Qué es un aerogenerador y para qué sirve, es lo que nos preguntamos cuando vamos de viaje y de repente, vemos unos impresionantes molinos de viento moderno en el campo, como si estuviesen plantados como árboles. Pues bien, para tener las ideas un poco más claras, vamos a verlo de una forma sencilla.
Un aerogenerador, es en artilugio que es capaz de convertir la energía cinética que produce el viento, en energía eléctrica.
Esquema de una turbina eólica (Wikipedia):
- Suelo.
- Conexión a la red eléctrica (Celda de Media Tensión (MT)).
- Torre.
- Escalera de acceso.
- Sistema de orientación (Sistema Yaw).
- Góndola (Nacelle).
- Generador.
- Anemómetro y Veleta.
- Acoplamiento Flexible.
- Tren de potencia.
- Palas.
- Buje (Sistema Pich).
- Cono.
Cómo funciona un aerogenerador
La idea es simple, cada aerogenerador eólico dispone de una veleta y un anemómetro en su parte superior, que sirve para indicar la dirección del viento, además, gira sobre la torre y se orienta de manera automática.
La energía cinética, en este caso, la fuerza que provoca el viento, hace que las palas se muevan. Las cuales están diseñadas para captar el máximo de energía, fabricadas con materiales ligeros y resistentes como poliéster, fibra de vidrio o Aramidas (Kevlar).
Cada una de las palas eólicas de los gigantescos generadores que vemos en los campos pueden llegar a medir más de 60 metros de longitud. Pueden llegar a producir energía con vientos muy suaves, desde unos 11 kilómetros por hora aproximadamente.
Si los vientos están por encima de los 90 Km/h, es decir, bastante fuertes, las aspas de un aerogenerador eólico se ponen en posición de bandera. En estos casos el sistema se frena por motivos de seguridad.
Las palas de un aerogenerador, se unen al éste a través del buje aerogenerador que está adaptado al eje lento, éste se llama así porque da vueltas a la misma velocidad de las aspas entre unas 7 y 12 vueltas por minuto. Para poder generar electricidad, hay que elevar la velocidad a la que gira el eje lento. Cometido que cumple la multiplicadora, que hace subir esta velocidad más de 100 veces y la transmite al eje rápido.
El eje rápido, gira algo más de 1500 revoluciones por minuto (R.P.M), está unido a un generador. Este utiliza la energía cinética del eje rápido para transformarla en eléctrica, siendo de esta manera fácil de utilizar y transportar.
La electricidad que se ha producido gracias al generador eólico, es transportada por el interior de la torre hasta su base. En este lugar hay un transformador eólico que sube la tensión para poder conducirla por el interior del parque eólico. Desde cada uno de los aerogeneradores, la corriente alterna es llevada por cables bajo tierra hasta la subestación, en este lugar, se vuelve a subir la tensión (voltaje) para poder incluirla a la red eléctrica y llevarla hasta donde se usa.
De esta forma es como se usa la fuerza del viento para iluminar escuelas, ciudades, hospitales, industrias o hacer que funcionen todos nuestros electrodomésticos, de manera limpia y sostenible.
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Ventajas de un aerogenerador
La energía eólica, que es la que se obtiene de un aerogenerador, es renovable, inagotable, no es contaminante y, además, logra reducir el uso de combustibles fósiles contaminantes, que son los que producen el efecto invernadero originando el calentamiento global.
Este tipo de energía, se puede utilizar casi en cualquier lugar del planeta, creando de esa manera empleo y riqueza de forma local. Además, ayuda al desarrollo sostenible y se reduce las importaciones de energía desde otros lugares.
La energía eólica no arroja contaminantes ni sustancias tóxicas al aire. Tampoco contribuye a contaminar suelos ni el agua, característica muy importante, habida cuenta de la escasez de agua que hay.
Tipos de aerogeneradores
Según la posición del eje del rotor, hay dos tipos de aerogeneradores:
- Aerogeneradores de eje horizontal (HAWT):
En este tipo de equipos, el eje de rotación se localiza paralelo al suelo. Este modelo es el más utilizado actualmente, ello es debido a que son más fiables, eficientes y tienen la cualidad de adecuarse a diferentes potencias.
Algunos aspectos a tener en cuenta son:
El cono de la turbina, que debe estar orientado en dirección del viento, esto es para pueda girar el rotor.
La altura total del equipo, torre, aspas y aerogenerador, suele ser de más de 100 metros de altitud.
Para su construcción, no suelen ocupar mucho espacio de suelo, por lo tanto, es compatible con las actividades ganaderas y agrícolas del lugar.
Son máquinas que no deben hacer mucho ruido, puesto que están reguladas bajo normativa legal.
- Aerogeneradores de eje vertical (VAWT):
Su eje de rotación se encuentra perpendicular al suelo. Se instalan a poca altura del suelo, por lo tanto, son menos eficientes que los de eje horizontal, ya que no aprovechan las corrientes de aire que hay a mayor altitud. Se utilizan para aprovechamiento particular, comercial y local.
Hay varios modelos, por ejemplo, la ilustración de la izquierda es el aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus, y el de la derecha es el aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus-Savonius mixto (Hi-VAWT DS-1500). Pero hay otros modelos.
Al ser más pequeños que los de eje horizontal, se pueden poner más próximos entre estos, ya que ocupan menos espacio. Sus aspas son omnidireccionales, por lo tanto, no precisan de ningún artilugio para orientarlas al viento. Son más silenciosos que los de eje horizontal.