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¿Qué velocidad necesita una turbina eólica?

marzo 18, 2022
¿Qué velocidad necesita una turbina eólica?

Pala de aerogenerador

La explotación de una central eólica es más compleja que la simple instalación de aerogeneradores en una zona ventosa. Los propietarios de las centrales eólicas deben planificar cuidadosamente dónde colocar los aerogeneradores y deben tener en cuenta la velocidad y la frecuencia con la que sopla el viento en el lugar.

Los lugares idóneos para las turbinas eólicas son aquellos en los que la velocidad media anual del viento es de al menos 9 millas por hora (mph) -o 4 metros por segundo (m/s)- para las pequeñas turbinas eólicas y de 13 mph (5,8 m/s) para las turbinas de escala comercial. Los lugares favorables son las cimas de las colinas suaves y redondeadas, las llanuras abiertas y el agua, y las brechas de las montañas que canalizan e intensifican el viento. Los recursos eólicos suelen ser más favorables para la generación de electricidad a mayor altura sobre la superficie terrestre. Los grandes aerogeneradores se colocan en torres que van desde los 500 pies hasta los 900 pies de altura.

Los recursos de energía eólica varían cada hora y cada temporada en todo Estados Unidos. La velocidad del viento suele cambiar a lo largo del día y de una estación a otra. Por ejemplo, en Tehachapi (California), donde se encuentran numerosos aerogeneradores, el viento sopla con más frecuencia de abril a octubre que en invierno, y el viento suele ser más fuerte por la tarde. Estas fluctuaciones son el resultado del calor extremo del desierto de Mojave durante los meses de verano. A medida que el aire caliente sobre el desierto se eleva, el aire más frío y denso sobre el Océano Pacífico se precipita a través del puerto de montaña de Tehachapi para ocupar su lugar. En Montana, los fuertes vientos invernales canalizados a través de los valles de las Montañas Rocosas crean vientos más intensos durante el invierno.

Peso del aerogenerador

En esta página:En condiciones óptimas, la eficiencia de un aerogenerador para convertir la energía en electricidad es de aproximadamente el 45%, aunque las investigaciones neozelandesas muestran que una eficiencia del 1040% es más común en el funcionamiento cotidiano.

A la hora de considerar los costes y la viabilidad económica, hay que tener en cuenta que los costes adicionales de consentimiento, flete, los cimientos de hormigón y el cableado pueden equivaler a un 3080% del coste de la propia turbina.Una turbina de 2kW podría costar unos 2030.000 dólares, incluyendo la instalación. También hay que tener en cuenta los costes de mantenimiento. Las turbinas eólicas suelen tener mayores necesidades de mantenimiento que, por ejemplo, los sistemas fotovoltaicos. Según algunos cálculos, en muchos casos es probable que un sistema de electricidad solar sea más rentable que una turbina eólica. Las cifras de la Autoridad de la Electricidad sugieren que casi no se han instalado generadores eólicos residenciales o de pequeña escala en los últimos años.

Los generadores eólicos suelen tener una potencia nominal de 13 kW. Esta potencia suele cubrir entre un tercio y la mitad de las necesidades energéticas de una vivienda, dependiendo de las condiciones de viento locales y del consumo energético de la casa. En un lugar expuesto, este tamaño de generador puede suministrar todas las necesidades de energía y proporcionar un excedente. Hay generadores eólicos más grandes para granjas y comunidades rurales. La producción real de energía de los aerogeneradores suele ser de entre el 25% y el 30% de su producción máxima teórica. La producción de un aerogenerador suele ser nominal a una velocidad de viento determinada, y la velocidad nominal del viento puede variar entre sistemas y fabricantes.

Tamaño del aerogenerador

Si un aerogenerador gira demasiado despacio, la mayor parte del viento pasa a través de las palas y, por tanto, se desperdicia la energía que podría producir. Por lo tanto, la velocidad mínima para que un aerogenerador funcione de forma más eficiente es de unos 8 km/h. Por otro lado, si un aerogenerador gira demasiado rápido podría, por un lado, causar daños mecánicos y, por otro, crear un “muro” contra el viento para hacer girar la turbina de forma segura para crear electricidad. La mayoría de los aerogeneradores tienen una velocidad máxima a la que pueden funcionar correctamente. Suelen apagarse si la velocidad del viento supera los 88,5 km/h (55 mph). La razón por la que tienen una desconexión automática es para evitar cualquier daño mecánico. La velocidad óptima de una turbina eólica, en la que funciona mejor, es entre 30 y 50 mph. Las palas de la turbina están conectadas al rotor que gira a unas 30-60 rotaciones por minuto. A continuación, ese rotor está conectado a toda la caja de engranajes que eleva la velocidad de rotación a unas 1000-1800 rotaciones por minuto. Esta es la velocidad media necesaria para producir electricidad en rotaciones por minuto.

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Velocidad de punta del aerogenerador

La energía eólica es la energía contenida en el movimiento del aire. El sol calienta la tierra a ritmos y tiempos diferentes. La variación de la temperatura en toda la tierra genera disparidades de presión que a su vez impulsan el movimiento del aire. El aire tiene masa y cuando una masa se pone en movimiento contiene lo que se llama energía cinética, como una pelota de béisbol lanzada por un pitcher.

Los seres humanos han utilizado la energía eólica durante siglos para impulsar bombas y molinos, tomando la energía cinética y convirtiéndola en energía mecánica mediante el uso de molinos de viento. Este mismo concepto se utiliza para convertir la energía cinética en energía eléctrica mediante el uso de turbinas eólicas.

Un aerogenerador es una máquina que aprovecha la energía cinética del viento y la convierte en energía eléctrica. La energía mecánica creada por sus palas giratorias hace girar un generador que crea electricidad. Un aerogenerador típico consta de las siguientes características

Un kW (kilovatio) es una tasa de producción o consumo de energía, y un kWh (kilovatio-hora) es una unidad de energía. Piense en ello como en la conducción de su coche. Las millas por hora son el ritmo al que se produce la distancia con el coche y una milla es una unidad de distancia. Por ejemplo, si conduces durante una hora a 100 kilómetros por hora, habrás recorrido un total de 100 kilómetros. Del mismo modo, si produces 60 kW de energía durante una hora, habrás producido un total de 60 kWh.

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