La energía eólica en el mundo
Los aerogeneradores funcionan según un principio muy sencillo: en lugar de utilizar la electricidad para generar viento -como un ventilador-, los aerogeneradores utilizan el viento para generar electricidad. El viento hace girar las palas de la turbina, parecidas a las hélices, alrededor de un rotor, que hace girar un generador que crea electricidad.
Los aerogeneradores de eje horizontal son los que la mayoría de la gente imagina cuando piensa en turbinas eólicas; suelen tener tres palas y funcionan “contra el viento”, con la turbina girando en la parte superior de la torre para que las palas estén orientadas hacia el viento.
Los aerogeneradores de eje vertical existen en varias variedades, como el modelo Darrieus, de estilo batidor de huevos, que lleva el nombre de su inventor francés, y son omnidireccionales, lo que significa que no es necesario ajustarlos para que apunten hacia el viento para funcionar.
El tamaño de los aerogeneradores terrestres oscila entre los 100 kilovatios y los varios megavatios. Los aerogeneradores más grandes son más rentables y se agrupan en centrales eólicas, que suministran energía a la red eléctrica.
Muchas de las turbinas utilizadas en aplicaciones distribuidas son pequeños aerogeneradores. Los aerogeneradores individuales pequeños -de menos de 100 kilovatios- suelen utilizarse en aplicaciones residenciales, agrícolas, comerciales e industriales.
Generador eólico
Un aerogenerador transforma la energía cinética del viento en energía eléctrica. Los aerogeneradores pueden ser de distintos tamaños, desde los pequeños instalados en grandes yates y edificios, hasta los gigantes como los que se muestran en las figuras 1 y 2.
Un parque eólico es un conjunto de aerogeneradores conectados entre sí para suministrar electricidad a una comunidad local o a una red eléctrica para una población mayor. Los parques eólicos suelen estar situados en las costas donde los vientos son fuertes. El parque eólico de Woolnorth, en Tasmania, que se muestra en las figuras 1 y 2, es un ejemplo de ello.
Paso 1: El aire en movimiento empuja las palas de la turbina, haciéndolas girar. En este proceso, parte de la energía cinética del aire en movimiento se transforma en energía mecánica (cinética de rotación) de las palas que giran. (El viento sigue teniendo algo de energía cinética al alejarse de la turbina).
Paso 2: Los ejes y los engranajes de la caja de cambios transfieren la energía mecánica de la turbina al generador. (Los engranajes hacen que el eje de transmisión al generador gire más rápido que el eje conectado al buje de las palas).
Aerogeneradores
Aunque la mayoría de los aerogeneradores se instalan en tierra firme, también pueden encontrarse en el mar. Las turbinas eólicas marinas se colocan en el mar, a más de 10 km de la costa. Allí, debido a la fuerza y regularidad de los vientos marinos, funcionan de forma más continua que en tierra. Debido a su mayor eficiencia, generan hasta un 60% más de energía que un aerogenerador terrestre.
Los aerogeneradores terrestres se colocan en parques eólicos, cubriendo grandes extensiones de terreno. Pueden medir de 10 a 120 m de altura, con palas de 5 a 90 m de longitud, lo que equivale a más de 5 camiones colocados uno detrás de otro.
El viento debe soplar a un mínimo de 10 km/h para que la turbina funcione. A más de 90 km/h, un sistema de seguridad apaga la turbina automáticamente. Una sola turbina eólica de 3 MW puede cubrir las necesidades de electricidad de 2.600 personas, incluida la calefacción.
El principio básico del funcionamiento de las turbinas eólicas es la transformación de la energía cinética de los vientos en energía eléctrica en los terminales del generador. El viento mueve las palas y hace girar el rotor, que transmite la rotación al generador, que, a su vez, convierte esta energía mecánica en energía eléctrica. Situado dentro o cerca del mástil, el transformador cambia la tensión de la corriente para que pueda ser transmitida por las líneas de media tensión de la red.
Cómo convertir la energía eólica en energía eléctrica en casa
La energía eólica consiste en convertir la energía del viento en electricidad mediante el uso de aerogeneradores. Un aerogenerador suele tener tres palas en forma de hélice llamadas rotores. El rotor está fijado a una torre alta. Por término medio, las torres eólicas en entornos residenciales tienen unos 20 metros de altura. La razón por la que la torre es tan alta es que los vientos son más fuertes a mayor altura del suelo y hay menos efecto de golpeo.Turbinas de eje vertical y horizontal utilizadas para la generación de electricidad residencial
El viento procede de los cambios atmosféricos: los cambios de temperatura y presión hacen que el aire se mueva por la superficie de la tierra. Todo ello es provocado por el sol. Así que, en cierto modo, la energía eólica es otra forma de energía solar.Un aerogenerador capta el viento, que luego produce una fuente de energía renovable. El viento hace girar el rotor; al girar el rotor, el movimiento de las palas acciona un generador que crea energía. El movimiento de las palas al girar es energía cinética. Es esta energía la que convertimos en electricidad.
La energía eólica se convierte en electricidad gracias a los imanes que pasan por bobinas estacionarias de alambre conocidas como estator. Cuando los imanes pasan por el estator, se produce electricidad de corriente alterna. A continuación, se convierte en electricidad de corriente continua. Esto puede cargar las baterías que almacenan la energía eléctrica o puede alimentar un inversor interactivo para alimentar la red eléctrica.