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¿Qué es el aerogenerador y cómo funciona?

marzo 20, 2022
¿Qué es el aerogenerador y cómo funciona?

Pequeña turbina eólica

Esta vista aérea de una planta de turbinas eólicas muestra cómo un grupo de turbinas eólicas puede producir electricidad para la red de suministro. La electricidad se envía a través de las líneas de transmisión y distribución a los hogares, empresas, escuelas, etc. Vea la animación del aerogenerador para ver cómo funciona una turbina eólica o eche un vistazo a su interior.

Puedes aprender cómo los aerogeneradores producen electricidad y ver una ilustración de los componentes del interior de un aerogenerador, o ver una animación de energía eólica que muestra cómo el aire en movimiento hace girar las palas de un aerogenerador y cómo funcionan los componentes internos para producir electricidad.

Esta clase de turbina eólica produce más energía de la que consume una casa media, pero puede ser muy adecuada para pequeñas empresas; granjas; ranchos; instalaciones como escuelas, edificios de oficinas o parte de un campus; o una carga pública como un hospital. Esta clase de turbina suele incorporar un mayor nivel de sofisticación de la máquina, lo que se traduce en una mayor eficiencia y producción de energía, pero también requiere un mayor mantenimiento. Sin embargo, estas turbinas suelen requerir menos mantenimiento que las máquinas más grandes. Esta clase de máquina puede costar tanto como una casa y es el tamaño de proyecto más pequeño que podría financiarse, lo que requeriría una revisión por parte del prestamista. Los proyectos de este tamaño también pueden provocar la necesidad de una evaluación de los recursos in situ, pero a menudo los proyectos pueden seguir adelante utilizando mediciones cercanas y un modelado experimentado del emplazamiento y del proyecto.

Cómo funciona un aerogenerador

Un aerogenerador es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. Cientos de miles de grandes turbinas, en instalaciones conocidas como parques eólicos, generan actualmente más de 650 gigavatios de energía, a los que se añaden 60 GW cada año[1]. Son una fuente cada vez más importante de energía renovable intermitente, y se utilizan en muchos países para reducir los costes energéticos y la dependencia de los combustibles fósiles. Un estudio afirmaba que, a partir de 2009[actualización], la energía eólica tenía las «menores emisiones relativas de gases de efecto invernadero, las menores demandas de consumo de agua y… los impactos sociales más favorables» en comparación con la fotovoltaica, la hidráulica, la geotérmica, el carbón y el gas[2].

Las turbinas eólicas más pequeñas se utilizan para aplicaciones como la carga de baterías para la energía auxiliar de barcos o caravanas, y para alimentar las señales de tráfico. Las turbinas más grandes pueden contribuir al suministro de energía doméstica y vender la energía no utilizada al proveedor de servicios públicos a través de la red eléctrica.

La rueda de viento de Héroe de Alejandría (10 d.C. – 70 d.C.) es uno de los primeros ejemplos registrados de máquinas accionadas por el viento en la historia[3][4]. Sin embargo, las primeras centrales eólicas prácticas conocidas se construyeron en Sistán, una provincia oriental de Persia (actual Irán), a partir del siglo VII. Estos «Panemone» eran molinos de viento de eje vertical, que contaban con largos ejes de transmisión verticales con palas rectangulares[5]. Fabricados con entre seis y doce velas cubiertas de estera de caña o material de tela, estos molinos se utilizaban para moler grano o extraer agua, y se empleaban en las industrias de la molienda y la caña de azúcar[6].

Cómo funcionan los aerogeneradores youtube

La producción de electricidad a partir del viento 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.

Generador eólico

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 se fabrican 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 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.

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