ENERGIA EOLICA (P.2. ¿Cómo funciona?)

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portQue tal, me reporto de nuevo. Esta vez, una semana antes, gracias a la mega gracia del Sr. Blog

De nuevo con el interesante tema de la generación de energía por medio de Aero-generadores, la energía eólica resulta una GRAN opción para cubrir la demanda mundial de energía, ademas algunos países (como Dinamarca y Urugay) nos dan el ejemplo.

Ya conocemos como es que el sistema eólica funciona a grandes rasgos, esta vez veremos un poco más de su estructura y funcionamiento.

Clasificación de Aerogeneradores

La primera clasificación es sencilla, es por el método por el cual el aero-generador toma la energía del viento y la transforma a energía mecánica en forma de RPM.

Se clasifica en 2 tipos básicos:

  1. Eje Vertical.
  2. Eje Horizontal.

(obio depende de como esta el eje con respecto al viento).

Eje vertical

Rotor tipo Savonius

Eje Verical

Se caracteriza por utilizar captadores de viento los cuales giran de manera perpendicular a la dirección que sopla el viento.

  • Ventaja:  arranque fuerte, con poco viento
  • Desventaja: revoluciones relativamente bajas.

Rotor tipo Darrieus

vertical2

Más estético que el savonius suele ser usado en aplicaciones arquitectónicas donde la vista es factor importante.

  • Ventaja: estructura estética.
  • Desventaja: arranque lento.

Eje Horizontal

Esta distribución se caracteriza por que su rotor se encuentra paralelo a la dirección a la que sopla el viento.

  • Sotavento

SotaventoEn esta configuración el rotor o hélice se encuentra, detrás de la maquina respecto a la dirección del viento. Este sistema posee como fundamental ventaja, no requerir dispositivo de orientación alguno, siempre y cuando se diseñe adecuadamente el rotor de tal modo que haga que la misma “siga” de forma pasiva a la dirección del viento.

Este sistema posee como fundamental ventaja, no requerir dispositivo de orientación.

Otra importante ventaja adicional de un rotor a sotavento es la posibilidad de emplear materiales para las palas más flexibles, siempre y cuando se tenga en cuenta la flecha máxima admisible.

Lo anteriormente expresado se fundamenta, primero por la disminución del peso que implica una pala menos rígida y en segundo lugar a que de este modo se alivian las cargas dinámicas sobre todo el sistema debido que a altas velocidades de viento, por ejemplo durante ráfagas, las palas pueden empezar a curvarse aliviando en parte a la torre y a toda la estructura de soporte.

  • Barlovento

baloventoLas turbinas eólicas a barlovento son las que poseen el rotor enfrentando el viento.

La ventaja básica es que evitan la influencia de la sombra aerodinámica de la torre. Siendo la configuración más utilizada en el diseño y construcción de molinos.

Sin embargo, aunque en menor medida que en una configuración a sotavento, existe tal perturbación.

Desventajas: Necesita un rotor más rígido, situado a cierta distancia de la torre.
Requiere un sistema para la orientación del rotor que lo mantenga enfrentando al viento.

Por lo general el tipo de eje horizontal es el mas utilizado en la generacion de energia eolica. y se diferencia por sus numero de palas.

Rotor de dos palas

Se logra disminuir en cierto porcentaje el costo de la hélice.
Asimismo se cuenta con la ventaja técnica para la fabricación de las palas, si la turbina es de poca potencia, se pueden hacer en un único bloque.
En cuanto a las vibraciones, son mucho más sensibles a este fenómeno que las tripalay debido a las mayores velocidades en punta de pala con las que operan se eleva el nivel de ruido respecto a ésta.
Rotor de tres palas
La característica fundamental de esta configuración es su mayor suavidad de funcionamiento respecto a las anteriores.

Las principales partes de un aerogenerador de eje horizontal.

partes

Rotor

– El rotor está compuesto por las palas y la masa.
-Constituye el elemento que capta la energía cinética del movimiento, y la transmite al eje en forma – de energía mecánica.
– El número de palas de un aerogenerador puede variar desde uno hasta seis o más.
-Pueden constituirse de diversos materiales, como madera, plásticos y fibra de vidrio.
– El rotor se diseña según el valor medio del viento de la zona donde vaya a instalarse el equipo.

Palas

Son los elementos que captan la energía del viento y la dirigen al rotor, dependiendo el numero de palas se obtienen diferentes características en las RPM del rotor.
– Muchas palas dan un mayor torque, pero no velocidad: se utilizan en bombeo de agua.
– Tres palas, dan un mejor balanceo que dos, y producen menos fatiga y velocidad; pero tiene un mayor costo.
– En sitios muy ventosos, hasta 1 kW, pueden ser de plástico; para mayor potencia, se debe usar fibra y resina.

Torres de aerogeneradores

Ubica al rotor a una altura suficiente de manera de poder captar el viento con la menor perturbación del terreno posible.
Debe permitir que el operario se suba para realizar tareas de mantenimiento, o bien que de manera sencilla se pueda bajar todo el conjunto su mantenimiento.
Además de bien diseñada, debe estar correctamente empotrada en el suelo y sujeta por medio de tensores, de manera de evitar cualquier movimiento de la misma.
Tipos de torres:

Reticulada autoportante
autoc
Reticulada con vientos
Mástil tubular c/ vientos (es posible usar caños en turbinas de hasta 2m)

Mecanismo de orientación: El mecanismo de orientación de un aerogenerador es utilizado para girar el rotor de la turbina en contra del viento. Solo se utiliza en  configuraciones de barlovento.

Torres de mástil tensados con vientos

vientos
Muchos de los aerogeneradores pequeños están construidos con delgadas torres de mástil sostenidas por cables tensores.
La ventaja es el ahorro de peso y, por lo tanto, de coste. Las desventajas son el difícil acceso a las zonas alrededor de la torre, lo que las hace menos apropiadas para zonas agrícolas.
Finalmente, este tipo de torres es más propensa a sufrir actos vandálicos, lo que compromete la seguridad del conjunto.

Hasta aquí se detiene la aportación en esta ocasión, espero si se portan bien seguir aportando más a este medio glorioso que es el blog.

Saludos échenle ganas Gente.

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