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¿Cómo funciona el generador de la energía eólica?

marzo 18, 2022
¿Cómo funciona el generador de la energía eólica?

Cómo funciona la energía eólica

La turbina se asienta en unos cimientos de hormigón armado, cuyas dimensiones dependen del tamaño de la turbina. La cimentación es una estructura sustancial diseñada para garantizar que la turbina resista vientos muy fuertes. Siempre está por debajo del nivel del suelo y no es visible una vez terminada la construcción.

La mayoría de las turbinas eólicas tienen tres palas o (menos comúnmente) dos palas, que giran alrededor de un cubo central en un eje horizontal. Las palas están fabricadas con diversos materiales, como fibra de vidrio, fibra de carbono o laminados de madera.

Los aerogeneradores generan electricidad aprovechando la fuerza natural del viento. Las palas de un aerogenerador son como el ala de un avión: cuando el aire pasa por la pala, provoca una elevación que crea una fuerza de giro.

Las palas giran en un eje dentro de la góndola, que va a la caja de engranajes. La caja de cambios aumenta esa velocidad de rotación para el generador, que utiliza campos magnéticos para convertir la energía de rotación en energía eléctrica. Algunas turbinas utilizan la tecnología de accionamiento directo, que conecta el cubo giratorio directamente con el generador. La electricidad del generador va por cables a un transformador y luego a la subestación del parque eólico, donde se convierte en el voltaje adecuado para la red eléctrica o local. La red o la red local transmite la electricidad a los hogares y las empresas.

La energía eólica en el mundo

La producción de electricidad eólica ha crecido considerablemente en los últimos 30 años. Los avances en la tecnología de la energía eólica han reducido el coste de la producción de electricidad a partir del viento, y los incentivos gubernamentales y de otro tipo en Estados Unidos y en otros países han fomentado el crecimiento de la energía eólica.

El total de la generación anual de electricidad de Estados Unidos a partir de la energía eólica aumentó de unos 6.000 millones de kilovatios hora (kWh) en 2000 a unos 338.000 millones de kWh en 2020. En 2020, las turbinas eólicas fueron la fuente de alrededor del 8,4% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos en Estados Unidos. La escala de servicios públicos incluye instalaciones con al menos un megavatio (1.000 kilovatios) de capacidad de generación de electricidad.

Cómo funcionan los aerogeneradores youtube

Los aerogeneradores surgieron hace más de un siglo. Tras la invención del generador eléctrico en la década de 1830, los ingenieros empezaron a intentar aprovechar la energía del viento para producir electricidad. La generación de energía eólica tuvo lugar en el Reino Unido y Estados Unidos en 1887 y 1888, pero se considera que la energía eólica moderna se desarrolló por primera vez en Dinamarca, donde se construyeron turbinas eólicas de eje horizontal en 1891 y una turbina eólica de 22,8 metros comenzó a funcionar en 1897.

El viento se utiliza para producir electricidad utilizando la energía cinética creada por el aire en movimiento. Ésta se transforma en energía eléctrica mediante turbinas eólicas o sistemas de conversión de energía eólica. El viento golpea primero las palas de un aerogenerador, haciéndolas girar y haciendo girar la turbina conectada a ellas. Esto transforma la energía cinética en energía de rotación, moviendo un eje que está conectado a un generador, y produciendo así energía eléctrica a través del electromagnetismo.

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La cantidad de energía que se puede cosechar del viento depende del tamaño de la turbina y de la longitud de sus palas. La producción es proporcional a las dimensiones del rotor y al cubo de la velocidad del viento. En teoría, cuando la velocidad del viento se duplica, el potencial de energía eólica se multiplica por ocho.

La mayor turbina eólica

Puedes ver el ventilador de refrigeración interno moviéndose dentro de este generador. Está montado en el extremo del rotor, que está oculto dentro del brillante cilindro de acero magnético, llamado estator. La superficie, parecida a un radiador, refrigera el generador. Es difícil ver los detalles en un generador de la vida real como el de la derecha. Por eso, lo desmontaremos y haremos algunos modelos simplificados en las próximas páginas.

Los generadores de las turbinas eólicas son un poco inusuales, comparados con otras unidades generadoras que se encuentran normalmente conectadas a la red eléctrica. Una de las razones es que el generador tiene que trabajar con una fuente de energía (el rotor del aerogenerador) que suministra una potencia mecánica (par) muy fluctuante.

En estas páginas se da por supuesto que estás familiarizado con los fundamentos de la electricidad, el electromagnetismo y, en particular, la corriente alterna. Si alguna de las expresiones voltio (V), fase, trifásico, frecuencia o hercio (Hz) le suenan extrañas, debería echar un vistazo a la

En los grandes aerogeneradores (por encima de 100-150 kW) el voltaje (tensión) generado por la turbina suele ser de 690 V de corriente alterna (CA) trifásica. Posteriormente, la corriente se envía a través de un transformador junto a la turbina eólica (o dentro de la torre) para elevar la tensión a entre 10.000 y 30.000 voltios, según la norma de la red eléctrica local.

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