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Generador eólico

Una de las formas de generar electricidad de manera limpia es el uso del viento, para lograr esto necesitamos de un Generador eólico, continua leyendo y te vas a enterar de muchas cosas de estos dispositivos gigantes.

La energía eólica es una fuente de energía renovable cada vez más extendida en toda Europa gracias a su alma verde y su funcionamiento efectivo que garantiza un alto rendimiento. De hecho, las turbinas eólicas se construyen en áreas caracterizadas por un clima ventoso cuya energía se utiliza para generar electricidad.

Sin duda, es la parte más importante de una planta de energía eólica, ya que le permite explotar la energía del viento para la producción de electricidad: el generador eólico o también conocido con el nombre de turbina eólica le permite aprovechar una fuente renovable que utiliza energía. cinética del viento, la masa de aire que se mueve constantemente en nuestra Tierra con una velocidad de más de 10 kilómetros por hora .

La activación de la producción de electricidad ocurre cuando la fuerza del viento excede la velocidad de 10 km / hy las turbinas eólicas, conectadas a un generador que convierte la energía mecánica en electricidad, comienzan a moverse.

¿Que es un Generador eólico?

El generador eólico , en particular, es el corazón de las plantas que utilizan la energía cinética del viento para producir electricidad. De hecho, cuando la velocidad del viento supera los 10 km / h, las turbinas eólicas comienzan a moverse generando, a su vez, una fuerza mecánica que permite activar los generadores eólicos, que transforman esta energía en electricidad.

Entre los muchos tipos de energía verde, la explotación de la energía eólica se encuentra entre las formas más antiguas de explotación de los recursos: solo piense en los molinos de viento, que durante siglos han utilizado la energía eólica para producir energía cinética, o, retrocediendo en el pasado, a los navegantes que siempre han usado la fuerza de los vientos favorables para realizar sus viajes.

El generador eólico , también conocido como turbina eólica, es un instrumento capaz de convertir la energía cinética del viento en electricidad: es sin duda el componente más importante de una turbina eólica, ya que permite explotar energías renovables como el viento.

El principio básico de la explotación de la energía eólica es la fuerza del viento que pone las palas ancladas a un pivote central (llamado cubo) en movimiento, lo que les permite girar alrededor de su eje; La estructura que incluye el cubo y las palas, llamada rotor, está conectada a un eje de transmisión que gira dentro de la góndola.

Gracias a un generador eléctrico, la energía mecánica rotacional del eje de transmisión se transforma en electricidad; La electricidad producida se transporta a los cables que corren dentro de la torre y que la distribuyen al usuario oa la red eléctrica.

Aunque existen diferentes tipos de generadores de energía eólica, es posible clasificarlos en dos categorías principales:

  • Generadores de eje horizontal : este primer tipo de generador de energía eólica tiene una potencia variable desde unos KW hasta 10 MW, y más; Su característica distintiva es la de ofrecer una resistencia mínima al avance del viento. Los generadores de eje horizontal generalmente consisten en una torre de acero en la parte superior de la cual se encuentra la turbina eólica, que consiste en un generador eléctrico accionado por un sistema de aspas, llamado rotor. Es importante enfatizar que para obtener y mantener un alto rendimiento, el eje de rotación se controla para estar en una posición paralela a la dirección del viento.
  • Generadores de eje vertical : a diferencia del tipo de eje horizontal, el funcionamiento de las turbinas eólicas con eje de rotación vertical no está influenciado por la dirección del viento; Por este motivo, gracias a la estructura compuesta por un pequeño número de piezas móviles.

Es un tipo de aerogenerador muy antiguo, tanto que hay evidencias de su presencia incluso en Mesopotamia, donde se utilizó en sistemas de riego. En los últimos años, su uso se ha redescubierto y se han creado numerosos modelos que se basan en el mismo principio de funcionamiento y que difieren de otras plantas de energía eólica precisamente debido a la posición del rotor, que, como su nombre indica, se coloca en posición vertical

Tipos de generadores eólicos

Existen numerosos tipos de generadores eólicos en el mercado que difieren en forma, número y tamaño de palas:

  • generadores eólicos con palas de 50 centímetros de longitud (modelos utilizados como cargadores de batería);
  • generadores eólicos con palas de 30 metros para la producción de una potencia de 1500 kilovatios (necesarios y útiles para satisfacer las necesidades energéticas diarias de 1000 hogares);
  • generadores eólicos con dos o tres palas de 20 metros, que consisten en una torre de acero con una altura de 60-100 metros, para la producción de una potencia de 600 kilovatios para satisfacer las necesidades energéticas diarias de 500 hogares.

Funcionamiento del generador eólico: Turbinas eólicas, cubo y rotor

En todos los tipos de plantas de energía eólica, las palas del generador se fijan en un elemento mecánico llamado cubo que forma la turbina eólica, el rotor. Según la posición del eje alrededor del cual gira el rotor, tenemos:

  • rotores de eje horizontal que operan independientemente de la dirección del viento;
  • Rotores de eje vertical.

¿Cómo funciona la turbina eólica de eje horinzontal?

El tipo de generador eólico con eje horizontal presenta la operación más simple, pero también la más funcional, ya que además de no requerir una operación particular basada en la dirección del viento, está equipado con un soporte, que consta de una base y una torre, con en la parte superior, una especie de góndola , también llamada góndola , que soporta el cubo del rotor.

Dentro de este sistema hay:

  • el eje de transmisión lenta al que se fija el rotor;
  • el arbol rapido
  • el multiplicador de velocidad;
  • el arbol rapido
  • el generador electrico;
  • el sistema de frenos;
  • el sistema de control)

La importancia del rotor en el generador eólico

Solo desde el rotor , el generador de viento puede recibir la energía cinética del viento , operando así sobre la base de la fuerza del viento que, por debajo de 4-5 metros por segundo, no puede arrancar, mientras que con una velocidad de 20- 25 metros por segundo, la turbina eólica se apaga para garantizar la seguridad de las cosas y las personas.

Los rotores de viento permiten tener formas dinámicas que se adaptan perfectamente al viento y su dirección , para aumentar su movimiento incluso en situaciones de viento muy bajo, operando para la mayor producción de electricidad. Sus dimensiones y diámetro comienzan desde 1 metro, para el tipo de generador de menos de 1 kW, hasta un diámetro de 120-150 metros en el tipo de turbinas con muchos megavatios de potencia.

Con el progreso cada vez mayor en la energía eólica, también se han estudiado y diseñado rotores equipados con palas móviles , que varían su inclinación con la variación de la velocidad del viento, una solución capaz de garantizar la constancia en la producción de electricidad.

¿Cuál es la estructura de un generador eólico?

La estructura estética del generador es extremadamente variable, ya que depende del gusto y las necesidades del comprador. Las turbinas eólicas más grandes probablemente estarán cerca de centros industriales, grandes empresas o, en cualquier caso, de entidades comerciales importantes; También podrían instalarse generadores reducidos cerca de hogares o entidades privadas más pequeñas.

En cuanto a las turbinas eólicas de eje horizontal , pueden tener una estructura basada en un soporte simple en la parte superior del cual hay una góndola o una góndola, dentro de la cual se encuentran todos los elementos principales necesarios para su funcionamiento: el eje rápido, el eje de transmisión lenta, los dispositivos auxiliares, el generador eléctrico y el multiplicador de velocidad.

Las diferentes estructuras, por otro lado, tienen generadores de  eje vertical , también debido a las diferentes ventajas que aportan en comparación con sus similares con eje horizontal:

  • Su funcionamiento constante, sin ninguna dependencia estricta de la dirección del viento.
  • El aumento de la resistencia a la posible alta velocidad del viento.
  • El aumento de la resistencia a cualquier turbulencia.

¿Qué forma tienen las palas de la turbina eólica?

La forma de las palas que conforman la estructura de un generador, al menos de una manera tendencial y puramente teórica, no tiene una relevancia cercana a la estética : más bien sirve para garantizar la mayor utilidad de las palas, para favorecer una producción de electricidad más efectiva.

En este sentido, entonces, la forma de las palas de un generador eólico está diseñada para garantizar que el flujo de aire que los abruma se canalice correctamente hacia el rotor, para operarlo. De hecho, es a partir del rotor que la energía cinética recogida por el soplo más o menos fuerte del viento puede transformarse en electricidad.

Esa misma electricidad que a su vez se canalizará para la mejor satisfacción de las necesidades energéticas de la unidad conectada al sistema de generadores afectados por el viento. El papel central del generador es, por lo tanto, claro y evidente

Otros tipos de generadores eólicos.

Aunque existen diferentes tipos de generadores eólicos que encuentran aplicación en áreas dispares, comparten la función que tienen que realizar: producir electricidad utilizando la fuerza cinética del viento.

Los generadores se pueden clasificar de acuerdo con el tamaño, la forma y el número de cuchillas.

En cuanto a la potencia de los generadores eólicos:

  • Generador eólico de 3kW : es una solución adaptable al ahorro de consumo eléctrico o al autoconsumo. Un ejemplo de su uso puede ser el funcionamiento de farolas junto con sistemas de almacenamiento;
  • Generador de viento de 50kW : este tipo de sistema es ampliamente utilizado en el sector de Micro Wind, es aconsejable evaluar cuidadosamente si el área de instalación tiene suficiente viento.
  • Generador eólico de 24 voltios : este tipo de sistema eólico está diseñado para estar «fuera de la red», es decir, independiente de la red eléctrica nacional.
    Un uso típico de este generador es el uso como cargador de batería;
  • Generadores eólicos con una potencia entre 450-500 vatios : se encuentran entre las soluciones domésticas más económicas, especialmente en áreas donde la fuerza del viento es suficiente. Puede elegir entre generadores de eje vertical u horizontal.