Tipos de aerogeneradores
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Si hay un factor clave a la hora de generar energía a partir del viento, ése es el tipo de aerogenerador. La elección determina directamente la eficacia con la que un parque eólico convierte la energía cinética de las corrientes de viento en electricidad.
Hasta el último detalle de los parques eólicos que vemos a diario está diseñado para producir el máximo de energía: su ubicación, la fuerza media del viento, el tipo de turbina… Veamos, pues, con más detalle la importancia del aerogenerador elegido.
1. Aerogeneradores de palas y eje horizontal. Son los más comunes que podemos ver en la mayoría de los parques eólicos españoles. El eje de giro es paralelo al suelo, y tienen una gran altura de buje y un mecanismo de rotor que guía al aerogenerador para seguir los cambios de dirección del viento.
2. Aerogeneradores con palas y eje vertical. El eje de rotación es perpendicular al suelo. Los bordes no tienen que estar orientados hacia el viento y no necesitan mucha altura vertical para aprovechar su potencia. ¿La advertencia? Son menos eficientes.
¿Cuáles son los 3 tipos de aerogeneradores?
En términos generales, existen tres tipos principales de turbinas eólicas: las de escala comercial, las eólicas marinas y las eólicas distribuidas o “pequeñas”. La inmensa mayoría de las turbinas instaladas y de la energía generada por las turbinas eólicas procede de turbinas eólicas a escala comercial y una proporción menor, pero en rápido crecimiento, de turbinas eólicas marinas.
¿Cuál es el mejor tipo de aerogenerador?
Las turbinas eólicas de eje horizontal son las más utilizadas por su resistencia y eficacia. La base de las torres tiene que ser extremadamente resistente, lo que permite instalar el eje del rotor en la parte superior de la torre, lo que permite exponer la turbina a vientos más fuertes.
Componentes de un aerogenerador
El tamaño de los aerogeneradores varía mucho. La longitud de las palas es el principal factor que determina la cantidad de electricidad que puede generar un aerogenerador. Las pequeñas turbinas eólicas que pueden alimentar una sola vivienda pueden tener una capacidad de generación eléctrica de 10 kilovatios (kW). Las mayores turbinas eólicas en funcionamiento tienen una capacidad de generación eléctrica de unos 15.000 kilovatios (15 megavatios), y se están desarrollando turbinas más grandes. Las grandes turbinas suelen agruparse para crear centrales eólicas, o parques eólicos, que suministran energía a las redes eléctricas.
Las turbinas de eje horizontal tienen palas como las hélices de los aviones y suelen tener tres palas. Las turbinas de eje horizontal más grandes son tan altas como edificios de 20 plantas y tienen palas de más de 30 metros. Las turbinas más altas y con palas más largas generan más electricidad. Casi todas las turbinas eólicas actualmente en uso son de eje horizontal.
Las turbinas de eje vertical tienen palas unidas a la parte superior e inferior de un rotor vertical. El tipo más común de turbina de eje vertical -la turbina eólica Darrieus, llamada así por el ingeniero francés Georges Darrieus, que patentó el diseño en 1931- parece un batidor de huevos gigante de dos palas. Algunas versiones de la turbina de eje vertical miden 30 metros de alto y 50 de ancho. En la actualidad se utilizan muy pocos aerogeneradores de eje vertical porque no funcionan tan bien como los de eje horizontal.
Aerogenerador de eje vertical
La zonificación se refiere a la normativa local general que permite y restringe diversos tipos de proyectos, mientras que la obtención de permisos se refiere a la obtención de permisos para un proyecto específico dentro del ámbito de esas normas de zonificación.
Las prácticas varían mucho de un país a otro, por lo que resulta útil familiarizarse con la normativa local, las autoridades y los requisitos generales. En algunos casos, las expectativas en materia de zonificación y permisos son coherentes y sencillas. En otros, puede ser necesario celebrar audiencias y el proceso es incierto. Un proyecto diseñado dentro de las limitaciones existentes experimentará un proceso de obtención de permisos mucho más fluido y tendrá más probabilidades de recibir un permiso. Pero si su proyecto queda fuera de los límites definidos, normalmente deberá someterse a un proceso de revisión especial para obtener una desviación de las normas y reglamentos existentes, un proceso potencialmente caro y largo que suele implicar al menos una audiencia pública y no tiene garantías de éxito[8].
Además de las cuestiones de zonificación, los vecinos pueden oponerse a un aerogenerador que bloquee sus vistas o estar preocupados por el ruido que produce. La mayoría de los problemas estéticos y de zonificación pueden resolverse aportando datos objetivos. Por ejemplo, un aerogenerador típico de 2 kilovatios tiene un nivel de ruido de aproximadamente 55 dB a 15 metros de distancia del eje de la turbina[10]. A ese nivel, el sonido del aerogenerador puede distinguirse del ruido circundante si se hace un esfuerzo consciente por oírlo.
5 tipos de aerogeneradores
El viento se origina por el calentamiento desigual de la tierra a causa del sol, lo que hace del viento una fuente de energía renovable y gratuita. Los aerogeneradores son una fuente alternativa de energía que aprovecha esta fuerza renovable del viento para producir electricidad. Como los aerogeneradores funcionan únicamente con el viento, no contaminan, por lo que son respetuosos con el medio ambiente. Básicamente, el viento hace girar unas aspas que están conectadas a un generador, el cual produce electricidad (más información más adelante). Hay dos tipos principales de aerogeneradores: de eje horizontal y de eje vertical. También se ha estudiado una turbina eólica aplicable a entornos urbanos. Los tres tipos de aerogeneradores tienen distintos diseños y diferentes ventajas e inconvenientes.
Los aerogeneradores de eje horizontal son los más utilizados (véase la figura 1). Todos los componentes (palas, eje, generador) están en lo alto de una torre y las palas están orientadas hacia el viento. El eje está horizontal al suelo. El viento golpea las palas de la turbina, que están conectadas a un eje que las hace girar. El eje tiene un engranaje en el extremo que hace girar un generador. El generador produce electricidad y la envía a la red eléctrica. La turbina eólica también tiene algunos elementos clave que contribuyen a la eficiencia. Dentro de la góndola (o cabeza) hay un anemómetro, una veleta y un controlador que leen la velocidad y la dirección del viento. Cuando el viento cambia de dirección, un motor (motor de guiñada) hace girar la góndola para que las palas estén siempre orientadas hacia el viento. La fuente de energía también incorpora un dispositivo de seguridad. En caso de vientos extremos, la turbina tiene un freno que puede reducir la velocidad del eje. Así se evita que la turbina sufra daños en condiciones extremas.