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¿Qué es un aerogenerador y cuáles son los tipos de aerogeneradores?

marzo 17, 2022
¿Qué es un aerogenerador y cuáles son los tipos de aerogeneradores?

Diferentes tipos de turbinas eólicas

La generación de energía eólica significa obtener la energía eléctrica convirtiendo la energía del viento en energía de rotación de las palas y convirtiendo esa energía de rotación en energía eléctrica mediante el generador. La energía eólica aumenta con el cubo de la velocidad del viento, por lo que los aerogeneradores deben instalarse en la zona de mayor velocidad del viento. Trabajamos en colaboración con los fabricantes de aerogeneradores para venderlos y construir centrales eléctricas utilizando nuestra red de ventas, y seguimos desarrollando dispositivos electrónicos, incluidos los sistemas de control, con nuestros conocimientos y tecnologías cultivados a partir de las tecnologías de diseño y fabricación de centrales térmicas e hidráulicas, al tiempo que participamos en el negocio de la generación de energía eólica por nuestra cuenta. Con la fuerza de estar en ambos lados, fabricante y usuario, ofrecemos soluciones para satisfacer las necesidades de los clientes en muchas situaciones diferentes.

En el mundo actual, el progreso de las tecnologías para desarrollar aerogeneradores más grandes es notable, y hace que la producción eléctrica por una unidad de aerogenerador aumente y se desarrolle un gran campo de aerogeneradores llamado «parque eólico». Las tecnologías de construcción de aerogeneradores en alta mar también están progresando.

Producción de aerogeneradores

Todo lo que se mueve tiene energía cinética, y los científicos e ingenieros están utilizando la energía cinética del viento para generar electricidad. La energía eólica, o energía del viento, se crea utilizando un aerogenerador, un dispositivo que canaliza la fuerza del viento para generar electricidad.

El viento impulsa las palas de la turbina, que están unidas a un rotor. El rotor hace girar un generador para crear electricidad. Hay dos tipos de turbinas eólicas: las de eje horizontal (HAWT) y las de eje vertical (VAWT). Las HAWT son el tipo más común de turbina eólica. Suelen tener dos o tres palas largas y finas que se parecen a las hélices de un avión. Las palas están colocadas de forma que se orientan directamente hacia el viento. Las VAWT tienen palas curvadas más cortas y anchas que se asemejan a los batidores de una batidora eléctrica.

Las pequeñas turbinas eólicas individuales pueden producir 100 kilovatios de potencia, suficiente para alimentar una casa. Los aerogeneradores pequeños también se utilizan en lugares como estaciones de bombeo de agua. Los aerogeneradores un poco más grandes se asientan en torres de hasta 80 metros de altura y tienen palas de rotor de unos 40 metros de largo. Estas turbinas pueden generar 1,8 megavatios de potencia. Hay aerogeneradores aún más grandes encaramados en torres de 240 metros de altura y con palas de más de 162 metros de longitud. Estas grandes turbinas pueden generar entre 4,8 y 9,5 megavatios de potencia.

Distintos aerogeneradores

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 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].

Altura del aerogenerador

Los aerogeneradores de eje horizontal, también abreviados como HAWT, son el estilo común en el que la mayoría de nosotros pensamos cuando pensamos en una turbina eólica. Un HAWT tiene un diseño similar al de un molino de viento, tiene palas que parecen una hélice que giran sobre el eje horizontal.

Los aerogeneradores de eje horizontal tienen el eje del rotor principal y el generador eléctrico en la parte superior de una torre, y deben estar orientados hacia el viento. Las turbinas pequeñas se orientan mediante una simple veleta colocada en escuadra con el rotor (palas), mientras que las turbinas grandes suelen utilizar un sensor de viento acoplado a un servomotor para girar la turbina hacia el viento. La mayoría de las grandes turbinas eólicas tienen una caja de engranajes, que convierte la rotación lenta del rotor en una rotación más rápida, más adecuada para accionar un generador eléctrico.

Dado que una torre produce turbulencias detrás de ella, la turbina suele estar orientada a barlovento de la torre. Las palas de los aerogeneradores son rígidas para evitar que los vientos fuertes las empujen hacia la torre. Además, las palas se colocan a una distancia considerable delante de la torre y a veces se inclinan un poco hacia arriba.

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