Energia Eolica

INTRODUCCION

"Eólica" viene de Eolo, dios griego del viento. El viento es energía en movimiento. El ser humano ha utilizado esta energía de diversas maneras a lo largo de su historia: barcos a vela, molinos, extracción de agua de pozos subterráneos.

En la actualidad, el viento se usa también para producir electricidad. Al soplar, el viento mueve las aspas de un molino. Esta energía cinética se transforma, mediante un generador, en energía eléctrica.

En algunos países, como Dinamarca y Alemania, existen granjas eólicas, en las que cientos de molinos son impulsados por el viento, produciéndose electricidad suficiente para alimentar ciudades completas.

La energía eólica se considera una forma indirecta de energía solar, puesto que el sol, al calentar las masas de aire, produce un incremento de la presión atmosférica y con ello el desplazamiento de estas masas a zonas de menor presión. Así se da origen a los vientos como un resultado de este movimiento, cuya energía cinética puede transformarse en energía útil, tanto mecánica como eléctrica.

La energía eólica, transformada en energía mecánica ha sido históricamente aprovechada, pero su uso para la generación de energía eléctrica es más reciente, existiendo aplicaciones de mayor escala desde mediados de la década del 70 en respuesta a la crisis del petróleo y a los impactos ambientales derivados del uso de combustibles fósiles.

DEFINICIONES

Las Aspas: El aire pasa sobre la parte superior del aspa más rápido que sobre las parte inferior. La velocidad más alta sobre el aspa provoca un ascenso o tirón hacia arriba que la hace girar sobre el eje que conecta al generador. Este principio es el que mantiene las aves y aeroplanos en vuelo.

Un generador de Electricidad: El movimiento rotacional se transfiere directamente a través del eje al generador, de esta forma se induce una corriente eléctrica.

Torre de soporte: Es una estructura en la cual van montadas las aspas y generador de electricidad.

Energía Eólica: Es la energía que podemos obtener de la fuerza del viento.

Cables de tensión: Son cables que sirven de soporte para sostener la torre y no sea derribada por el viento.

DESARROLLO DEL TEMA

Para producir energía eléctrica a partir del viento se requiere un generador eólico. Se fundamenta en el mismo principio que los molinos de viento. Consiste en una turbina eólica cuya energía es proporcional al cubo de la velocidad del viento. Por lo tanto, sólo es de interés cuando el viento es suficientemente fuerte (más de 20 km./hora) y sopla con regularidad. Existen diversos aparatos con diseños y tamaños adecuados para las diferentes necesidades. Algunos son con eje vertical. La mayor parte de los generadores con eje vertical se han empleado para bombear agua y otro tipo de trabajos mecánicos. Los generadores con eje horizontal son los más conocidos.

Las nuevas máquinas eólicas

Los avances en la aerodinámica han incrementado el rendimiento de los aerogeneradores del 10 hasta el 45%. En buenos emplazamientos, con vientos medios anuales superiores a los 5 m/s a 10 metros de altura, se consiguen producciones eléctricas anuales por metro cuadrado de área barrida superiores a los 1.000 kW/h. El tamaño medio de los grandes aerogeneradores es de 600-1.300 kW con rotores de 40 metros de diámetro.

Los futuros desarrollos tecnológicos buscan la reducción de costos mediante la elección de conceptos simplificados como, por ejemplo, el uso de trenes de potencia modulares, diseños sin caja de multiplicación, sistemas de comunicación pasivos y con orientación libre. Los desarrollos inciden también en la reducción de cargas y desgastes mecánicos mediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par, reduciendo las fluctuaciones y mejorando la sincronización a la red. Todo esto se traducirá en trenes de potencia más ligeros y baratos.

Hace pocos años los prototipos instalados tenían una potencia de 1.500 KW., en el año 2001 son los más vendidos, ahora se proyectan máquinas de 2.500 y 3.000 KW., incluso de 5.000 KW.

Los generadores síncronos parecen haber llegado a su fin, hoy se habla de generadores doblemente inducidos y velocidad variable, también se estudian generadores de imanes permanentes multipolares y con rotores conectados directamente al rotor.

Los nuevos diseños buscan, asimismo, la reducción del impacto visual y la disminución del ruido aerodinámico.

Producción

Actualmente la energía eólica se aprovecha de dos formas bien diferenciadas:

Por una parte se utilizan para sacar agua de los pozos un tipo de eólicas llamados Aero bombas, actualmente hay un modelo de máquinas muy generalizado, los molinos multípara del tipo americano. Directamente a través de la energía mecánica o por medio de bombas estos molinos extraen el agua de los pozos sin más ayuda que la del viento.

Por otra, están ese tipo de eólicas que llevan unidas un generador eléctrico y producen corriente cuando sopla el viento, reciben entonces el nombre de aerogeneradores.

Los aerogeneradores pueden producir energía eléctrica de dos formas:

Las aplicaciones aisladas por medio de pequeña o mediana potencia se utilizan para usos domésticos o agrícolas (iluminación, pequeños electrodomésticos, bombeo, irrigación, etc.), Incluso en instalaciones Industriales para desalación, repetidores aislados de telefonía, TV, instalaciones turísticas y deportivas, etc. En caso de estar condicionados por un horario o una continuidad se precisa introducir sistemas de baterías de acumulación o combinaciones con otro tipo de generadores eléctricos (grupos diésel, placas solares fotovoltaicas, centrales mini hidráulicas)

También se utilizan aerogeneradores de gran potencia en instalaciones aisladas para usos específicos; Desalinización de agua marina, producción de hidrógeno, etc.

La conexión directa a la red viene representada por la utilización de aerogeneradores de potencias grandes (más de 10 ó 100 KW). Aunque en determinados casos y gracias al apoyo de los estados a las energías renovables, es factible la conexión de modelos más pequeños, siempre teniendo en cuenta los costes de enganche a la red (equipos y permisos). La mayor rentabilidad se obtiene a través de agrupaciones de máquinas potencia conectadas entre sí y que vierten su energía conjuntamente a la red eléctrica. Dichos sistemas se denominan

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