Energia Eòlica
___________________________________________________________________________________________________________________________________________L'energia eòlica fa referència a aquella tecnologia que aprofita l'energia cinètica del vent per convertir-la en energia elèctrica o mecànica.
Les aplicacions són múltiples: des d'instal·lacions de petita potència per a bombejament d'aigua o electrificació rural de nuclis aïllats (mitjançant maquinària d'uns pocs kW de potència nominal) fins als parcs eòlics, amb aerogeneradors de MW de potència nominal, que es connecten amb la xarxa elèctrica.
La realització de parcs eòlics exigeix emplaçaments on les característiques de l'vent compleixin una sèrie de condicions pel que fa a la velocitat, la continuïtat i l'estabilitat. Normalment, són necessàries velocitats mitjanes anuals de vent superiors als 6 m / s. La distribució i la disposició dels aerogeneradors en un parc eòlic depèn de l'orografia del terreny i de la direcció predominant del vent de la zona.
Normalment els aerogeneradors se situen linealment, seguint el perfil de la línia de carena i s'orienten segons les condicions del vent. La distància entre aerogeneradors, tot i que és en funció de la direcció del vent, es manté entre 1'5 i 3 vegades el diàmetre de les pales.
Instal·lacions
Instal·lacions aïllades (no connectades a la xarxa elèctrica): Bombejament d'aigua, subministrament elèctric als habitatges i altres centres de consum. A les instal·lacions de bombejament d'aigua és habitual utilitzar les aerobombes multipala. A partir del vent es genera la mecànica que acciona la bomba de la instal·lació que permetrà fer ascendir l'aigua fins al dipòsit. Aquestes aerobombes funcionen a baixa velocitat i per a això s'ha de comptar el màxim nombre de pales possible, normalment entre 12 i 24. La utilització d'aerogeneradors per al bombament d'aigua és habitual en zones rurals i per a consums propis.
Així es poden distingir dos tipus d'instal·lacions:
Instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica: Habitualment en forma de parcs eòlics. Un parc eòlic és un conjunt d'aerogeneradors connectats entre si a baixa tensió que, mitjançant l'acció del vent transformen l'energia cinètica en energia elèctrica que, després de ser transformada en alta tensió, es connectarà a la xarxa elèctrica.
L'energia eòlica també permet subministrar energia elèctrica a habitatges i altres centres de consum aïllats de la xarxa elèctrica:Per a aquest tipus d'instal·lacions s'utilitzen aerogeneradors de petita potència i una tecnologia molt fiable que reclamen un manteniment molt bàsic. Normalment, aquestes instalciones solen ser hñibridas, eólica.solar fotovoltaica, ja que aprofiten els dos recursos, el vent i el sol.
Així es poden distingir dos tipus d'instal·lacions:
Instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica: Habitualment en forma de parcs eòlics. Un parc eòlic és un conjunt d'aerogeneradors connectats entre si a baixa tensió que, mitjançant l'acció del vent transformen l'energia cinètica en energia elèctrica que, després de ser transformada en alta tensió, es connectarà a la xarxa elèctrica.
L'energia eòlica també permet subministrar energia elèctrica a habitatges i altres centres de consum aïllats de la xarxa elèctrica:Per a aquest tipus d'instal·lacions s'utilitzen aerogeneradors de petita potència i una tecnologia molt fiable que reclamen un manteniment molt bàsic. Normalment, aquestes instalciones solen ser hñibridas, eólica.solar fotovoltaica, ja que aprofiten els dos recursos, el vent i el sol.
Aerogeneradors
Hi ha una àmplia gamma d'aerogeneradors:Màquines d'eix horitzontal: Amb un eix de rotació que es troba paral·lelament a terra.
Aerogeneradors tripala: Amb potències unitàries que poden oscil·lar entre els 600 kW i fins a més de 2.000 kW. Aquesta tipologia és la que presenta les millors característiques de funcionament i millor rendiment. aerogeneradors multipala: de 12 a 24 pales al rotor, que permeten aprofitar vents de més baixa velocitat. Se solen utilitzar per a bombament d'aigua.
Màquines d'eix vertical: En aquest cas, l'eix de rotació es troba perpendicular a terra. El seu ús és el menys habitual.
Components
Els components dels aerogeneradors són els següents:El rotor: És la part de la màquina que transforma l'energia del vent en energia mecànica. Augmentant el diàmetre de les pales es pot augmentar la superfície de captació de vent i la potència proporcionada per la màquina. La potència que subministra el vent per unitat de superfície escombrada es coneix com a densitat de potència del vent.
Per sobre d'una densitat de potència de 200 W / m2 ja pot ser rendible generar energia elèctrica a partir d'aerogeneradors.
El multiplicador: És un conjunt d'engranatges que transformen la baixa velocitat a la qual gira l'eix del rotor (entre 20 i 30 voltes per minut) a una velocitat més elevada, que és comunicada a l'eix que fa girar el generador.
El generador: L'objectiu del generador és transformar l'energia mecànica procedent del rotor de la màquina en energia elèctrica. Aquesta energia serà abocada a la xarxa elèctrica o utilitzada per algun centre de consum annex a la instal·lació.
La góndola: És el conjunt de bastidor i carcassa de l'aerogenerador.
El bastidor: És la peça sobre la qual s'acoblen els elements mecànics principals (el rotor, el multiplicador, el generador) de l'aerogenerador i està situat sobre la torre. Aquest bastidor està protegit per una carcassa, generalment de fibra de vidre i polièster, reforçada amb perfils d'acer inoxidable.
Les pales: Són els elements de l'aerogenerador encarregats de captar l'energia cinètica del vent. És un dels components més crítics de la màquina, ja que en pales de gran longitud, que permeten un millor aprofitament de l'energia, les altes velocitats que s'assoleixen els extrems porten al límit la resistència dels materials amb què estan fabricades (usualment fibra de vidre i polièster).
