¿Por qué son tan finas las palas de los aerogeneradores?
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Las diferencias entre las palas de un aerogenerador y las de un ventilador de techo se deben a los distintos criterios de diseño: el aerogenerador está pensado para captar el viento a gran velocidad y generar electricidad de forma eficiente; el ventilador de techo necesita mover el aire a baja velocidad con componentes baratos.
Para mantener bajos los costes del tren motriz, una turbina eólica debe captar la energía del aire que se mueve rápidamente y girar a una velocidad relativamente alta, dentro de unos límites, para evitar una generación excesiva de ruido. (Una rotación lenta aumentaría el par y requeriría componentes de transmisión más pesados y caros). Esta conversión de energía de alto rendimiento exige el uso de álabes de turbina elevables, similares a las alas de los aviones, con formas aerodinámicas retorcidas y cónicas. El diseño de las palas crea una diferencia de presión en el viento -presión alta en un lado y presión baja en el otro- que hace girar las palas. Una combinación de consideraciones estructurales y económicas impulsa el uso de tres palas esbeltas en la mayoría de los aerogeneradores: el uso de una o dos palas implica una dinámica estructural más compleja, y más palas significa un mayor gasto para las palas y sus fijaciones a la turbina.
¿Por qué los molinos de viento no tienen 4 aspas?
Una combinación de consideraciones estructurales y económicas impulsa el uso de tres palas esbeltas en la mayoría de los aerogeneradores: utilizar una o dos palas implica una dinámica estructural más compleja, y más palas significa un mayor gasto para las palas y sus fijaciones a la turbina.
¿Cuántas aspas tiene un molino de viento agrícola?
En general, la mayoría de los aerogeneradores funcionan de serie con tres palas. La decisión de diseñar turbinas con tres palas fue en realidad una especie de compromiso.
Concepto danés de turbina eólica
Utilizamos fibra de vidrio para fabricar las palas de los aerogeneradores. La fibra de vidrio es un material compuesto de finas fibras de vidrio mezcladas con resina. Es un material muy resistente y relativamente ligero. Por eso también es difícil de descomponer y reciclar.
Una empresa, Veolia, firmó un acuerdo con General Electric Renewable Energy. Veolia tritura estas enormes láminas de fibra de vidrio y las utiliza como aditivo para el cemento Portland. La fibra de vidrio triturada de una pala de molino de siete toneladas sustituye a varias toneladas de materias primas como carbón, sílice, piedra caliza y otras materias primas minerales.
Otra empresa, Global Fiberglass Solutions, ha desarrollado un método para reciclar las palas y convertirlas en paneles compuestos, traviesas de ferrocarril y pellets de plástico. Podemos utilizar estos pellets de plástico para crear otros productos a base de plástico.
Aerogenerador de 2 o 3 palas
Componentes del aerogenerador: 1-Cimientos, 2-Conexión a la red eléctrica, 3-Torre, 4-Escalera de acceso, 5-Control de orientación del viento (control de guiñada), 6-Nacelle, 7-Generador, 8-Anemómetro, 9-Freno eléctrico o mecánico, 10-Caja de engranajes, 11-Pala del rotor, 12-Control de paso de la pala, 13-Cubo del rotor
El diseño de un aerogenerador es el proceso de definición de la forma y configuración de una turbina eólica para extraer energía del viento[1]. Una instalación consta de los sistemas necesarios para captar la energía del viento, orientar la turbina hacia el viento, convertir la rotación mecánica en energía eléctrica y otros sistemas para arrancar, parar y controlar la turbina.
En 1919, el físico alemán Albert Betz demostró que para una hipotética máquina ideal de extracción de energía eólica, las leyes fundamentales de conservación de la masa y la energía no permitían capturar más de 16/27 (59,3%) de la energía cinética del viento. A este límite de la ley de Betz se pueden acercar los diseños modernos de turbinas, que alcanzan entre el 70 y el 80% de este límite teórico.
Además de las palas, el diseño de un sistema eólico completo debe tener en cuenta el buje, los controles, el generador, la estructura de soporte y los cimientos. Las turbinas también deben integrarse en las redes eléctricas.
Aerogenerador de 3 palas frente a 5 palas
Al viajar por carretera un poco lejos de las ciudades seguro que se ha cruzado con algún parque eólico. Es curioso ver cómo los aerogeneradores parecen funcionar sincronizados. Es como ver un equipo de fútbol, con todos los miembros colocados estratégicamente y girando en la misma dirección.
Como un campo de girasoles, los aerogeneradores se orientan siempre en la misma dirección para que, en lugar de seguir al sol, puedan seguir al viento y aprovechar su energía potencial. Esto se consigue gracias a una veleta que todas tienen en la parte superior de la góndola. Esta veleta indica al control si el rotor está correctamente colocado contra el viento.
A veces cuesta imaginar cómo las palas de un aerogenerador, cargadas con semejante tamaño y peso, son capaces de ser movidas por un viento de características normales. La razón se debe a su forma, el llamado perfil aerodinámico: Cuando el viento sopla perpendicular a ellos, se genera una fuerza de sustentación que provoca el movimiento.
La torre de un aerogenerador es el componente estructural sobre el que se fijan el rotor y la góndola. Además, soporta toda la fuerza del viento. La clave está en su diseño y composición, ya que debe ser capaz de soportar el peso de hasta 15 elefantes adultos.