza puntual de
1482 N.
Las mayores tensiones se localizan en la zona empotrada y son de 6 N/mm2
Anexo E:
Cálculo de elementos principales.
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
El perfil a penas sufre desplazamientos en la zona en voladizo,
(desplazamiento de 8 decimas)
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Planos
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
ÍNDICE 1. Vista general ............................................................................ 1
2. Zapata ...................................................................................... 2
3. Base inferior ............................................................................. 3
4. Trasmisión inferior .................................................................... 4
5. Acople de eje interior ................................................................ 5
6. Soporte de anillos y sensor ...................................................... 6
7. Sujeción del rodamiento inferior ............................................... 7
8. Cilindro de apoyo del rodamiento inferior ................................. 8
9. Mástil ........................................................................................ 9
10. Trasmisión superior ................................................................ 10
11. Eje interior .............................................................................. 11
12. Sujeción del rodamiento superior ........................................... 12
13. Tapas del mástil ..................................................................... 13
14. Eje del rotor ............................................................................ 14
15. Trasmisión del movimiento de palas ...................................... 15
16. Brazo inferior .......................................................................... 16
17. Perfil inferior ........................................................................... 17
18. Tubo interior al perfil ............................................................... 18
19. Cubierta inferior pala .............................................................. 19
20. Brazo superior ........................................................................ 20
21. Perfil superior ......................................................................... 21
22. Eje perfil superior ................................................................... 22
23. Eje de piñón superior ............................................................. 23
24. Cubierta delantera pala .......................................................... 24
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical.
25. Cubierta trasera pala. ............................................................. 25
26. Cardan ................................................................................... 26
27. Multiplicador. .......................................................................... 27
28. Acople cardan multiplicador ................................................... 28
29. Ejes del piñón y rueda del multiplicador ................................. 29
30. Engranajes del multiplicador. ................................................. 30
31. Cubierta inferior del multiplicador ........................................... 31
32. Cubierta superior e intermedia ............................................... 32
33. Tapas rodamientos del multiplicador ...................................... 33
34. Bancada del multiplicador ...................................................... 34
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Pliego de condiciones
Pliego de condiciones
ÍNDICE 1. Especificaciones de materiales y elementos constitutivos del objeto
del proyecto. ....................................................................................................... 1
1.1 Listado de materiales. ................................................................. 1
1.1.1 Sistema eléctrico. .................................................................... 1
1.1.2 Elementos mecánicos ............................................................. 1
1.1.3 Zapata ..................................................................................... 2
1.2 Calidades mínimas a exigir para los elementos constitutivos del
proyecto. 3
1.2.1 Generalidades. ........................................................................ 3
1.2.2 Perfiles de acero y pletinas metálicas. .................................... 3
1.2.3 Cementos ................................................................................ 3
1.2.4 Áridos ...................................................................................... 3
1.2.5 Agua ........................................................................................ 4
1.2.6 Aditivos .................................................................................... 4
1.2.7 Armaduras ............................................................................... 4
1.2.8 Hormigones ............................................................................. 4
1.2.9 Tornillería. ................................................................................ 5
1.2.10 Materiales de aportación. ...................................................... 5
1.2.11 Instalación eléctrica. .............................................................. 5
1.3 Pruebas y ensayos sobre los elementos constitutivos del
proyecto. 8
1.3.1 Materiales metálicos. ............................................................... 8
Pliego de condiciones
1.3.2 Perfiles tubulares. .................................................................... 8
1.3.3 Hormigón armado. ................................................................... 9
1.3.4 Soldaduras. ............................................................................. 9
1.3.5 Sistemas eléctricos. ............................................................... 10
2. Reglamentación y normativa aplicables. .......................................... 11
3. Aspectos del contrato referidos al proyecto y que pudieran afectar a
su objeto en la fase de materialización como o en la de funcionamiento. ........ 13
3.1 Disposiciones generales. ........................................................... 13
3.1.1 Dirección de las obras. .......................................................... 13
3.1.2 Funciones del director. .......................................................... 13
3.1.3 Contratista y personal del contratista. ................................... 13
3.1.4 Órdenes al contratista. .......................................................... 14
3.1.5 Responsabilidades especiales del contratista. ...................... 14
3.1.6 Subcontratista o destajista. .................................................... 15
3.1.7 Libro de incidencias. .............................................................. 15
3.1.8 Documentos que se entregan al contratista. ......................... 16
3.1.9 Documentos contractuales. ................................................... 16
3.1.10 Documentos informativos. ................................................... 16
3.2 Documentos base para la contratación y materialización del
proyecto. 17
3.3 Limitación y responsabilidad de los agentes encargados del
suministro y montaje de elementos. ............................................................. 18
3.4 Criterios de medición y abono. .................................................. 19
3.4.1 Medición. ............................................................................... 19
3.4.2 Abono de las obras. ............................................................... 21
Pliego de condiciones
3.5 Criterios para las modificaciones al proyecto original. ............... 23
3.6 Pruebas y ensayos, especificando cuáles y en qué condiciones
deben someterse los suministros según lo indicado en el apartado anterior.24
3.7 Garantía de los suministros. ...................................................... 27
3.8 Garantía de funcionamiento. ..................................................... 28
Índice de figuras
Figura 1: Características mecánicas de los aceros de los tornillos, tuercas y arandelas
Fuente: CTE Parte 2 DB SE-C. Acero, Tabla 4.3 ................................................................. 5
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
1. Especificaciones de materiales y elementos constitutivos del objeto del proyecto.
1.1 Listado de materiales.
1.1.1 Sistema eléctrico.
Tubo PVC corrugado.
Magnetotérmico 25-32 A (III).
Extractor.
Conductor de cobre 0,6/1 Kw 3x2,5 (Cu).
Variador.
Pulsador.
Contactores 20A/3p/220V.
Conductor ES07Z1-K 1,5(Cu).
Cuadro metal con doble aislamiento y estancos.
Diferencial 40A/(I+N)/30mA.
Magnetoermico-10-15-20-25 A (I+N).
Seta emergencia.
Pilotos señalización.
Generador de imanes permanentes de 1 Kw con una velocidad
nominal de 200 rpm.
1.1.2 Elementos mecánicos
Eje del rotor con material SAE 1045 , rectificado.
Útil acoplamiento axiales de material SAE 1045.
Útil rodamiento radial de material SAE 1045 .
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
Útil roscado de eje inferior de material SAE 1045.
Rodamiento axial.
Arandela de rodamiento SAE 1045 ..
Acople eje interior SAE 1045 ..
Rodamiento radial.
Eje del rotor SAE 1045 ..
Perfil de aluminio EN AW 5754 extruido con tres canales,
anodizado.
Brazo superior de acero S275J0 perfil cuadrado de 40x40x2,
corta.
Brazo inferior de acero S275J0 perfil cuadrado de 40x40x2, corta.
Tubo interior superior de acero SAE 1045, macizo con rebaje.
Tubo interior inferior de acero S275J0, hueco con roscado.
1.1.3 Zapata
Hormigón en masa para armar HA-35/P/40/ IIa N/mm2, con tamaño
máximo del árido de 40mm., elaborado en central en relleno de zapatas de
cimentación, i/vertido por medios manuales, vibrado y colocación. Según
CTE/DB-SE-C y EHE-08.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
1.2 Calidades mínimas a exigir para los elementos constitutivos del proyecto.
1.2.1 Generalidades.
Los materiales que se empleen en obra habrán de reunir las condiciones
mínimas establecidas en el presente Pliego.
Los materiales se almacenarán, cuando sea preciso, de forma que se
asegure su idoneidad para el empleo y sea posible una inspección en cualquier
momento. A tal fin, si se considera necesario, se procederá a la instalación de
plataformas, cubiertas o edificios provisionales para la protección de los
materiales.
1.2.2 Perfiles de acero y pletinas metálicas.
El acero empleado en los perfiles debe cumplir los siguientes requisitos:
1. Para los perfiles tubulares se cumplirá lo expuesto en la norma EN-
10.305-5 con una calidad mínima del acero de E-220.
2. En cualquier caso se tendrán en cuenta las especificaciones del artículo
4.2 del DB SE-A Seguridad Estructural Acero del CTE.
3. Los perfiles vendrán con su correspondiente identificación de fábrica,
con señales indelebles para evitar confusiones. No presentarán grietas,
ovalizaciones, sopladuras ni mermas de sección superiores al 5%.
1.2.3 Cementos
Se utilizarán en la obra el cemento: CEM-III-A-SR-42.5 para el hormigón
HA-35, la dosificación será la indicada en los precios descompuestos en los
que figura en peso por metro cúbico de hormigón elaborado. El cemento no
llegará a obra excesivamente caliente, no utilizándose en la hormigonera
cuando se encuentre a temperaturas mayores de setenta grados centígrados.
Si el período de almacenamiento es superior a un mes, se comprobará que las
características del cemento siguen siendo las adecuadas.
1.2.4 Áridos
El árido a utilizar será rodado o machado con tamaño máximo de 20 mm
en los HA-35 de cimentación. Las cantidades a colocar en cada uno de los
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
hormigones se definen en los precios descompuestos correspondientes,
dosificándose en peso. Para evitar cantidades de aditivos perjudiciales en el
árido se seguirá, detalladamente la EHE-08, pudiendo exigir la Dirección
Facultativa los ensayos necesarios para observar su cumplimiento.
1.2.5 Agua
Se utilizará agua que no supere en sulfatos, ion cloro, sustancias
orgánicas y pH la cantidades limitadas por el artículo 27 de la EHE-08.
1.2.6 Aditivos
No se utilizarán aditivos en los hormigones bajo ningún concepto, sin
consultar y esperar la aprobación de la Dirección Facultativa, y siempre
realizándose ensayos previos para comprobar que no producen efectos
nocivos en la resistencia del hormigón.
1.2.7 Armaduras
Se utilizará en toda la obra un sólo tipo de acero, B-400-SD, soldable, de
dureza natural, con límite elástico 400 N/mm2 mínimo, alargamiento mínimo del
14% en la rotura, de una marca que esté garantizada por controles periódicos.
Llevará grabadas las marcas de identificación establecidas en el apartado 11
de la UNE 36.088/I/79, por las que se identifica el fabricante y el mínimo de
resistencia del acero. Se comprobará que cumple las mínimas condiciones de
adherencia en las corrugas establecidas por el ensayo UNE 7.285/79, y todos
los apartados del artículo 31 de la EHE. Los redondos, tanto en número como
en longitud y posición dentro del elemento estructural están definidos
totalmente en los planos de despiece
1.2.8 Hormigones
El hormigón a realizar en obra será HA-35/B/20/Qb, de 35 N/mm2 de
resistencia característica a los 28 días en probeta cilíndrica, con un tamaño
máximo de árido de 20 mm, con consistencia blanda y descenso máximo de
cono de 9 cm. En los casos en que no se cumplan estas condiciones,la
Dirección Facultativa podrá rechazar el material antes de colocarlo en los casos
de dosificación o consistencia defectuosas, o en el caso de falta de resistencia
final, aplicar los conceptos reseñados en la EHE-08 para interpretación de
resultados de las probetas.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
1.2.9 Tornillería.
Los tornillos según función estructural, tendrán la calidad reflejada en los
planos, las características completas vienen reflejadas en la norma EN ISO
898-1, un resumen de las mismas se expone en la Figura 1.
Figura 1: Características mecánicas de los aceros de los tornillos, tuercas y arandelas Fuente: CTE Parte 2 DB SE-C. Acero, Tabla 4.3
1.2.10 Materiales de aportación.
Las características mecánicas de los materiales de aportación serán en
todos los casos superiores a las del material base. Las calidades de los
materiales de aportación ajustadas a la norma UNE-EN ISO 14555:1999.
Electrodos: Alargamiento de rotura mayor del 22%. Resiliencia no menor
de 5 kg/cm2. No deben estar húmedos.
1.2.11 Instalación eléctrica.
Conductores eléctricos.
Serán de cobre electrolítico, aislados adecuadamente, debiendo estar
homologados según las normas UNE citadas en la instrucción ITC-BT-06.
Deberán poder ser identificados por el color de su aislamiento:
Azul claro para el conductor neutro.
Amarillo-verde para el conductor de tierra y protección.
Marrón, negro y gris para los conductores activos o fases.
Los cables deberán llevar marcas que indiquen el nombre de fabricante,
año de fabricación y sus características.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 6
Tubos protectores.
Los tubos a emplear serán aislantes flexibles (corrugados) normales, con
protección de grado 5 contra daños mecánicos, y que puedan curvarse con las
manos. Los diámetros interiores nominales mínimos, medidos en milímetros
ITC-BT-21.
Cajas de empalme y derivaciones.
Serán de material plástico resistente o metálicas, en cuyo caso estarán
aisladas interiormente y protegidas contra la oxidación.
Las dimensiones serán tales que permitan alojar holgadamente todos los
conductores que deban contener. Su profundidad equivaldrá al diámetro del
tubo mayor más un 50% del mismo, con un mínimo de 40 mm de profundidad y
de 80 mm para el diámetro o lado interior.
Aparatos de mando y maniobra.
Son los interruptores y conmutadores, que cortarán la corriente máxima
del circuito en que estén colocados sin dar lugar a la formación de arco
permanente, abriendo o cerrando los circuitos sin posibilidad de tomar una
posición intermedia. Serán del tipo cerrado y de material aislante.
Las dimensiones de las piezas de contacto serán tales que la temperatura
no pueda exceder en ningún caso de 65º C en ninguna de sus piezas.
Su construcción será tal que permita realizar un número del orden de
10.000 maniobras de apertura y cierre, con su carga nominal a la tensión de
trabajo. Llevarán marcada su intensidad y tensiones nominales, y estarán
probadas a una tensión de 500 a 1.000 voltios.
Aparatos de protección.
Los disyuntores serán de tipo magnetotérmico de accionamiento manual,
y podrán cortar la corriente máxima del circuito en que estén colocados sin dar
lugar a la formación de arco permanente, abriendo o cerrando los circuitos sin
posibilidad de tomar una posición intermedia. Su capacidad de corte para la
protección del cortocircuito estará de acuerdo con la intensidad del cortocircuito
que pueda presentarse en un punto de la instalación, y para la protección
contra el calentamiento de las líneas se regularán para una temperatura inferior
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 7
a los 60 ºC. Llevarán marcadas la intensidad y tensión nominal de
funcionamiento, así como el signo indicador de su desconexionado.
Los interruptores diferenciales serán como mínimo de alta sensibilidad (30
mA) y además de corte omnipolar. Podrán ser “puros”, cuando cada uno de los
circuitos vaya alojados en tubo o conducto independiente una vez que salen del
cuadro de distribución, o del tipo con protección magnetotérmica incluida
cuando los diferentes circuitos deban ir canalizados por un mismo tubo.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 8
1.3 Pruebas y ensayos sobre los elementos constitutivos del proyecto.
1.3.1 Materiales metálicos.
Los materiales metálicos empleados para la fabricación de los
componentes del aerogenerador deberán superar los siguientes ensayos:
1. Ensayo de tracción recogido en la UNE-EN 10002-1 - Materiales
metálicos. Ensayo de tracción. Parte 1: Método de ensayo a temperatura
ambiente.
2. Ensayo de flexión por choque recogido en la UNE 7475-1:1992:
Materiales metálicos. Ensayo de flexión por choque sobre probeta
Charpy. Parte 1: método de ensayo.
3. Examen por ultrasonidos recogido en la UNE-EN 10160:2000: Examen
por ultrasonidos de los productos planos de acero de espesor igual o
superiores a 6 mm (método de reflexión).
1.3.2 Perfiles tubulares.
Los perfiles tubulares siguen los ensayos reflejados en la UNE-EN 10219-
1 Perfiles huecos para construcción soldados, conformados en frío de acero no
aleado y de grano fino. Dichos ensayos son los siguientes:
1. EN 10246-3 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 3: Ensayo
automático por corrientes de Foucault para la detección de las
imperfecciones de los tubos de acero sin soldadura y soldados (excepto
soldados por arco sumergido).
2. EN 10246-5 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 5: Ensayo
automático por flujo de fuga mediante palpadores magnéticos en toda la
circunferencia del tubo para la detección de imperfecciones
longitudinales de los tubos de acero ferro magnético sin soldadura y
soldados (excepto soldados por arco sumergido).
3. EN 10246-8 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 8: Ensayo
automático por ultrasonidos del cordón de soldadura para la detección
de imperfecciones longitudinales de los tubos de acero soldados por
resistencia eléctrica e inducción.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 9
4. EN 10246-9 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 9: Ensayo
automático por ultrasonidos del cordón de soldadura para la detección
de imperfecciones longitudinales y/o transversales de los tubos soldados
por arco sumergido.
5. EN 10246-10 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 10:
Ensayo por radiografía del cordón de soldadura para la detección de
imperfecciones de los tubos de acero soldados por arco sumergido.
6. EN 10256 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Cualificación y
competencia del personal que realiza ensayos no destructivos de los
niveles 1 y 2.
1.3.3 Hormigón armado.
El cemento suministrado deberá tener unas características adecuadas,
las cuales se demostraran mediante los ensayos especificados en el RC-08.
Los áridos deberán cumplir las condiciones químicas, físico-mecánicas,
de granulometría, tamaño y forma indicadas en artículo 28 de la EHE-08 y en la
norma armonizada UNE-EN 12620, en caso de duda, el fabricante deberá
realizar ensayos de identificación mediante análisis mineralógicos, petrológicos,
físicos o químicos.
Armaduras se podrán exigir ensayos de control de producción
correspondientes a la partida servida, correspondientes a la composición
química, características mecánicas y geométricas, que justifiquen que el acero
cumple las características exigidas por la EHE-08.
Agua no se necesitan ensayos si procede de la red de agua potable. Si no
es así, ensayos con una antigüedad máxima de 6 meses.
1.3.4 Soldaduras.
La inspección final por ensayos no destructivos debe realizarse después
de 16 horas de su realización y antes de que pueda resultar inaccesible. La
realización de correcciones en distorsiones no conformes obliga a inspeccionar
las soldaduras situadas en esa zona. Alcance de la inspección:
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 10
1. Se realizará una inspección visual sobre toda la longitud de todas las
soldaduras, en la que al menos se comprobará la presencia y situación
de las mismas, el tamaño y posición, se inspeccionarán las superficies y
formas, se detectarán defectos de superficie y salpicaduras.
2. En el caso de que aparezcan más imperfecciones de las admitidas, se
realizarán ensayos específicos reflejados en la UNE-14011.
1.3.5 Sistemas eléctricos.
Se ensayarán los elementos de la instalación eléctrica según el método
expuesto en el REBT.
El cumplimiento de estas características se realizará según los ensayos
indicados en las normas UNE-EN 50.086 -2-1, Interruptores
Los interruptores y Accionadores deberán cumplir la UNE-EN 60.947 -2
Los Cables de tensión asignada hasta 450/750 V con aislamiento de
compuesto termoplástico deberán cumplir la UNE 211002:2000.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
2. Reglamentación y normativa aplicables.
Las normas y reglamentos utilizados son los siguientes:
UNE-EN 10020 Definición y clasificación de los tipos de acero.
UNE-EN 10021 Aceros y productos siderúrgicos. Condiciones técnicas
generales de suministro.
UNE-EN 10052 Vocabulario de los tratamientos térmicos para los
productos férreos.
UNE-EN 10079 Definición de los productos de acero.
UNE-EN 10027-1 Sistemas de designación de aceros - Parte 1:
Designación simbólica.
UNE-EN 10027-2 Sistemas de designación de aceros - Parte 2:
Designación numérica.
UNE-EN 10219-1:2007 Perfiles huecos para construcción soldados,
conformados en frío de acero no aleado y de grano fino. Parte 1:
Condiciones técnicas de suministro.
CTE. Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el
Código Técnico de la Edificación.
UNE-EN ISO 898-1:2000 Características mecánicas de los elementos de
fijación fabricados de aceros al carbono y de aceros aleados UNE-EN
ISO 14555:1999.
UNE-EN 10002-1 Materiales metálicos. Ensayo de tracción. Parte 1:
Método de ensayo a temperatura ambiente.
UNE 7475-1:1992 Ensayo de flexión por choque sobre probeta Charpy.
Parte 1: método de ensayo.
UNE-EN 10160:2000 Examen por ultrasonidos de los productos planos
de acero de espesor igual o superiores a 6 mm (método de reflexión).
UNE-EN 10219-1 Perfiles huecos para construcción soldados,
conformados en frío de acero no aleado y de grano fino
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 12
EN 10246-3 Ensayos no destructivos de tubos de acero
UNE-EN 50.086 -2-1 Sistemas de tubos para la conducción de cables.
UNE 211002:2000 Cables de tensión asignada hasta 450/750 V con
aislamiento de compuesto termoplástico de baja emisión de humos y
gases corrosivos.
Real Decreto 842/2002: Reglamento Electrotécnico para Baja tensión
2002
Guías Técnicas de Aplicación del Reglamento Electrotécnico de Baja
Tensión (Ministerio de Ciencia y Tecnología. Edición: 1, Revisión de
Junio 2003).
UNE 21102:1967: Disposición de los conductores en las líneas aéreas.
Nomenclatura y símbolos.
UNE 157001:2002. Criterios generales para la elaboración de proyectos.
Real Decreto 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las
normas para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas.
LEY 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.
BOE nº 269 10-11-1995
REAL DECRETO 773/1997, 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas
de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de
equipos de protección individual.
UNE-EN 12620 UNE-EN 12620:2003+A1:2009 Título español Áridos
para hormigón.
Instrucción para la recepción de cementos (RC-08).
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 13
3. Aspectos del contrato referidos al proyecto y que pudieran afectar a su objeto en la fase de materialización como o en la de funcionamiento.
3.1 Disposiciones generales.
3.1.1 Dirección de las obras.
El “Facultativo de la Propiedad Director de la obra” (“Director”) es la
persona, con titulación adecuada y suficiente, directamente responsable de la
comprobación y vigilancia de la correcta realización de la obra contratada.
Para el desempeño de su función podrá contar con colaboradores a sus
órdenes, que desarrollarán su labor en función de las atribuciones derivadas de
sus títulos profesionales o de sus conocimientos específicos y que integrarán la
“Dirección de la obra”.
3.1.2 Funciones del director.
El Director designado, será comunicado al contratista por la Propiedad,
antes de la fecha de la comprobación del replanteo, y dicho Director procederá
en igual forma respecto de su personal colaborador. Las variaciones de uno u
otro que acaezcan durante la ejecución de la obra serán puestas en
conocimiento del contratista, por escrito. El Director será el responsable de la
dirección, control y vigilancia de obras; así como de las relaciones que se
establecen con el Contratista.
3.1.3 Contratista y personal del contratista.
Se entiende por “Contratista” la parte contratante obligada a ejecutar la
obra.
Se entiende por “Delegado de la obra del contratista” (Delegado) la
persona designada expresamente por el contratista y aceptada por la
Propiedad con capacidad suficiente para ostentar la representación del
Contratista cuando sea necesario, organizar la ejecución de la obra, interpretar
y poner en práctica las órdenes recibidas de la Dirección y proponer a ésta
colaborar con ella en la resolución de los problemas que se planteen durante la
ejecución.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 14
La Propiedad podrá recabar del contratista la designación de un nuevo
Delegado y, en su caso, de cualquier facultativo que de él dependa cuando así
lo justifique la marcha de los trabajos. Cuando en los Pliegos Particulares del
Contrato se exija una titulación al Delegado del Contratista o la aportación de
personal facultativo bajo la dependencia de aquél, el Director vigilará el estricto
cumplimiento de tal exigencia en sus propios términos.
La Dirección de las obras podrá suspender los trabajos y podrá exigir al
Contratista la designación de nuevo personal facultativo cuando así lo
requieran las necesidades de los trabajos.
3.1.4 Órdenes al contratista.
El Director comunicará al contratista las órdenes emanadas de la
Superioridad jerárquica.
El “Libro de Órdenes” será diligenciado previamente por el servicio a que
esté adscrita la obra, se abrirá en la fecha de comprobación del replanteo y se
cerrará en la de la recepción definitiva. Durante dicho lapso de tiempo estará a
disposición de la Dirección, que, cuando proceda, anotará en él las órdenes,
instrucciones que reciba por escrito la Dirección, y a firmar, a los efectos
procedentes, el oportuno acuse de recibo, sin perjuicio de la necesidad de una
posterior autorización de tales transcripciones por la Dirección, con su firma, en
el libro indicado. Se hará constar también la relación de personas que tienen
facultades para acceder a dicho libro y transcribir en él las que se consideren
necesario comunicar al Contratista.
Efectuada la recepción definitiva, el Libro de Órdenes pasará a poder de
la Propiedad, si bien podrá ser consultado en todo momento por el contratista.
3.1.5 Responsabilidades especiales del contratista.
Será de cuenta del contratista indemnizar todos los daños que se causen
a terceros como consecuencia de las operaciones que requiera la ejecución de
las obras.
Cuando tales perjuicios hayan sido ocasionados como consecuencia
inmediata y directa de una orden de la Propiedad, será ésta responsable dentro
de los límites señalados en la Ley de Régimen Jurídico de la Propiedad del
Estado. También será ésta responsable de los daños que se causen a terceros
como consecuencia de vicios de proyecto.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 15
Las reclamaciones de los terceros se presentarán, en todo caso, en el
término de un año, ante el órgano de contratación que decidirá en el acuerdo
que dicte, oído el contratista, sobre la procedencia de aquéllas, su cuantía y la
parte responsable. Contra su acuerdo podrá interponerse recurso ante la
jurisdicción contencioso-administrativa.
El Contratista estará obligado a cumplir las órdenes de la Dirección cuyo
objeto sea evitar la contaminación de aire, cursos de agua y en general,
cualquier bien público o privado.
3.1.6 Subcontratista o destajista.
El Adjudicatario o Contratista general podrá dar a destajo en subcontrato
cualquier parte de las obras, pero con la previa autorización de la Propiedad.
La obra que el Contratista puede dar a destajo, no podrá exceder del
veinticinco por ciento (25%) del valor total de cada contrato, salvo autorización
expresa de la Dirección de Obra.
La Dirección de Obra está facultada para decidir la exclusión de un
destajista por estimarlo incompetente o no reunir las necesarias condiciones.
Comunicada esta decisión al Contratista, éste deberá tomar las medidas
oportunas e inmediatas para la rescisión de este trabajo. El Contratista será
siempre responsable ante la Propiedad de todas las actividades de los
destajistas y de las obligaciones derivadas del cumplimiento de las condiciones
expresadas en este Pliego.
3.1.7 Libro de incidencias.
El Contratista está obligado a dar a la Dirección datos sobre el control y
seguimiento del Plan de Seguridad. Las anotaciones necesarias se realizarán
en el Libro de Incidencias. Este libro deberá mantenerse siempre en obra y
será facilitado por el colegio profesional del coordinador de seguridad en fase
de ejecución o por la oficina de supervisión de proyectos en obras de
Administraciones Públicas.
Tendrán acceso al libro la dirección facultativa, contratistas,
subcontratistas y autónomos, personas u órganos con responsabilidades en
materia de prevención en las empresas intervinientes, representantes de los
trabajadores y técnicos de los órganos especializados en Seguridad y Salud de
las Administraciones Públicas competentes.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 16
3.1.8 Documentos que se entregan al contratista.
Los documentos, tanto del Proyecto como otros complementarios, que la
Propiedad entregue al Contratista, pueden tener un valor contractual o
meramente informativo.
3.1.9 Documentos contractuales.
Será documento contractual el programa de trabajo, cuando sea
obligatorio, según lo dispuesto en el Pliego de Cláusulas Administrativas
Particulares. En el caso de que sea necesario calificar de contractual cualquier
otro documento del Proyecto, se hará constar así en el Pliego de
Prescripciones Técnicas Particulares, estableciendo a continuación las normas
por las que se regirán los incidentes de contradicción con otros documentos
contractuales.
3.1.10 Documentos informativos.
Son documentos informativos los datos sobre sondeos, procedencia de
materiales, ensayos, condiciones locales, diagramas de movimientos de tierras,
estudios de maquinaria, de programación, de condiciones climáticas, de
justificación de precios y, en general, todos los que se incluyen habitualmente
en la Memoria de los Proyectos.
El contratista debe tomar estos datos como complementos de la
información que él adquiera por sus propios medios y por tanto, será el
responsable de los errores que se puedan derivar.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 17
3.2 Documentos base para la contratación y materialización del proyecto.
Las obras que abarca este Pliego, materiales de que están construidas,
sus formas, dimensiones y demás detalles operativos, se encuentran definidos
en los Planos, quedando prescritas en el presente Pliego la forma en que
habrán de desarrollarse los trabajos, las características exigidas a los
materiales que se utilicen y la forma de abonar la obra ejecutada.
Todas aquellas obras que no estuvieran suficientemente detalladas en el
Proyecto se construirán con arreglo a las instrucciones y detalles que dé el
Ingeniero Director, o facultativo en quien delegue durante la ejecución,
quedando sujetas tales obras a las mismas condiciones que las demás.
Lo especificado en el Pliego de Prescripciones, aunque esté omitido en
los Planos o viceversa, deberá ser ejecutado como si estuviese expuesto en
estos documentos, en caso de contradicción entre Planos y Pliego, prevalecerá
lo prescrito en éste último. Las omisiones de estos Documentos o las
descripciones erróneas de los detalles de la obra, que sean manifiestamente
indispensables para el uso y costumbre deberán ser realizados, y no sólo no
eximen al Contratista de la obligación de ejecutar esta parte de la obra, sino
que deberá realizarla como si estuviera completamente descrita en los Planos y
Pliego de Prescripciones.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 18
3.3 Limitación y responsabilidad de los agentes encargados del suministro y montaje de elementos.
Los materiales que se empleen en obra habrán de reunir las condiciones
mínimas establecidas en el presente Pliego, dichas condiciones deberán ser
garantizadas por el fabricante y mantenidas por el distribuidor durante el
transporte.
El transporte de los materiales hasta el lugar de acopio o empleo, se
efectuará en vehículos adecuados para cada clase de material que, además de
cumplir toda la legislación vigente al respecto, estarán provistos de los
elementos necesarios para evitar alteraciones perjudiciales en los mismos.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 19
3.4 Criterios de medición y abono.
3.4.1 Medición.
Cada clase de obra se medirá exclusivamente en el tipo de unidades,
lineales, de superficie, de volumen o de peso, que en cada caso se especifique
en el Cuadro de Precios Número 1. Excepcionalmente el Ingeniero Director de
las obras podrá autorizar previamente a la ejecución de determinadas
unidades, su medición y abono en unidades de distinto tipo del previsto,
establecido por escrito y con la conformidad del Contratista, los oportunos
factores de conversión.
Cuando haya necesidad de pesar materiales directamente a su recepción
o a medida que se empleen en obra, el Contratista deberá situar, y a su costa
en los puntos que señale el Ingeniero Director de las Obras, las básculas o
instalaciones necesarias debidamente contrastadas, para efectuar las
mediciones por peso requeridas. Su utilización deberá ir precedida de la
aprobación del Ingeniero Director de las Obras.
Todas las mediciones básicas para la cubicación y abono de obras,
deberán ser conformadas por representantes autorizados del Contratista y del
Ingeniero Director de las Obras, y aprobados por éste. Las unidades que hayan
de quedar ocultas o enterradas deberán ser medidas antes de su ocultación. Si
la medición no se efectúa a su debido tiempo, serán de cuenta del Contratista
las operaciones necesarias para llevarla a cabo.
Excesos de obra
Cualquier exceso de obra que no haya sido aprobado mediante acta en
reunión con la Propiedad y la Dirección Facultativa no será de abono.
Zapata de hormigón
Se medirán en m3 de hormigón armado elaborado y montado en obra. En
cualquier caso se seguirán los criterios establecidos en las mediciones.
Andamios, medios auxiliares y transportes
En todos los casos, las cimbras, andamios, y, en general todas las
construcciones auxiliares de cualquier índole y útiles necesarios para la
colocación en obra de los distintos materiales, no serán de abono por
considerarse sus costos incluidos en los precios de las unidades de obra.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 20
En ningún caso será de abono al Contratista cantidad alguna en concepto
de transporte de materiales, útiles, herramientas o personal hasta pie de obra
ya que dicho gasto, aunque no figure expresamente detallado en los cuadros
de precios, está incluido dentro de las unidades de obra.
Estructuras de acero
Se medirá por kg de acero elaborado y montado en obra, incluidos
despuntes. En cualquier caso se seguirán los criterios establecidos en las
mediciones.
Línea eléctrica
La línea eléctrica de enlace desde C.T. se medirá en metros lineales (ml)
totalmente instalados, comprendiendo el transporte, montaje y conexionados.
Medición y valoración de otras obras
Cualquier otra unidad de obra no especificada anteriormente en este
apartado, se medirá sobre plano y abonarán con arreglo a lo consignado en el
Cuadro de Precios Unitarios; en su defecto, a los contradictorios que se
aprueben.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 21
3.4.2 Abono de las obras.
Todas las unidades de obra se abonarán a los precios establecidos en el
Cuadro de Precios Número 1 del Proyecto, con el alza o baja que resulte de la
adjudicación.
Dichos precios se abonarán por las unidades determinadas y ejecutadas
con arreglo a las condiciones que se establecen en este Pliego y comprenden
el suministro, transporte, manipulación y empleo de los materiales, la mano de
obra y la utilización de la maquinaria y medios auxiliares necesarios para su
ejecución, así como cuantas necesidades circunstanciales se presenten para la
realización y terminación de las unidades de obra.
Gastos de control y vigilancia de las obras y ensayos
Los gastos de control, vigilancia de las obras y de todos aquellos ensayos
que considera precisos el Director de Obra, y que se efectúen durante la
ejecución de las obras y hasta la recepción definitiva, serán abonados por el
Contratista, considerándose incluidos en los precios de las distintas unidades
de obra, sobrepasando el conjunto el 1 % del Presupuesto de Ejecución por
Contrata.
Medios auxiliares
Los medios auxiliares de todas clases, necesarios para la ejecución de las
obras, incluso provisionales, si fuera necesario realizarlas, se consideran
comprendidos en los precios de las distintas unidades de obra, sin que el
Contratista pueda hacer reclamación alguna de modificación de precios por
este concepto.
Modo de abonar las obras incompletas
Si como consecuencia de rescisión, o por otra causa, fuese preciso
valorar obras incompletas, se aplicarán los precios del Cuadro de Precios
Número 2, sin que pueda pretenderse la valoración de cada unidad de obra
fraccionada en otra forma que la establecida en dicho Cuadro.
Abono de partidas a justificar y de abono integro
Las partidas alzadas a justificar se medirán y abonarán por unidades de
obra realmente ejecutadas medidas sobre el terreno.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 22
Las partidas alzadas de abono íntegro, se detallan en el apartado
correspondiente del presente Pliego.
Abono de obra incompleta o defectuosa, pero aceptable
Cuando por cualquier causa, fuera menester valorar obras incompletas o
defectuosas, pero aceptables a juicio de la Dirección de las Obras, ésta
determinará el precio o partida de abono después de oír al Contratista, el cual
deberá conformarse con dicha resolución, salvo el caso en que, estando dentro
del plazo de ejecución, prefiera terminar las obras con arreglo a las condiciones
del Pliego sin exceder de dicho plazo o rechazarlo.
Una vez efectuada la recepción provisional, se procederá a la medición
general de las obras que ha de servir de base para la valoración de las
mismas.
La liquidación de las obras se llevará a cabo después de realizada la
recepción definitiva, saldando las diferencias existentes por los abonos a
cuenta y descontando el importe de las reparaciones y obras de conservación
que haya sido necesario efectuar durante el plazo de garantía en el caso de
que el Contratista no las haya realizado de su cuenta.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 23
3.5 Criterios para las modificaciones al proyecto original.
La Propiedad podrá introducir en el proyecto antes de empezar las obras
o durante su ejecución las modificaciones que sean necesarias para la normal
construcción de las mismas, aunque no se hayan previsto en el proyecto y
siempre que lo sean sin separarse de su espíritu o recta interpretación, también
podrá introducir aquellas modificaciones que produzcan aumento o disminución
y aun supresión. En caso de modificación será responsable de la dirección
facultaba de la obra.
Suspensión de las obras
Si la Propiedad acordara la suspensión del contrato, se levantará un acta
en la que se consignarán las circunstancias que la han motivado y la situación
de hecho en la ejecución de aquél. El acta ha de ir firmada por el Director y el
Contratista.
La suspensión puede ser temporal, parcial o total de la obra, o suspensión
definitiva. La Dirección remitirá un ejemplar del acta de suspensión y su anejo a
la Propiedad contratante.
Si la Propiedad, por acordar una suspensión temporal que exceda del
período de tiempo que para estos efectos fijan las disposiciones vigentes
tuviere que abonar daños y perjuicios al Contratista, su determinación
atenderá, entre otros factores, a la perturbación que la suspensión hubiera
producido en el ritmo de ejecución previsto en el programa de trabajos, con la
consiguiente repercusión en la utilización de maquinaria y de personal, y a la
relación que represente el importe de las partes de obra a que alcanza la
suspensión con el presupuesto total de la obra contratada.
En la suspensión de la iniciación de las obras por parte de la Propiedad,
cuando ésta dejare transcurrir seis meses a contar desde la misma sin dictar
acuerdo sobre dicha situación y notificarlo al contratista, éste tendrá derecho a
la resolución del contrato.
Si la suspensión fuese motivada por el Contratista, el propietario se
reserva el derecho a rescisión del Contrato, abonando al Contratista tan sólo la
obra ejecutada, con pérdida de garantía como indemnización de perjuicios
irrogados a la Propiedad, quedando siempre obligado el Contratista a
responder de los perjuicios superiores.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 24
3.6 Pruebas y ensayos, especificando cuáles y en qué condiciones deben someterse los suministros según lo indicado en el apartado anterior.
Marcado CE:
Obligatorio desde el 1 de septiembre de 2007.
Sistemas de evaluación de la conformidad:
Identificación: Se comprobará que la identificación del producto recibido
se corresponde con las características exigidas por la normativa de obligado
cumplimiento y, en su caso, por el proyecto o por la dirección facultativa.
Características reguladas que pueden estar especificadas, en función de
los requisitos exigibles:
Soldabilidad y composición química.
Propiedades mecánicas (tracción máxima, límite elástico, carga de
despegue, resistencia a fatiga, aptitud al doblado).
Dimensiones, masa y tolerancia.
Adherencia y geometría superficial.
Distintivos de calidad:
Se comprobará que el producto ostenta los distintivos de calidad exigidos
en su caso, por el proyecto o por la dirección facultativa, que aseguren las
características exigidas.
Perfiles tubulares (según EN-10.305-5 )
Barras, rollos y productos enderezados (según EN ISO15630-1)
Ensayo de tracción.
Ensayo de doblado.
Ensayo de fatiga por carga axial.
Medición de la geometría superficial.
Determinación del área relativa de corruga o de grafila.
Análisis químico.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 25
Zapata de hormigón (Conformidad de las materias primas:
según EHE 08)
Cemento: Según la Instrucción para la Recepción de Cementos
(RC-08):
- Copia del Marcado CE
- Certificación de Conformidad del Real Decreto 1313/1988 en caso
de cementos SR (resistente a los sulfatos), MR (resistente al agua
de mar), o ESP (usos especiales)
- Copia del Distintivo de Calidad, si dispone del mismo
- En otros casos: copia de ensayos según Real Decreto 1328/1995
Agua:
- Agua potable procedente de red: no es necesario aportar ensayos
- Otras aguas: ensayos de periodicidad semestral
Áridos:
- Copia del Marcado CE
- Si son de autoconsumo: certificado de ensayo de periodicidad
trimestral con las especificaciones del marcado CE
Aditivos:
- Copia del Marcado CE.
- Si no dispone de Marcado CE: Certificado de ensayo, con
antigüedad inferior a seis meses.
- Copia del Distintivo de Calidad, si dispone del mismo.
Adiciones:
- Copia del Marcado CE
- Si no dispone de Marcado CE: Certificado de ensayos, según Art.
30.2 de EHE-08.
Ensayos previos:
No son necesarios, salvo que no hubiera experiencia previa del
suministrador en la fabricación de esos hormigones
Ensayos característicos de resistencia:
No son necesarios, salvo que no hubiera experiencia previa del
suministrador en la fabricación de esos hormigones.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 26
Sistemas eléctricos
Se ensayarán los elementos de la instalación eléctrica según el método
expuesto en el REBT.
Medida de aislamiento de la instalación. El ensayo de aislamiento se
realizará para cada uno de los conductores activos en relación con el neutro
puesto a tierra, o entre conductores activos aislados.
Protecciones contra sobretensiones y cortocircuitos. Se comprobará que
la intensidad nominal de los diversos interruptores automáticos sea igual o
inferior al valor de la intensidad máxima del servicio del conductor protegido.
Medición de los niveles de aislamiento de la instalación de puesta a tierra
con un óhmetro previamente calibrado, la Dirección Facultativa verificará que
están dentro de los límites admitidos.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 27
3.7 Garantía de los suministros.
La empresa suministradora de productos para la realización del proyecto
garantiza durante el periodo de un año los productos suministrados, de tal
forma que se compromete a solventar cualquier problema surgido en el uso
cotidiano de estos, así como ofrecer un servicio de ayuda sobre el manejo de
los mismos.
El plazo de garantía comenzará a ser efectivo desde el momento de la
recepción provisional de los productos. La garantía quedará invalidada en el
caso que no se hayan seguido las pautas de mantenimiento especificadas o
ante la constatación de que se han realizado modificaciones por parte de
terceros ajenos al equipo de la parte contraria.
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 28
3.8 Garantía de funcionamiento.
Recepción
Al término de las obras se exigirá a la Propiedad un acto formal y positivo
de recepción o conformidad dentro del mes siguiente de haberse producido la
entrega o realización del objeto del contrato, o en el plazo que se determine en
el Pliego de Cláusulas Administrativas Particulares.
En los contratos se fijará un plazo de garantía a contar desde la fecha de
recepción o conformidad.
Del resultado del acto se extenderá acta en tantos ejemplares cuantos
sean los comparecientes al mismo, quienes los firmarán y retirarán un ejemplar
cada uno.
Si del examen de la obra resulta que no se encuentra en las condiciones
debidas para ser recibida con carácter definitivo, se hará constar así en el acta
y se incluirán en ésta las oportunas instrucciones al contratista para la debida
reparación de los construido, señalándose un nuevo y último plazo para el
debido cumplimiento de sus obligaciones; transcurrido el cual se volverá a
examinar la obra con los mismos trámites y requisitos señalados, a fin de
proceder a su recepción definitiva.
Podrán ser objeto de recepción parcial aquellas partes de las obras
susceptibles de ser ejecutadas por fases y que puedan ser entregadas al uso
público.
Plazo de garantía
El plazo de garantía se establecerá en el Pliego de Cláusulas
Administrativas Particulares atendiendo a la naturaleza y complejidad de la
obra y no podrá ser inferior a un año salvo casos especiales.
Dentro del plazo de 15 días anteriores al cumplimiento del plazo de
garantía, el Director facultativo de la obra, de oficio o a instancia del contratista,
redactará un informe sobre el estado de las obras. Si éste fuera favorable, el
contratista quedará relevado de toda responsabilidad, procediéndose a la
devolución o cancelación de la garantía y a la liquidación, en su caso, de las
obligaciones pendientes. En el caso de que el informe no fuera favorable y los
defectos observados se debiesen a deficiencias en la ejecución y no al uso de
lo construido, el Director facultativo procederá a dictar las oportunas
Pliego de condiciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 29
instrucciones al contratista para la debida reparación de lo construido,
concediéndole un plazo para ello sin derecho a percibir cantidad alguna por los
trabajos.
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Estado de Mediciones
Estado de mediciones
ÍNDICE 1. CAPÍTULO 01: Zapata ...................................................................... 1
2. CAPÍTULO 02 Mástil .......................................................................... 1
3. CAPÍTULO 03 Trasmisión .................................................................. 1
4. CAPÍTULO 04 Rotor .......................................................................... 2
5. CAPÍTULO 05 Sistema orientación .................................................... 2
6. CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico ........................................................ 2
6.1 SUBCAPÍTULO Instalación Eléctrica ......................................... 2
7. CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud ...................................................... 3
Estado de mediciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
1. CAPÍTULO 01: Zapata CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD
D02EP260 M3 EXCAV. MINI-RETRO TERRENO DURO
M3. Excavación a cielo abierto, en terreno de consistencia dura, con mini-retroexcavadora, con ex- tracción de tierra a los bordes, en vaciado, i/p.p. de costes indirectos.
4,50 D02AA001 M2 DESBROCE Y LIMP. TERRENO A MANO
M2. Desbroce y limpieza de terreno por medios manuales, sin carga ni transporte y con p.p. de cos- tes indirectos.
5,00 D04GC102 M3 HOR. HA-35/P/40/ IIa ZAP. V. M. CENT.
M3. Hormigón en masa para armar HA-35/P/40/ IIa N/mm2, con tamaño máximo del árido de 40mm., elaborado en central en relleno de zapatas de cimentación, i/vertido por medios manuales, vibrado y colocación. Según CTE/DB-SE-C y EHE-08. ____________________________
4,50
CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD
2. CAPÍTULO 02 Mástil CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD
1.1 Kg Acero perf. tubulares estructurales
Kg. Acero en perfiles tubulares cuadrados o rectangulares tipo S 275 soldados en cualquier elemento estructural (vigas, pilares y correas, unidas entre sí mediante soldadura) i/p.p. de despuntes y dos manos de minio de plomo totalmente montado, según CTE/ DB-SE-A. Los trabajos serán realizados por soldador cualificado según norma UNE-EN 287-1:1992. ____________________________
500,00
3. CAPÍTULO 03 Trasmisión CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD E03 Eje de la trasmisión _______________________________
1,00 E04 Útil rodamiento axial _______________________________
1,00 E05 Útil rodamiento radial _______________________________
1,00 E06 Útil roscado de eje inferior _______________________________
1,00 E07 Acople elástico _______________________________
1,00
Estado de mediciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
4. CAPÍTULO 04 Rotor
CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD E08 Eje del rotor con material SAE 1045, con bridas soldadas en la z _______________________________
1,00 E09 Cubierta rotativa para evitar agua PVC. _______________________________
1,00 E10 Álabes _______________________________
3,00 E11 Brazo superior _______________________________
3,00 E12 Brazo inferior _______________________________
3,00
5. CAPÍTULO 05 Sistema orientación
CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD E13 Superior _______________________________
1,00 E14 Inferior _______________________________
1,00
6. CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico
6.1 SUBCAPÍTULO Instalación Eléctrica
CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD 3.1 Ml Circuito de fuerza
Ml. Circuito de fuerza de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, reali- zado con tubo PVC corrugado de D=16, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 3x2,5 mm2., en sistema trifásico, (activo y protección), incluído p./p. de cajas de registro y regletas de conexión. ____________________________
1,00 3.2 m Circuito de mando
Ml. Circuito de mando de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, reali- zado con tubo PVC corrugado de D=12, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 2x1.5 mm2., en sistema monofasico, (activo y protección), incluído p./p. de cajas de registro y regletas de conexión. ____________________________
1,00 3 Instalación Eléctrica _______________________________
1,00 E15 Generador
Generador de imanes permanentes de 1 Kw con una velocidad nominal de 200 rpm. ____________________________
1,00
Estado de mediciones
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
7. CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud
CÓDIGO RESUMEN UDS LONGITUD ANCHURA ALTURA PARCIALES CANTIDAD 5.1 Ud CASCO DE SEGURIDAD
Ud. Casco de seguridad con desudador, homologado CE. ____________________________
2,00 5.2 Ud PANT. SEGURID. PARA SOLDADURA
Ud. Pantalla de seguridad para soldadura con fijación en cabeza, homologada CE. ____________________________
1,00 5.3 Ud PROTECTORES AUDITIVOS
Ud. Protectores auditivos, homologados. ____________________________
5,00 5.4 Ud GAFAS CONTRA IMPACTOS
Ud. Gafas contra impactos antirayadura, homologadas CE. ____________________________
2,00 5.5 Ud PAR POLAINAS SOLDADOR
Ud. Par de polainas para soldador serraje grad A, homologadas CE. ____________________________
2,00 5.6 Ud PAR BOTAS SEGUR. PUNT. SERRAJE
Ud. Par de botas de seguridad S2 serraje/lona con puntera y metálicas, homologadas CE. ____________________________
1,00 5.7 Ud PAR GUANTES SOLDADOR 34 CM.
Ud. Par de guantes para soldador serraje forrado ignífugo, largo 34 cm., homologado CE. ____________________________
2,00 5.8 Ud PAR GUANTES PIEL FLOR VACUNO
Ud. Par de guantes de piel flor vacuno natural, homologado CE. ____________________________
3,00 5.9 Ud PROTECTORES AUDITIVOS VERST.
Ud. Protectores auditivos tipo orejera versatil, homologado CE. ____________________________
1,00
Diseño y cálculo de
aerogenerador de eje
vertical.
David Martínez Quintana.
Universidad de La Rioja.
Presupuesto
Presupuesto
ÍNDICE 1. Listado de materiales. ........................................................................ 1
2. Listado de mano de obra. .................................................................. 2
3. Cuadro de precios unitarios 1. ........................................................... 3
3.1 CAPÍTULO 01 Zapata. ................................................................ 3
3.2 CAPÍTULO 02 Mástil. .................................................................. 3
3.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión. .......................................................... 3
3.4 CAPÍTULO 04 Rotor. ................................................................... 4
3.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación. ............................................ 4
3.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico. ................................................ 4
3.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud. .............................................. 6
4. Cuadro de precios unitarios 2. ........................................................... 7
4.1 CAPÍTULO 01 Zapata. ................................................................ 7
4.2 CAPÍTULO 02 Mástil. .................................................................. 8
4.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión. .......................................................... 8
4.4 CAPÍTULO 04 Rotor. ................................................................... 9
4.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación. .......................................... 11
4.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico. .............................................. 11
4.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud. ............................................ 12
5. Presupuestos parciales. ................................................................... 15
5.1 CAPÍTULO 01 Zapata. .............................................................. 15
5.2 CAPÍTULO 02 Mástil. ................................................................ 15
Presupuesto
5.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión. ........................................................ 16
5.4 CAPÍTULO 04 Rotor. ................................................................. 16
5.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación. .......................................... 17
5.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico. .............................................. 17
5.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud. ............................................ 18
6. Resumen de presupuesto. ............................................................... 19
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 1
1. Listado de materiales. CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ___________________________________________________________________________________ 1.17 Kg Acero Estruido en frio S275J0 1,20 1.18 u Electrodo de Minio electrolítico 0,70 1.3.4 % Medios auxiliares 3,00 3.1.3 Ml Tubo PVC corrug. /gp5 0,74 3.1.4 Ud Magnetotérmico 25-32 A (III) 91,56 3.1.5 Ud p.p. cajas, regletas y peq. material 0,38 3.1.7 u Extractor 125,00 3.1.9 Ml Conductor 0,6/1 Kw 3x2,5 (Cu) 1,37 3.2.01.1 u variador 1.230,00 3.2.01.2.1 Ud Pulsador 10,20 3.2.1 Ud Contactores 20A/3p/220V 50,00 3.2.2 Ml Conductor ES07Z1-K 1,5(Cu) 1,20 3.2.3 Ud Cuadro metal.ó dobl.aisl.estan. 124,30 3.2.5 Ud Diferencial 40A/(I+N)/30mA 220,95 3.2.6 Ud Magnetoermico-10-15-20-25 A (I+N) 16,91 3.2.8 Ud Seta emergencia 25,20 3.2.9 Ud Pilotos señalización 13,00 E07 Acople elástico 30,00 E15 Generador 600,00 P10 u Eje del rotor con material SAE 1045 , rectificado en la zona de 563,40 P100 u Util acoplamiento axial SAE 1045 82,00 P101 u Útil rodamiento radial SAE 1045 . 81,00 P103 u Útil roscado de eje inferior de material SAE 1045. 103,00 P13 Rodamiento axial 90,00 P14 Arandela de rodamiento 1,00 P15 Tuerca inferior rodamiento 5,00 P16 Rodamiento radial 80,00 P200 u Eje del rotor. 648,00 P204 u Perfil de aluminio EN AW 5754 extruido con cuatro canales, anod 157,00 P206 u Brazo superior de acero S275J0 perfil cuadrado de 40x40x2, corta 57,00 P207 u Brazo inferior de acero S275J0 perfil cuadrado de 40x40x2, corta 47,30 P34 m Tubo interior superior de acero SAE 1045, macizo con rebaje para 29,00 P35 m Tubo interior inferior de acero S275J0, hueco con roscado inferi 33,00 U04MA733 M3 Hormigón HA-35/P/40/ IIa central 76,68 ____________________________________________________________________________________________
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 2
2. Listado de mano de obra. CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ 1.1.1 Hr Montaje estructura metal. 17,80 3.1.2 Hr Ayudante electricista 13,00 3.2.4 Hr Oficial primera electricista 15,50 U01AA010 Hr Peón especializado 14,25 U01AA011 Hr Peón suelto 14,23 ____________________________________________________________________________________________
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 3
3. Cuadro de precios unitarios 1.
3.1 CAPÍTULO 01 Zapata.
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ D02EP260 M3 EXCAV. MINI-RETRO TERRENO DURO 15,61 M3. Excavación a cielo abierto, en terreno de consistencia dura, con mini-retroexcavadora, con extracción de tierra a los bordes, en vaciado, i/p.p. de costes indirectos. QUINCE EUROS con SESENTA Y UN CÉNTIMOS D02AA001 M2 DESBROCE Y LIMP. TERRENO A MANO 6,04 M2. Desbroce y limpieza de terreno por medios manuales, sin carga ni transporte y con p.p. de costes indirectos. SEIS EUROS con CUATRO CÉNTIMOS D04GC102 M3 HOR. HA-35/P/40/ IIa ZAP. V. M. CENT. 104,75 M3. Hormigón en masa para armar HA-35/P/40/ IIa N/mm2, con tamaño máximo del árido de 40mm., elaborado en central en relleno de zapatas de cimentación, i/vertido por medios manua- les, vibrado y colocación. Según CTE/DB-SE-C y EHE-08. CIENTO CUATRO EUROS con SETENTA Y CINCO CÉNTIMOS
3.2 CAPÍTULO 02 Mástil.
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ 1.1 Kg Acero perf. tubulares estructurales 3,11 Kg. Acero en perfiles tubulares cuadrados o rectangulares tipo S 275 soldados en cualquier ele- mento estructural (vigas, pilares y correas, unidas entre sí mediante soldadura) i/p.p. de despun- tes y dos manos de minio de plomo totalmente montado, según CTE/ DB-SE-A. Los trabajos se- rán realizados por soldador cualificado según norma UNE-EN 287-1:1992. TRES EUROS con ONCE CÉNTIMOS
3.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión.
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ E03 Eje de la trasmisión 589,55 QUINIENTOS OCHENTA Y NUEVE EUROS con CINCUENTA Y CINCO CÉNTIMOS E04 Útil rodamiento axial 188,92 CIENTO OCHENTA Y OCHO EUROS con NOVENTA Y DOS CÉNTIMOS E05 Útil rodamiento radial 171,41 CIENTO SETENTA Y UN EUROS con CUARENTA Y UN CÉNTIMOS E06 Útil roscado de eje inferior 111,67
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 4
CIENTO ONCE EUROS con SESENTA Y SIETE CÉNTIMOS E07 Acople elástico 30,90 TREINTA EUROS con NOVENTA CÉNTIMOS
3.4 CAPÍTULO 04 Rotor.
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ E08 Eje del rotor con material SAE 1045, con bridas soldadas en la z 680,36 SEISCIENTOS OCHENTA EUROS con TREINTA Y SEIS CÉNTIMOS E09 Cubierta rotativa para evitar agua PVC. 5,15 CINCO EUROS con QUINCE CÉNTIMOS E10 Álabes 731,79 SETECIENTOS TREINTA Y UN EUROS con SETENTA Y NUEVE CÉNTIMOS E11 Brazo superior 73,71 SETENTA Y TRES EUROS con SETENTA Y UN CÉNTIMOS E12 Brazo inferior 63,41 SESENTA Y TRES EUROS con CUARENTA Y UN CÉNTIMOS
3.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación.
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ E13 Superior 339,90 TRESCIENTOS TREINTA Y NUEVE EUROS con NOVENTA CÉNTIMOS E14 Inferior 597,40 QUINIENTOS NOVENTA Y SIETE EUROS con CUARENTA CÉNTIMOS
3.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico.
SUBCAPÍTULO 3 Instalación Eléctrica
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO ____________________________________________________________________________________________ 3.1 Ml Circuito de fuerza 656,58 Ml. Circuito de fuerza de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, realizado con tubo PVC corrugado de D=16, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 3x2,5 mm2., en sistema trifásico, (activo y protección), in- cluído p./p. de cajas de registro y regletas de conexión. SEISCIENTOS CINCUENTA Y SEIS EUROS con CINCUENTA Y OCHO CÉNTIMOS 3.2 m Circuito de mando 2.106,77 Ml. Circuito de mando de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros,
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 5
realizado con tubo PVC corrugado de D=12, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 2x1.5 mm2., en sistema monofasico, (activo y protección), incluído p./p. de cajas de registro y regletas de conexión. DOS MIL CIENTO SEIS EUROS con SETENTA Y SIETE CÉNTIMOS E15 Generador 618,00 Generador de imanes permanentes de 1 Kw con una velocidad nominal de 200 rpm. SEISCIENTOS DIECIOCHO EUROS
Presupuesto
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3.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud.
CÓDIGO UD RESUMEN PRECIO __________________________________________________________________________________________________________________
5.1 Ud CASCO DE SEGURIDAD 1,87 Ud. Casco de seguridad con desudador, homologado CE. UN EUROS con OCHENTA Y SIETE CÉNTIMOS 5.2 Ud PANT. SEGURID. PARA SOLDADURA 12,68 Ud. Pantalla de seguridad para soldadura con fijación en cabeza, homologada CE. DOCE EUROS con SESENTA Y OCHO CÉNTIMOS 5.3 Ud PROTECTORES AUDITIVOS 8,13 Ud. Protectores auditivos, homologados. OCHO EUROS con TRECE CÉNTIMOS 5.4 Ud GAFAS CONTRA IMPACTOS 11,70 Ud. Gafas contra impactos antirayadura, homologadas CE. ONCE EUROS con SETENTA CÉNTIMOS 5.5 Ud PAR POLAINAS SOLDADOR 10,72 Ud. Par de polainas para soldador serraje grad A, homologadas CE. DIEZ EUROS con SETENTA Y DOS CÉNTIMOS 5.6 Ud PAR BOTAS SEGUR. PUNT. SERRAJE 20,61 Ud. Par de botas de seguridad S2 serraje/lona con puntera y metálicas, homologadas CE. VEINTE EUROS con SESENTA Y UN CÉNTIMOS 5.7 Ud PAR GUANTES SOLDADOR 34 CM. 8,13 Ud. Par de guantes para soldador serraje forrado ignífugo, largo 34 cm., homologado CE. OCHO EUROS con TRECE CÉNTIMOS 5.8 Ud PAR GUANTES PIEL FLOR VACUNO 10,11 Ud. Par de guantes de piel flor vacuno natural, homologado CE. DIEZ EUROS con ONCE CÉNTIMOS 5.9 Ud PROTECTORES AUDITIVOS VERST. 19,06 Ud. Protectores auditivos tipo orejera versatil, homologado CE. DIECINUEVE EUROS con SEIS CÉNTIMOS
Presupuesto
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4. Cuadro de precios unitarios 2.
4.1 CAPÍTULO 01 Zapata.
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIOSUBTOTAL IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
D02EP260 M3 EXCAV. MINI-RETRO TERRENO DURO M3. Excavación a cielo abierto, en terreno de consistencia dura, con mini-retroexcavadora, con extracción de tie- U01AA010 0,080 Hr Peón especializado 14,25 1,14 U02FK205 0,485 Hr Mini retroexcavadora 28,00 13,58 %CI 3,000 % Costes indirectos..(s/total) 14,70 0,44 Suma la partida 15,16 Costes indirectos 3,00% 0,45 TOTAL PARTIDA 15,61 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de QUINCE EUROS con SESENTA Y UN CÉNTIMOS D02AA001 M2 DESBROCE Y LIMP. TERRENO A MANO M2. Desbroce y limpieza de terreno por medios manuales, sin carga ni transporte y con p.p. de costes indirectos. U01AA011 0,400 Hr Peón suelto 14,23 5,69 %CI 3,000 % Costes indirectos..(s/total) 5,70 0,17 Suma la partida 5,86 Costes indirectos 3,00% 0,18 TOTAL PARTIDA 6,04 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SEIS EUROS con CUATRO CÉNTIMOS D04GC102 M3 HOR. HA-35/P/40/ IIa ZAP. V. M. CENT. M3. Hormigón en masa para armar HA-35/P/40/ IIa N/mm2, con tamaño máximo del árido de 40mm., elaborado en central en relleno de zapatas de cimentación, i/vertido por medios manuales, vibrado y colocación. Según U01AA011 1,550 Hr Peón suelto 14,23 22,06 A02FA733 1,000 M3 HORM. HA-25/P/40/ IIa CENTRAL 76,68 76,68 %CI 3,000 % Costes indirectos..(s/total) 98,70 2,96 Suma la partida 101,70 Costes indirectos 3,00% 3,05 TOTAL PARTIDA 104,75 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de CIENTO CUATRO EUROS con SETENTA Y CINCO CÉNTIMOS
Presupuesto
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4.2 CAPÍTULO 02 Mástil.
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIOSUBTOTAL IMPORTE ____________________________________________________________________________________________ 1.1 Kg Acero perf. tubulares estructurales Kg. Acero en perfiles tubulares cuadrados o rectangulares tipo S 275 soldados en cualquier elemento estructural (vigas, pilares y correas, unidas entre sí mediante soldadura) i/p.p. de despuntes y dos manos de minio de plomo totalmente montado, según CTE/ DB-SE-A. Los trabajos serán realizados por soldador cualificado según norma 1.1.1 0,060 Hr Montaje estructura metal. 17,80 1,07 1.17 1,550 Kg Acero Estruido en frio S275J0 1,20 1,86 1.18 0,010 u Electrodo de Minio electrolítico 0,70 0,01 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 Suma la partida 3,02 Costes indirectos 3,00% 0,09 TOTAL PARTIDA 3,11 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de TRES EUROS con ONCE CÉNTIMOS
4.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión.
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIOSUBTOTAL IMPORTE ____________________________________________________________________________________________ E03 Eje de la trasmisión P10 1,000 u Eje del rotor con material SAE 1045 , rectificado en la zona de 563,40 563,40 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 1.1.1 0,500 Hr Montaje estructura metal. 17,80 8,90 Suma la partida 572,38 Costes indirectos 3,00% 17,17 TOTAL PARTIDA 589,55 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de QUINIENTOS OCHENTA Y NUEVE EUROS con CINCUENTA Y CINCO CÉNTIMOS E04 Útil rodamiento axial P13 1,000 Rodamiento axial 90,00 90,00 P14 1,000 Arandela de rodamiento 1,00 1,00 P15 1,000 Tuerca inferior rodamiento 5,00 5,00 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 1.1.1 0,300 Hr Montaje estructura metal. 17,80 5,34 P100 1,000 u Util acoplamiento axial SAE 1045 82,00 82,00
Presupuesto
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Suma la partida 183,42 Costes indirectos 3,00% 5,50 TOTAL PARTIDA 188,92 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de CIENTO OCHENTA Y OCHO EUROS con NOVENTA Y DOS CÉNTIMOS E05 Útil rodamiento radial P16 1,000 Rodamiento radial 80,00 80,00 P101 1,000 u Útil rodamiento radial SAE 1045 . 81,00 81,00 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 1.1.1 0,300 Hr Montaje estructura metal. 17,80 5,34 Suma la partida 166,42 Costes indirectos 3,00% 4,99 TOTAL PARTIDA 171,41 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de CIENTO SETENTA Y UN EUROS con CUARENTA Y UN CÉNTIMOS E06 Útil roscado de eje inferior 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 1.1.1 0,300 Hr Montaje estructura metal. 17,80 5,34 P103 1,000 u Útil roscado de eje inferior de material SAE 1045. 103,00 103,00 Suma la partida 108,42 Costes indirectos 3,00% 3,25 TOTAL PARTIDA 111,67 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de CIENTO ONCE EUROS con SESENTA Y SIETE CÉNTIMOS E07 Acople elástico Sin descomposición 30,00 Costes indirectos 3,00% 0,90 TOTAL PARTIDA 30,90 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de TREINTA EUROS con NOVENTA CÉNTIMOS
4.4 CAPÍTULO 04 Rotor.
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIO SUBTOTAL IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
E08 Eje del rotor con material SAE 1045, con bridas soldadas en la z 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 1.1.1 0,700 Hr Montaje estructura metal. 17,80 12,46 P200 1,000 u Eje del rotor. 648,00 648,00 Suma la partida 660,54
Presupuesto
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Costes indirectos 3,00% 19,82 TOTAL PARTIDA 680,36 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SEISCIENTOS OCHENTA EUROS con TREINTA Y SEIS CÉNTIMOS E09 Cubierta rotativa para evitar agua PVC. Sin descomposición 5,00 Costes indirectos 3,00% 0,15 TOTAL PARTIDA 5,15 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de CINCO EUROS con QUINCE CÉNTIMOS E10 Álabes 1.1.1 3,000 Hr Montaje estructura metal. 17,80 53,40 1.3.4 0,027 % Medios auxiliares 3,00 0,08 P34 3,000 m Tubo interior superior de acero SAE 1045, macizo con rebaje para 29,00 87,00 P35 3,000 m Tubo interior inferior de acero S275J0, hueco con roscado inferi 33,00 99,00 P204 3,000 u Perfil de aluminio EN AW 5754 extruido con cuatro canales, anod 157,00 471,00 Suma la partida 710,48 Costes indirectos 3,00% 21,31 TOTAL PARTIDA 731,79 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SETECIENTOS TREINTA Y UN EUROS con SETENTA Y NUEVE CÉNTIMOS E11 Brazo superior 1.3.4 0,700 % Medios auxiliares 3,00 2,10 1.1.1 0,700 Hr Montaje estructura metal. 17,80 12,46 P206 1,000 u Brazo superior de acero S275J0 perfil cuadrado de 40x40x2, corta 57,00 57,00 Suma la partida 71,56 Costes indirectos 3,00% 2,15 TOTAL PARTIDA 73,71 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SETENTA Y TRES EUROS con SETENTA Y UN CÉNTIMOS E12 Brazo inferior 1.3.4 0,600 % Medios auxiliares 3,00 1,80 1.1.1 0,700 Hr Montaje estructura metal. 17,80 12,46 P207 1,000 u Brazo inferior de acero S275J0 perfil cuadrado de 40x40x2, corta 47,30 47,30 Suma la partida 61,56 Costes indirectos 3,00% 1,85 TOTAL PARTIDA 63,41 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SESENTA Y TRES EUROS con CUARENTA Y UN CÉNTIMOS
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 11
4.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación.
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIOSUBTOTAL IMPORTE ____________________________________________________________________________________________ E13 Superior P17 3,000 Junta Cardan 50,00 150,00 P18 3,000 Piñón cónico 20,00 60,00 P19 3,000 Rueda cónica 30,00 90,00 P20 3,000 Cubierta del sistema de orientación. 10,00 30,00 Suma la partida 330,00 Costes indirectos 3,00% 9,90 TOTAL PARTIDA 339,90 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de TRESCIENTOS TREINTA Y NUEVE EUROS con NOVENTA CÉNTIMOS E14 Inferior P28 1,000 Motor 150,00 150,00 P29 1,000 Sensor rotativo 50,00 50,00 P30 1,000 Trasmisión 350,00 350,00 P31 1,000 Cubierta exterior 30,00 30,00 Suma la partida 580,00 Costes indirectos 3,00% 17,40 TOTAL PARTIDA 597,40 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de QUINIENTOS NOVENTA Y SIETE EUROS con CUARENTA CÉNTIMOS
4.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico.
SUBCAPÍTULO 3 Instalación Eléctrica
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIOSUBTOTAL IMPORTE ____________________________________________________________________________________________ 3.1 Ml Circuito de fuerza Ml. Circuito de fuerza de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, realizado con tubo PVC corrugado de D=16, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 3.2.4 0,130 Hr Oficial primera electricista 15,50 2,02 3.1.2 0,130 Hr Ayudante electricista 13,00 1,69 3.1.3 10,520 Ml Tubo PVC corrug. /gp5 0,74 7,78 3.1.5 0,800 Ud p.p. cajas, regletas y peq. material 0,38 0,30 3.1.7 4,000 u Extractor 125,00 500,00
Presupuesto
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3.1.4 1,000 Ud Magnetotérmico 25-32 A (III) 91,56 91,56 3.1.9 24,900 Ml Conductor 0,6/1 Kw 3x2,5 (Cu) 1,37 34,11 Suma la partida 637,46 Costes indirectos 3,00% 19,12 TOTAL PARTIDA 656,58 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SEISCIENTOS CINCUENTA Y SEIS EUROS con CINCUENTA Y OCHO CÉNTIMOS 3.2 m Circuito de mando Ml. Circuito de mando de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, realizado con tubo PVC corrugado de D=12, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 2x1.5 mm2., en sistema monofasico, (activo y protección), incluído p./p. de cajas de registro y regletas de cone- 3.2.0 1,000 u Cuadro electrico 743,61 743,61 3.2.01 1,000 u Variador 1.301,80 1.301,80 Suma la partida 2.045,41 Costes indirectos 3,00% 61,36 TOTAL PARTIDA 2.106,77 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de DOS MIL CIENTO SEIS EUROS con SETENTA Y SIETE CÉNTIMOS E15 Generador Generador de imanes permanentes de 1 Kw con una velocidad nominal de 200 rpm. Sin descomposición 600,00 Costes indirectos 3,00% 18,00 TOTAL PARTIDA 618,00 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de SEISCIENTOS DIECIOCHO EUROS
4.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud.
CÓDIGO CANTIDAD UD RESUMEN PRECIOSUBTOTAL IMPORTE ____________________________________________________________________________________________ 5.1 Ud CASCO DE SEGURIDAD Ud. Casco de seguridad con desudador, homologado CE. 5.1.1 1,000 Ud Casco de seguridad homologado 1,82 1,82 Suma la partida 1,82 Costes indirectos 3,00% 0,05 TOTAL PARTIDA 1,87 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de UN EUROS con OCHENTA Y SIETE CÉNTIMOS 5.2 Ud PANT. SEGURID. PARA SOLDADURA Ud. Pantalla de seguridad para soldadura con fijación en cabeza, homologada CE. 5.2.1 1,000 Ud Pantalla seguri.para soldador 12,31 12,31 Suma la partida 12,31
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 13
Costes indirectos 3,00% 0,37 TOTAL PARTIDA 12,68 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de DOCE EUROS con SESENTA Y OCHO CÉNTIMOS 5.3 Ud PROTECTORES AUDITIVOS Ud. Protectores auditivos, homologados. 5.3.1 1,000 Ud Protectores auditivos. 7,89 7,89 Suma la partida 7,89 Costes indirectos 3,00% 0,24 TOTAL PARTIDA 8,13 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de OCHO EUROS con TRECE CÉNTIMOS 5.4 Ud GAFAS CONTRA IMPACTOS Ud. Gafas contra impactos antirayadura, homologadas CE. 5.4.1 1,000 Ud Gafas contra impactos. 11,36 11,36 Suma la partida 11,36 Costes indirectos 3,00% 0,34 TOTAL PARTIDA 11,70 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de ONCE EUROS con SETENTA CÉNTIMOS 5.5 Ud PAR POLAINAS SOLDADOR Ud. Par de polainas para soldador serraje grad A, homologadas CE. 5.5.1 1,000 Ud Par de polainas para soldador 10,41 10,41 Suma la partida 10,41 Costes indirectos 3,00% 0,31 TOTAL PARTIDA 10,72 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de DIEZ EUROS con SETENTA Y DOS CÉNTIMOS 5.6 Ud PAR BOTAS SEGUR. PUNT. SERRAJE Ud. Par de botas de seguridad S2 serraje/lona con puntera y metálicas, homologadas CE. 5.6.1 1,000 Ud Par de botas seguri.con punt.serr. 20,01 20,01 Suma la partida 20,01 Costes indirectos 3,00% 0,60 TOTAL PARTIDA 20,61 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de VEINTE EUROS con SESENTA Y UN CÉNTIMOS 5.7 Ud PAR GUANTES SOLDADOR 34 CM. Ud. Par de guantes para soldador serraje forrado ignífugo, largo 34 cm., homologado CE. 5.7.1 1,000 Ud Par de guantes para soldador. 7,89 7,89 Suma la partida 7,89 Costes indirectos 3,00% 0,24 TOTAL PARTIDA 8,13 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de OCHO EUROS con TRECE CÉNTIMOS 5.8 Ud PAR GUANTES PIEL FLOR VACUNO
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 14
Ud. Par de guantes de piel flor vacuno natural, homologado CE. 5.8.1 1,000 Ud Par guantes piel vacuno 9,82 9,82 Suma la partida 9,82 Costes indirectos 3,00% 0,29 TOTAL PARTIDA 10,11 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de DIEZ EUROS con ONCE CÉNTIMOS 5.9 Ud PROTECTORES AUDITIVOS VERST. Ud. Protectores auditivos tipo orejera versatil, homologado CE. 5.9.1 1,000 Ud Protectores auditivos verst. 18,50 18,50 Suma la partida 18,50 Costes indirectos 3,00% 0,56 TOTAL PARTIDA 19,06 Asciende el precio total de la partida a la mencionada cantidad de DIECINUEVE EUROS con SEIS CÉNTIMOS
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 15
5. Presupuestos parciales.
5.1 CAPÍTULO 01 Zapata.
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
D02EP260 M3 EXCAV. MINI-RETRO TERRENO DURO
M3. Excavación a cielo abierto, en terreno de consistencia dura, con mini-retroexcavadora, con ex- tracción de tierra a los bordes, en vaciado, i/p.p. de costes indirectos. 4,50 15,61 70,25 D02AA001 M2 DESBROCE Y LIMP. TERRENO A MANO
M2. Desbroce y limpieza de terreno por medios manuales, sin carga ni transporte y con p.p. de cos- tes indirectos. 5,00 6,04 30,20 D04GC102 M3 HOR. HA-25/P/40/ IIa ZAP. V. M. CENT.
M3. Hormigón en masa para armar HA-35/P/40/ IIa N/mm2, con tamaño máximo del árido de 40mm., elaborado en central en relleno de zapatas de cimentación, i/vertido por medios manuales, vibrado y colocación. Según CTE/DB-SE-C y EHE-08. 4,50 104,75 471,38
TOTAL CAPÍTULO 01 Zapata 571,83
5.2 CAPÍTULO 02 Mástil.
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
1.1 Kg Acero perf. tubulares estructurales
Kg. Acero en perfiles tubulares cuadrados o rectangulares tipo S 275 soldados en cualquier elemento estructural (vigas, pilares y correas, unidas entre sí mediante soldadura) i/p.p. de despuntes y dos manos de minio de plomo totalmente montado, según CTE/ DB-SE-A. Los trabajos serán realizados por soldador cualificado según norma UNE-EN 287-1:1992. 500,00 3,11 1.555,00
TOTAL CAPÍTULO 02 Mástil 1.555,00
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Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 16
5.3 CAPÍTULO 03 Trasmisión.
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
E03 Eje de la trasmisión 1,00 589,55 589,55 E04 Útil rodamiento axial 1,00 188,92 188,92 E05 Útil rodamiento radial 1,00 171,41 171,41 E06 Útil roscado de eje inferior 1,00 111,67 111,67 E07 Acople elástico 1,00 30,90 30,90
TOTAL CAPÍTULO 03 Trasmisión 1.092,45
5.4 CAPÍTULO 04 Rotor.
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
E08 Eje del rotor con material SAE 1045, con bridas soldadas en la z 1,00 680,36 680,36 E09 Cubierta rotativa para evitar agua PVC. 1,00 5,15 5,15 E10 Álabes 3,00 731,79 2.195,37 E11 Brazo superior 3,00 73,71 221,13 E12 Brazo inferior 3,00 63,41 190,23
TOTAL CAPÍTULO 04 Rotor 3.292,24
Presupuesto
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5.5 CAPÍTULO 05 Sistema orientación.
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
E13 Superior 1,00 339,90 339,90 E14 Inferior 1,00 597,40 597,40
TOTAL CAPÍTULO 05 Sistema orientación 937,30
5.6 CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico.
SUBCAPÍTULO 3 Instalación Eléctrica
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
3.1 Ml Circuito de fuerza
Ml. Circuito de fuerza de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, reali- zado con tubo PVC corrugado de D=16, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 3x2,5 mm2., en sistema trifásico, (activo y protección), incluído p./p. de cajas de registro y regletas de conexión. 1,00 656,58 656,58 3.2 m Circuito de mando
Ml. Circuito de mando de los extractores del equipo, hasta una distancia máxima de 16 metros, reali- zado con tubo PVC corrugado de D=12, conductores de cobre unipolares aislados para una tensión nominal de 750 V. y sección 2x1.5 mm2., en sistema monofasico, (activo y protección), incluído p./p. de cajas de registro y regletas de conexión. 1,00 2.106,77 2.106,77
TOTAL SUBCAPÍTULO 3 Instalación Eléctrica 2.763,35 3 Instalación Eléctrica 1,00 2.763,35 2.763,35 E15 Generador
Generador de imanes permanentes de 1 Kw con una velocidad nominal de 200 rpm. 1,00 618,00 618,00
TOTAL CAPÍTULO 06 Sistema eléctrico 3.381,35
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 18
5.7 CAPÍTULO 07 Seguridad y Salud.
CÓDIGO RESUMEN CANTIDAD PRECIO IMPORTE __________________________________________________________________________________________________________________
5.1 Ud CASCO DE SEGURIDAD
Ud. Casco de seguridad con desudador, homologado CE. 2,00 1,87 3,74 5.2 Ud PANT. SEGURID. PARA SOLDADURA
Ud. Pantalla de seguridad para soldadura con fijación en cabeza, homologada CE. 1,00 12,68 12,68 5.3 Ud PROTECTORES AUDITIVOS
Ud. Protectores auditivos, homologados. 5,00 8,13 40,65 5.4 Ud GAFAS CONTRA IMPACTOS
Ud. Gafas contra impactos antirayadura, homologadas CE. 2,00 11,70 23,40 5.5 Ud PAR POLAINAS SOLDADOR
Ud. Par de polainas para soldador serraje grad A, homologadas CE. 2,00 10,72 21,44 5.6 Ud PAR BOTAS SEGUR. PUNT. SERRAJE
Ud. Par de botas de seguridad S2 serraje/lona con puntera y metálicas, homologadas CE. 1,00 20,61 20,61 5.7 Ud PAR GUANTES SOLDADOR 34 CM.
Ud. Par de guantes para soldador serraje forrado ignífugo, largo 34 cm., homologado CE. 2,00 8,13 16,26 5.8 Ud PAR GUANTES PIEL FLOR VACUNO
Ud. Par de guantes de piel flor vacuno natural, homologado CE. 3,00 10,11 30,33 5.9 Ud PROTECTORES AUDITIVOS VERST.
Ud. Protectores auditivos tipo orejera versatil, homologado CE. 1,00 19,06 19,06 _______________
TOTAL CAPÍTULO 07 Estudio Básico de Seguridad y Salud 188,17
TOTAL 11.018,34
Presupuesto
Diseño y cálculo de aerogenerador de eje vertical. 19
6. Resumen de presupuesto. CAPITULO RESUMEN EUROS % __________________________________________________________________________________________________________________
01 Zapata 571,83 5,19
02 Mástil 1.555,00 14,11
03 Trasmisión 1.092,45 9,91
04 Rotor 3.292,24 29,88
05 Sistema orientación 937,30 8,51
06 Sistema eléctrico 3.381,35 30,69
07 Seguridad y Salud 188,17 1,71
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TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL 11.018,34 13,00 % Gastos generales ................ 1.432,38 6,00 % Beneficio industrial .............. 661,10
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SUMA DE G.G. y B.I. 2.093,48
21,00% I.V.A. 2.753,48
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TOTAL PRESUPUESTO CONTRATA 15.865,30
TOTAL PRESUPUESTO GENERAL 15.865,30
Asciende el presupuesto general a la expresada cantidad de QUINCE MIL OCHOCIENTOS SESENTA Y CINCO EUROS con TREINTA CÉNTIMOS
, a 2 de Diciembre de 2015.
Estudiante de ingeniería industrial
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