Energía eólica


La energía eólica hace referencia a aquella tecnología que aprovecha la energia cinética del viento para convertirla en energía eléctrica o mecánica.

Las aplicaciones son múltiples: desde instalaciones de pequeña potencia para bombeamiento de agua o electrificación rural de núcleos aislados (mediante maquinaria de unos pocos kW de potencia nominal) hasta los parques eólicos, con aerogeneradores de MW de potencia nominal, que se conectan con la red eléctrica.

La realización de parques eólicos exige emplazamientos donde las caracterísitcas del viento cumplan una serie de condiciones en lo que se refiere a la velocidad, la continuidad y la estabilidad. Normalmente, son necesarias velocidades medias anuales de viento superiores a los 6m/s. La distribución y la disposición de los aerogeneradores en un parque eólico depende de la orografia del terreno y de la dirección predominante del viento de la zona.

Normalmente los aerogeneradores se situan linealmente, siguiendo el perfil de la linea de cresta y se orientan según las condiciones del viento. La distancia entre aerogeneradores, aunque es en función de la dirección del viento, se mantiene entre 1'5 y 3 veces el diámetro de las palas.

Instalaciones

Instalaciones aisladas (no conectadas a la red eléctrica): Bombeamiento de agua, suministro eléctrico a las viviendas y otros centros de consumo. En las instalaciones de bombeamiento de agua es habitual utilizar las aerobombas multipala. A partir del viento se genera la mecánica que acciona la bomba de la instalación que permitirá hacer ascender el agua hasta el depósito. Estas aerobombas funcionan a baja velocidad y para ello se debe contar el máximo número de palas posible, normalmente entre 12 i 24. La utilización de aereogeneradores para el bombeo de agua es habitual en zonas rurales y para consumos propios.


Así se pueden distinguir dos tipos de instalaciones:

Instalaciones conectadas a la red eléctrica: Habitualmente en forma de parques eólicos. Un parque eólico es un conjunto de aerogeneradores conectados entre si a baja tensión que, mediante la acción del viento transforman la energia cinética en energia eléctrica que, después de ser transformada en alta tensión, se conectará a la red eléctrica.

La energía eólica también permite subministrar energía eléctrica a viviendas y otros centros de consumo aislados de la red eléctrica. Para este tipo de instalaciones se utilizan aerogeneradores de pequeña potencia y una tecnologia muy fiable que reclaman un mantenimiento muy básico. Normalmente, estas instalciones suelen ser hñibridas, eólica.solar fotovoltaica, ya que aprovechan los dos recursos, el viento y el sol.

 

Aerogeneradores

Hay una amplia gama de aerogeneradores:

Máquinas de eje horizontal: con un eje de rotación que se situa paralelamente al suelo.


Aerogeneradores tripala: con potencias unitarias que pueden oscilar entre los 600 kW y hasta más de 2.000 kW. Esta tipología es la que presenta las mejores características de funcionamiento y mejor rendimiento. aerogeneradores multipala: de 12 a 24 palas en el rotor, que permiten aprovechar vientos de más baja velocidad. Se suelen usar para bombeo de agua.


Máquinas de eje vertical: en este caso, el eje de rotación se encuentra perpendicular al suelo. Su uso es el menos habitual.

Componentes

Los componentes de los aerogeneradores son los siguientes:

El rotor: Es la parte de la máquina que transforma la energía del viento en energía mecánica. Aumentando el diámetro de las palas se puede aumentar la superficie de captación de viento y la potencia proporcionada por la máquina. La potencia que suministra el viento por unidad de superficie barrida se conoce como densidad de potencia del viento.

Por encima de una densidad de potencia de 200 W/m2 ya puede ser rentable generar energía eléctrica a partir de aerogeneradores.

El multiplicador: Es un conjunto de engranajes que transforman la baja velocidad a la que gira el eje del rotor (entre 20 y 30 vueltas por minuto) a una velocidad más elevada, que es comunicada al eje que hace girar el generador .

El generador: El objetivo del generador es transformar la energía mecánica procedente del rotor de la máquina en energía eléctrica. Esta energía será vertida a la red eléctrica o utilizada por algún centro de consumo anexo a la instalación.

La góndola: Es el conjunto de bastidor y carcasa del aerogenerador.

El bastidor: Es la pieza sobre la que se acoplan los elementos mecánicos principales (el rotor, el multiplicador, el generador) del aerogenerador y está situado sobre la torre. Este bastidor está protegido por una carcasa, generalmente de fibra de vidrio y poliéster, reforzada con perfiles de acero inoxidable.

Las palas: Son los elementos del aerogenerador encargados de captar la energía cinética del viento. Es uno de los componentes más críticos de la máquina, ya que en palas de gran longitud, que permiten un mejor aprovechamiento de la energía, las altas velocidades que se alcanzan los extremos llevan al límite la resistencia de los materiales con que están fabricadas (usualmente fibra de vidrio y poliéster).

VIDEOS ENERGIA EÓLICA

¿Cómo funciona un aerogenerador? | ACCIONA
¿Qué es la energía eólica? | Sostenibilidad

 

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