Aerogenerador

Funcionamiento de un aerogenerador

El aerogenerador consta de varias partes un esquema general de cómo funciona el aerogenerador esta dado por la siguiente figura:

Palas del rotor: Es donde se produce el movimiento rotatorio debido al viento.

Eje: Encargado de transmitir el movimiento rotatorio.

Caja de engranajes o Multiplicadores: Encargados de cambiar la frecuencia de giro del eje a otra menor o mayor según dependa el caso para entregarle al generador una frecuencia apropiada para que este funcione.

Generador: Es donde el movimiento mecánico del rotor se transforma en energía eléctrica.

Además de estos componentes básicos se requieren otros componentes para el funcionamiento eficiente y correcto del aerogenerador en base a la calidad de servicio de la emergía eléctrica, alguno de ellos son:

Controlador electrónico: que permite el control de la correcta orientación de las palas del rotor, también en caso de cualquier contingencia como sobrecalentamiento del aerogenerador lo para.

Unidad de refrigeración: Encargada de mantener al generador a una temperatura prudente.

Anemómetro y la Veleta: Cuya función están dedicadas a calcular la velocidad del viento y la dirección de este respectivamente.

Están conectadas al controlador electrónico quien procesa estas señales adecuadamente.

Ventajas

Ventajas de la energía eólica

• Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del Sol.

• Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes.

• No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.

• Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.

• Es una de las fuentes más baratas Y rentables.

Produccion por países

Producción por países

Existe una gran cantidad de aerogeneradores operando, con una capacidad total de 318 137 MW a finales de 2013, de los que Europa cuenta con el 35 % (2013). Estados Unidos y China, juntos, representan casi el 50 % de la capacidad eólica global. Los primeros cinco países (EE.UU., China, Alemania, España e India) representaron 72,9 % de la capacidad eólica mundial en 2009, ligeramente mayor que 72,4 % de 2008. La Asociación Mundial de Energía Eólica (World Wind Energy Association) anticipa que una capacidad de 200.000 MW será superada en el 2010.

Alemania, España, Estados Unidos, India y Dinamarca han realizado las mayores inversiones en generación de energía eólica. Dinamarca es, en términos relativos, la más destacada en cuanto a fabricación y utilización de turbinas eólicas, con el compromiso realizado en los años 1970 de llegar a obtener la mitad de la producción de energía del país mediante el viento. Actualmente genera más del 20 % de su electricidad mediante aerogeneradores, mayor porcentaje que cualquier otro país, y es el quinto en producción total de energía eólica, a pesar de ser el país número 56 en cuanto a consumo eléctrico. 

Clacificacion según el giro

Clasificación en función del régimen de giro:

§  Aerogeneradores de giro rápido

§  Aerogeneradores de giro lento

Clacificación según superficie

Clasificación en función de la superficie donde se sustenta el aerogenerador:

§  Aerogeneradores terrestres

§  Aerogeneradores off-shor

Potencia de los molinos

Clasificación por potencia de los molinos:

§  Aerobombas: en gran número y generalmente de tipo multipala, con regímenes de giro entre 5 y 15 r.p.m. Son capaces de dar un par de arranque, óptimo para mover bombas alternativas.

§  Aerogeneradores de muy pequeño tamaño: son generadores que sirven para cargar baterías, de menos de 20 kW. Sirven para proporcionar energía eléctrica a asentamientos aislados. También sirven para alimentar balizas luminosas o radioeléctricas u otras instalaciones remotas.

§  Aerogeneradores de pequeño tamaño: (20 kW a 100 kW)

§  Aerogeneradores de medio tamaño: (100 kW a 1 MW)

§  Aerogeneradores de gran tamaño: (>1 MW)

Bipala y monopala

§  Bipala: tienen un giro menos estable pero al aumentar el tamaño del rotor se usan más por la reducción de peso y coste que supone.

§  Monopala: Está formada por una única pala con un contrapeso en el otro extremo que compense el giro. Así éste se realiza de una forma los más suave posible.

Clacificación por palas

Clasificación por número de palas de los rotores horizontales:

      Multipala: es el tipo de molino que se desarrolló en un primer momento en el mundo. Con el intento de incrementar la potencia, que va ligado con la altura del molino, surge la necesidad de hacerlos más ligeros. Esto junto con el hecho de que al aumentar la relación de velocidades de la punta de la pala frente al viento menor es la influencia del número de palas sobre el rendimiento, hace que se pase a fabricar hélices con dos, tres e incluso una sola pala para reducir sensiblemente el peso y el coste.

Tripala: son los más utilizados actualmente, presentan mayor suavidad en el giro.

Molino de viento (Eje horizontal)

EJE HORIZONTAL

 Son los más comunes y que se implantan en la mayoría de los casos. En el punto siguiente se desarrolla los diferentes tipos que existen en función del número de palas, que suele ser el elemento diferenciador.

Molinos de viento

Clasificación por posición del eje:

§  Eje vertical: Existen modelos como el de Savonius que está formado por dos semicilindros huecos decalados. Tiene un gran par de arranque por lo que suele usarse para bombeo de agua. Otro modelo más avanzado es el modelo Darrerius, más competitivo actualmente, consiste en aspas verticales con perfil aerodinámico. Requiere un arrastramiento, lo que limita su altura y con ello su potencia nominal. Aun así se siguen fabricando y explorando como candidatos para un futuro.

molinos de bombeo

Molinos de bombeo

En Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo, reconocibles por sus múltiples velas metálicas, fue el factor principal que permitió la agricultura y la ganadería en vastas áreas de Norteamérica, de otra manera imposible sin acceso fácil al agua. Estos molinos contribuyeron a la expansión del ferrocarril alrededor del mundo, cubriendo las necesidades de agua de las locomotoras a vapor.

Primeros molinos

Los primeros molinos

La referencia más antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un órgano en el siglo I de la era común. Los primeros molinos de uso práctico fueron construidos en Sistán, Afganistán, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares. Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para moler trigo o extraer agua.

Historia

Historia

La energía eólica no es algo nuevo, es una de las energías más antiguas junto a la energía térmica. El viento como fuerza motriz se ha utilizado desde la antigüedad. Así, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de los molinos al mover sus aspas. Sin embargo, tras una época en la que se fue abandonando, a partir de los años ochenta del siglo XX este tipo de energía limpia experimentó un renacimiento.

La energía eólica crece de forma imparable ya en el siglo XXI, en algunos países más que en otros, pero sin duda alguna en España existe un gran crecimiento, siendo uno de los primeros países, por debajo de Alemania a nivel europeo o de Estados Unidos a escala mundial. El auge del aumento de parques eólicos se debe a las condiciones favorables de viento, sobre todo en Andalucía que ocupa un puesto principal, entre los que se puede destacar el Golfo de Cádiz, ya que el recurso de viento es excepcional.