Energía del viento como principio electromecánico

PRINCIPIO ELECTROMECÁNICO DEL VIENTO^[1]

Sebastián Benjumea Camargo^[2]

Resumen

La energía eólica es una de las energías renovables más usadas en el mundo y esto gracias a la intervención de la electromecánica, que es parte necesaria para que la energía eólica sea posible,  influyendo a través de distintos aspectos como lo es: su funcionamiento, interviniendo en el partes  hibridas (mecánicas y eléctricas) que conforman un parque eólico, además del mantenimiento, abordado por los ingenieros electromecánicos en su labor profesional donde mantienen y aseguran instalaciones de este tipo, así como, rentabilidad económica, objetivo alcanzado por la invención e implantación de la maquinaria y sistemas electromecánicos más baratos y de producción eléctrica eficiente. Que dentro todos estos factores la electromecánica da origen a la energía eólica y define los principios que la representan.

Palabras Claves

Electromecánica, energía eólica, electricidad, aerogenerador.

El principio del ser humano ha sido transformar lo que tiene a su alcance en un recurso de mayor confort, desarrollo y calidad de vida; llegando al punto de transformar la naturaleza en fuentes de energía  inagotables, La cual ha evolucionado con el paso del tiempo llegando al punto de generar electricidad a través del viento, tal maravilla que conocemos cotidianamente ocurre gracias los conceptos en conjunto de electricidad, electromagnetismo y un trabajo realizado por dicha fuente natural (energía mecánica). Y para lograr dicha combinación de conceptos en el proceso que lo vuelve realidad, que es energía eléctrica haciendo funcionar desde las luces del hogar, electrodomésticos y cocinar alimentos, se ve incorporada en la electromecánica; Convirtiéndose en el principio de su existencia y funcionamiento de la energía eólica. 

Esto sucede ya que con la electromecánica influye en distintos factores que hacen que esta energía pueda producir electricidad; Justo por el hecho del auge, para el reemplazo de las energías contaminantes; lo que demando una gran mejoría de ejecución e investigación. Es en estos momentos que la electromecánica entra como componente esencial para esta industria, en donde todos los especialistas en electricidad, mecánica y electromagnetismo son suplidos correctamente por un ingeniero electromecánico, desarrollando la energía eólica mejor que nunca, en lo que es en eficiencia, gasto económico y mantenimiento, evidenciado en principio por los molinos, ahora llamados aerogeneradores o aeroturbinas, que en primera instancia se logra la implementación de aerogeneradores de baja velocidad y que generan alta potencia eléctrica, es decir,  al accionamiento de sistemas de conversión electromecánicos diseñados que generan mayor energía con tan poco trabajo mecánico, complementando en cuanto eficiencia eléctrica y ganancia económica por su producción, que presupuesto es sostenido por ingeniero electromecánico quien planea y sostiene estas instalaciones. Sacando distintos puntos valiosos que se deben tener muy en cuenta para entender a la energía eólica.

Principio de Existencia

El primer eje en el que actúa la electromecánica como principio, es que hace parte de la energía eólica ¡sin ella no hay electricidad!, ya que, recordemos que para desarrollar dicha energía necesitamos de los aerogeneradores que un conjunto de ellos conforman un parque eólico; Al tener partes tanto mecánicas como las aspas y el rotor, así como partes eléctricas como el generador eléctrico se considere un sistema electromecánico, puesto que, estas partes trabajan en secuencia y trabajan con dispositivos híbridos (mecánicos y eléctricos).

Lo que sucede es que una vez el viento haga girar las aspas (parte mecánica), inmediatamente activa el rotor que crea energía, que está conectado al generador que la transforma en electricidad (parte eléctrica).  Prueba de ello Caresani y Fernández (2019) informan que […] “Que el 70% del componente electromecánico de los parques está representado por los molinos de viento” […] (p. 5).

Principio de Operación

Siguiendo con el orden, el segundo principio que actúa la electromecánica en la energía eólica es en su operación, dado que en la manera que ocurre este proceso la define como energía renovable. Debido a que el concepto de energía renovable, se precisa en ser ecológico y económicamente rentable, esto es comprometido por los aerogeneradores, que dependiendo de su tipo pueden unos generar más electricidad que otros; Y como ya sabemos estos son máquinas electromecánicas, es entonces que para lograr dicho fin es muy importante diseñar e implementar un aerogenerador que puntualice la capacidad renovable de la energía eólica.

Teniendo esto en cuenta, el valor ecológico se refleja en el sistema electromecánico siendo accionado netamente por el viento, al no demandar ningún combustible que impulse el generador, reduciendo las emisiones de CO2 , que es por contrario a la biomasa otra energía renovable que en su proceso genera emisiones de químicos al medio ambiente, como dióxido de nitrógeno para crear combustible natural, incluso por parte de los aeroturbinas ninguno de sus componentes destruye o altera el medio ambiente, gracias al diseño, que consiste en una torre elevada más o menos a unos 27 metros y que el sistema eléctrico está dentro de la góndola, lo que significa no son expuestos a la naturaleza; Por parte del valor económico la tecnología implementada para alcanzar dicho objetivo fue el diseño del aeroturbina de velocidad fija, que tan bien resulto que “Este tipo de turbina representa el 30% de las turbinas eólicas instaladas alrededor del mundo” (Restrepo, 2018, p. 3). El resultado se obtiene en su proceso de funcionamiento directo, una vez el viento hace rotar las aspas  hace rotar a la misma velocidad el sistema mecánico y a si mismo genera electricidad (sistema eléctrico), por esta razón no requiere de un sistema de conversión de energía, pasando directamente a la red eléctrica, por consecuencia hay un ahorro en adquisición de otros componentes como lo es transformador eléctrico que realiza la conversión de energía. Lo que los vuelve más rentables en obtención de electricidad porque optimiza su producción de energía a la velocidad dada por el viento, además de su precio. De tal forma que al ser una economía verde de gran alcance, ONU (2019) se destaca como una de las energías más usadas en el mundo:

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