La energía eólica funciona a partir de los aerogeneradores, que obtienen su potencia de entrada convirtiendo la fuerza del viento en un par que actúa sobre las palas del rotor. La cantidad de energía transferida al rotor por el viento depende de la densidad del aire, del área de barrido de las palas y de la velocidad del viento.
El viento es un recurso barato, abundante, limpio y renovable; por este motivo la energía eólica se está volviendo cada vez más importante para el presente y futuro de las energías renovables. Sus grandes ventajas frente a las menores desventajas hacen de este recurso una de las mejores opciones para la producción de energía y cuidado del medio ambiente.
Tabla de contenidos
Elementos de un aerogenerador
Entre los elementos de un aerogenerador podemos encontrar los siguientes: las palas, el buje, el equipo multiplicador de potencia, los ejes de alta y baja velocidad, el generador, el controlador electrónico y la torre.
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Las palas
son los elementos cuyo objetivo es capturar la energía cinética del viento. Todas las palas del aerogenerador se unen a un soporte denominado buje o cubo que es el elemento que realiza la unión de todas las palas del aerogenerador y se monta sobre el eje de baja velocidad del mismo, desde el cual se transmite el par motriz a la transmisión de potencia del aerogenerador (normalmente al multiplicador).
Multiplicador
El equipo que permite la multiplicación de velocidad, adaptando el eje de baja velocidad al eje de alta velocidad donde se acopla el generador recibe el nombre de multiplicador.
Los ejes
Son los elementos de transmisión que acoplan el multiplicador con las palas (eje de baja velocidad) y el multiplicador con el generador (eje de alta velocidad). El eje de alta velocidad está equipado con un freno de disco mecánico de emergencia.
Freno mecánico
Se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.
Generador
Formado por una máquina eléctrica encargada de transformar la energía mecánica de rotación en energía eléctrica. Al ser una máquina eléctrica se compone de un rotor que es la parte móvil que genera un campo magnético variable al girar las palas, y un estator o parte fija sobre la que se genera la corriente eléctrica inducida.
Excepcionalmente, algunos aerogeneradores incorporan un controlador electrónico que tiene un ordenador que monitoriza las condiciones del aerogenerador y controla el mecanismo de orientación y la posición de las palas así como sus frenos.
Bastidor o góndola
Es la estructura en la cual se montan los distintos componentes del aerogenerador.
En la góndola se montan el buje, el multiplicador de velocidad, los ejes y el generador.
Torre
Es elcomponente que sustenta todo el conjunto del aerogenerador y le une al suelo.
Funcionamiento de la energía eólica.
La energía eólica funciona a partir de los aerogeneradores, que obtienen su potencia de entrada convirtiendo la fuerza del viento en un par que actúa sobre las palas del rotor. La cantidad de energía transferida al rotor por el viento depende de la densidad del aire, del área de barrido de las palas y de la velocidad del viento.
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La energía cinética del viento es capturada por el aerogenerador gracias a las palas de rotor. Cuando el viento incide contra las palas, éstas giran en torno al eje del rotor y por lo tanto hacen girar el eje de baja velocidad al que está acoplado el buje. Éste gracias al multiplicador hace girar el eje de alta velocidad al que está acoplado el generador, que es el productor de energía eléctrica. El rotor del aerogenerador se mueve gracias a la sustentación que se produce en las palas. La sustentación es una fuerza perpendicular a la dirección del viento y se produce debido a la diferencia de presiones a ambos lados de la pala, es decir, gracias al hecho de que el aire que se desliza a lo largo de la superficie superior del ala se mueve más rápidamente que el de la superficie inferior.
Si la inclinación de las palas es muy elevada se puede producir el fenómeno conocido como pérdida de sustentación, en el que el flujo de aire de la superficie superior deja de estar en contacto con la superficie del ala y por tanto las palas dejan de girar. Es por este motivo que las palas de los aerogeneradores están alabeadas con el fin de que el ángulo de ataque sea el óptimo a lo largo de toda la longitud de la misma y no se produzca dicho fenómeno.
