Question

- Se pretende instalar una turbina eólica para disminuir el costo de energía eléctrica pagada por una institución a la Comisión Federal de Electricidad, que es de $20.09/kWh. El peso de la turbina es de 8 ton y la base ocupará un área de 1 m2, en base a los datos geológicos el suelo donde se ubicará soporta hasta una presión de 90kN.

a) Si el suelo resistirá la presión ejercida por la turbina.
b) Si el sistema tiene una potencia nominal de 30 kW y la turbina trabaja 2 200 horas por año a su potencia nominal, determine la cantidad de energía eléctrica generada por la turbina en KJ.
c) Determine el dinero que ahorra la institución por año.

Answer 1

a) El suelo resiste el peso de la estructura.

b) La energía generada por año es de $2,38\times 10^{8}kJ$.

c) El ahorro de energía por año al usar la turbina es de $1.325.940,

Explicación:

a) Si la turbina pesa 8 toneladas, su masa es de 8000kg, la presión ejercida por la base de la torre es la razón entre el peso y el área:

$P=\frac{mg}{A}=\frac{8000kg.9,81\frac{m}{s^2}}{1m^2}\\\\P=78,453\frac{kN}{m^2}$

Como el suelo puede soportar una presión de hasta 90kN por metro cuadrado, puede soportar el peso de esta estructura.

b) Si cada hora tiene 3600 segundos, la energia generada en 2200 horas es:

$W=P.t=30kW.2200h.3600\frac{s}{h}=2,38\times 10^{8}kJ$

c) Para calcular el ahorro de dinero,  tenemos que calcular la energía en kWh:

$W=30kW.2200h=66000kWh$

Si el precio del kWh es de $20,09, el ahorro es:

$C=66000kWh.20,09=1325940$