qué es la energía eólica

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¿QUÉ ES LA ENERGÍA EÓLICA? ...o de dónde viene el viento? La energía eólica es una transformación de la energía solar. El Sol radía por hora una energía de 174.423.000.000.000 KWh a la Tierra. Esta energía no llega a la Tierra de una manera uniforme, sino que calienta las zonas próximas al Ecuador más que las zonas polares. Además de esto, los continentes se calientan y enfrían más rápido que los océanos. En la atmósfera el aire caliente es mucho más ligero que el aire frío, por lo que se eleva hasta una altura de aproximadamente 10Km, para posteriormente orientarse dirección norte y sur. De esta manera, las corrientes de aire frío se desplazan por debajo de las corrientes de aire caliente. Asímismo, las masas de agua y aire se mueven en un sistema rotatorio, que no sigue una línea recta sino que, debido a la rotación de la Tierra, sigue una trayectoria circular (en sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte, y en sentido contrario en el hemisferio sur. La ley de Coriolis explica esta dirección de giro del viento.

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¿QUÉ ES LA ENERGÍA EÓLICA?

...o de dónde viene el viento?

La energía eólica es una transformación de la energía solar. El Sol radía por hora una energía de 174.423.000.000.000 KWh a la Tierra. Esta energía no llega a la Tierra de una manera uniforme, sino que calienta las zonas próximas al Ecuador más que las zonas polares. Además de esto, los continentes se calientan y enfrían más rápido que los océanos.

En la atmósfera el aire caliente es mucho más ligero que el aire frío, por lo que se eleva hasta una altura de aproximadamente 10Km, para posteriormente orientarse dirección norte y sur. De esta manera, las corrientes de aire frío se desplazan por debajo de las corrientes de aire caliente.

Asímismo, las masas de agua y aire se mueven en un sistema rotatorio, que no sigue una línea recta sino que, debido a la rotación de la Tierra, sigue una trayectoria circular (en sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte, y en sentido contrario en el hemisferio sur. La ley de Coriolis explica esta dirección de giro del viento.

Paralelamente, debido a la diferente velocidad de cambio de temperatura del aire en zonas de agua y zonas de continente, se establecen diferencias de presión, que influyen en la formación de corrientes de aire.

En resumen, el viento no es más que las corrientes de aire que se forman al intentar compensarse la presión del aire en diferentes regiones.

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Aproximadamente el 1% o el 2% de la energía que recibimos del Sol se transforma en energía eólica. Un estudio americano mostró que esta energía sería suficiente para cubrir la demanda energética del planeta.

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  BREVE HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es una de las formas de energía más antiguas usadas por la humanidad. Desde el principio de los tiempos, los hombres utilizaban los molinos de viento para moler cereales o bombear agua. Con la llegada de la electricidad, a finales del siglo XIX los primeros aerogeneradores se basaron el la forma y el funcionamiento de los molinos de viento. Sin embargo, hasta hace poco tiempo no la generación de electricidad a través de aerogeneradores no ha jugado un gran papel.

Con la primera crisis del petróleo en los años 70, sobre todo a partir de los movientos contra la energía nuclear en los años 80 en Europa, se despertó el interés en energías renovables. Se buscaron nuevos caminos para explotar los recursos de la Tierra tanto ecológicamente como rentables económicamente. Los aerogeneradores de aquella época eran demasiado caros, y el elevado precio de la energía que se obtenía a través de los mismos era un argumento para estar en contra de su construcción. Debido a esto, los gobiernos internacionales promovieron la energía eólica en forma de programas de investigación y de subvenciones, la mayoría de las mismas aportadas por los gobiernos regionales.

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Así se crearon institutos como el Instituto Alemán de la Energía Eólica (DEWI) o el Instituto de Investigación Danés (Risø), que poco a poco han llevado a cabo una estandarización de las instalaciones y de los métodos de seguridad ha llevado y está llevando a cabo un mejor rendimiento económico de las instalaciones.

Los altos costes de generación de electricidad a partir del viento se redujeron considerablemente en 1981 al 50% con el desarrollo de un aerogenerador de 55 kW. Las organizaciones ecológicas consideran la energía eólica una de las fuentes de energía más económicas si incluimos los costes externos de generación de energía (por ejemplo, los daños del medio ambiente).

Los aerogeneradores modernos generan actualmente una parte importante de la energía eléctricidad mundial. Alemania, USA y España son los tres países con más energía eólica instalada del mundo.

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  FUTURO DE LA ENERGÍA EÓLICA

Expertos internacionales del clima y el medio ambiente han llegado a la siguiente conclusión: la tierra se calienta, y los recursos se acaban. Además. las centrales eléctricas de los 60 y 70 van a tener que reemplazarse, todo esto con una situación política y económica diferente a la de entonces. Ya no podemo seguir ignorando los problemas medioambientales que nos rodean. Las grandes potencias parecen darse cuenta, y la cantidad de partículas de CO2

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emitidas se está empezando a reducir. La probabilidad de que las energías renovables sigan su proceso de ascenso es cada vez mayor, por lo que el sector de la energía eólica tiene todas las papeletas para tener su futuro asegurado. 

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  CRONOLOGÍA DE LOS PIONEROS DE LA ENERGÍA EÓLICA

Charles F. Brush (1849-1929), uno de los fundadores de la compañía eléctrica americana. En el verano de  1887-88 construyó una máquina considerada actualmente como el primer aerogenerador para generador de electricidad. Las dimensiones eran para aquella época enormes: Diámetro de rotor de 17m y 144 hojas de rotor de madera de cedro. Estuvo en funcionamiento durante 20 años, durante los cuales alimento una batería colocada en su sótano. A pesar de las dimensiones del rotor, la potencia del aerogenerador era solamente de 12kW.

Poul la Cour (1846-1908), meteorólogo danés. Se le considera el padre de la energía eólica moderna. Sus primeros aerogeneradores comerciales se instalaron después de la primera guerra mundial, como consecuencia de la escasez de combustibles. Fundó la primera academia de energía eólica, de donde salieron los primeros ingenieros especializados. Paralelamente fundó el primer periódico exclusivo con esta temática.

Albert Betz (1885-1968), Físico alemán. En su etapa de director del instituto aerodinámico en Göttingen, formuló la ley Betz, que establecía el máximo valor que se puede

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aprovechar de la energía cinética del viento, 59,3%. Su teoría sobre la formación de las alas todavía sirve de fundamento para la construcción de aerogeneradores.

Palmer Cosslett Putnam (1910-1986), ingeniero americano, desarrolló en 1941 el aerogeneradr Smith Putman, de 1,25MW. Éste aerogenerador trabajó hasta 1945 sin interrupciones, hasta que un fallo en el material hizo que dejase de funcionar. En aquella época no existían materiales en el mercado aptos para este objetivo.

Ulrich W Hüttner (1910-1990), ingeniero alemán. Su aerogenerador StGW-34 en el año 1957 se considera la primera piedra de la tecnología eólica moderna.

Johannes Juul (1887-1969), ingeniero danés. Estudiante de Poul la Cour. Construyó el primer aerogenerador para corriente alterna de 200 kW, en Dinamarca, en 1957. Es el predecesor de los aerogeneradores actuales.

Los 70 y los 80:La crisis del petróleo llevó a un cambio en la manera de pensar de las política energética. En interés en las energías alternativas creció y llevó a la creación de programas de investigación y de subvenciones.

Pioneros alemanes y daneses desarrollaron los primeros aerogeneradores rentables económicamente, que llevaron a una revolución de la energía eólica, tanto en el aspecto industrial como en el tecnológico. 

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  CÁLCULO DE LA ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es la energía cinética de las partículas de aire que se mueven con una velocidad v. Una superficie circular de radio r, die perpendicular a la dirección del viento, es atravesado durante un tiempo t por la siguiente masa de aire:

Por lo tanto, la energía cinética del aire es:

Hay que prestar atención al dato de que la potencia eólica depende del cubo de la velocidad del aire. Por lo tanto, la velocidad es el factor más importante a la hora de calcula la energía eólica.

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  CÁLCULO DE LA DENSIDAD DEL AIRE

BEn los sistemas de medición, la densidad del aire juega un papel muy importante. Ésta presenta grandes variaciones a diferentes alturas y a diferentes temperaturas. La diferencia de densidad de aire entre -10 °C y +30 °C es de 0.177 kg/m3

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La densidad es:

en kg/m3; Presión de aire = p, Constante de los gases R, Temperatura en Kelvin = T

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  UNIDADES DE MEDIDA DE LA ENERGÍA EÓLICA

la energía eólica se mide en Kilowatios hora (KWh) o Megavatios hora (MWh), junto con la unidad de tiempo durante la que se ha hecho la medida (hora, día, mes, ...)

Vientos a grandes alturas

Los generadores de electricidad eólicos convencionales se detienen cuando los vientos disminuyen. Sin embargo, a altitudes de entre los 300 y los 450 metros, los vientos no sólo son más fuertes, también más constantes, y existe ahí 100 veces más energía que la necesaria para alimentar al mundo completo. Magenn Power, una empresa canadiense, está construyendo unos globos con turbinas giratorias que aprovechan la energía a esas alturas. Esperan tener lista la primer turbina de alta altitud, un globo de 16 metros relleno de helio, llamada Mars, en 2010.

Inauguran el parque eólico marino más grande el mundoEscrito por Emiliano Crespo en Energía 27 septiembre 2010

Da gusto saber que cada vez el mundo invierte cada vez más en energías limpias y renovables. Hace apenas un año les platicábamos aquí en el blog de la inauguración en Dinamarca del entonces parque eólico marítimo más grande del mundo. Se encuentra en Dinamarca y tiene una capacidad de producción de 230MW.

Este mes han inaugurado el que ahora es el parque eólico marítimo más grande del mundo y se ubica en

la costa sureste de Inglaterra. Se llama Thanet Wind Farm y su capacidad de producción es de unos impresionantes 300MW y costó construirlo mil 400 millones de dólares.

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La ventaja de los parque marítimos sobre aquellos en tierra es que los vientos tienden a ser más constantes y fuertes en el mar.

La profundidad del mar donde se encuentra el parque eólico fluctúa entre los 20 y 25 metros y cubre una superficie de 35 kilómetros cuadrados. Cada turbina mide 155 metros de altura en su punto más alto y tiene una capacidad de producción de MW

¿Cuánta energía produce un aerogenerador?

La cantidad de electricidad producida a partir de un aerogenerador depende de varios factores :

1. La velocidad del viento.El potencial eólico se calcula en función de la distribución de la velocidad del viento. Si el viento sopla al doble de velocidad, generará ocho veces más energía. Los aerogeneradores situados en sitios donde las medias de velocidad del viento son de 8 metros por segundo en la altura del eje del rotor producen entre el 75 y el 100% más de electricidad que aquellas donde el viento sopla a una media de 6 metros por segundo.

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2. El diámetro del rotor.El diámetro del rotor determina la denominada "área barrida" que es la superficie virtual que dibuja el rotor perpendicularmente al flujo del viento. Un incremento de diámetro de rotor significa un incremento del área barrida y, por lo tanto, un incremento en la captura de la fuerza del viento.

3. La disponibilidad del aerogenerador.Nos referimos a la capacidad de funcionamiento del aerogenerador, es decir, cuando la máquina no está parada por las operaciones de mantenimiento. Los aerogeneradores europeos modernos tienen una disponibilidad media superior al 98%, lo que significa que sólo necesitan 7 días naturales para ejecutar las operaciones de control de averías y de mantenimiento.

4. La forma como están colocados los aerogeneradores.Los parques eólicos están instalados de forma que ningún aerogenerador impida que llegue viento a otro. Aun así, otros factores, como consideraciones ambientales, el impacto visual o las necesidades de conexión a la red de distribución a menudo tienen prioridad sobre el trazado óptimo para captar el viento.

¿Cómo funciona un aerogenerador?

Los aerogeneradores producen electricidad aprovechando la energía natural del viento para impulsar un generador. El viento es una fuente de energía limpia, sostenible que nunca se agota, y la transformación de su energía cinética en energía eléctrica no produce emisiones.

Los aerogeneradores son la evolución natural de los molinos de viento y hoy en día sonaparatos de alta tecnología. La mayoría de turbinas genera electricidad desde que el viento logra una velocidad de entre 3 y 4 metros por segundo, genera una potencia máxima de 15 metros por segundo y se desconecta para prevenir daños cuando hay tormentas con vientos que soplan a velocidades medias superiores a 25 metros por segundo durante un intervalo temporal de 10 minutos.

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Generar energía a partir del viento es simple: el viento pasa sobre las aspas del aerogenerador y provoca una fuerza giratoria. Las palas hacen rodar un eje que hay dentro de la góndola, que entra a una caja de cambios. La caja de cambios incrementa la velocidad de rotación del eje proveniente del rotor e impulsa el generador que utiliza campos magnéticos para convertir la energía rotacional en energía eléctrica.

La energía del generador, de 690 voltios, pasa por un transformador para adaptarla al voltaje necesario de la red de distribución, generalmente de entre 20 y 132 kilovoltios. Las redes regionales de distribución eléctrica reparten la energía por todo el país, tanto para hogares como negocios.

Tanto los aerogeneradores terrestres como los marinos tienen en la parte superior de la góndola dos instrumentos que miden la velocidad y la dirección del viento. Cuando el viento cambia de dirección, los motores giran la góndola y las palas se mueven con ella para ponerse de cara al viento. Las aspas también se inclinan o se ponen en ángulo para asegurar que se extrae la cantidad óptima de energía a partir del viento.

Toda esta información queda grabada en los ordenadores y se transmite a un centro de control. En los parques eólicos, que son agrupaciones de más de un aerogenerador, hay entre 0 y 6 personas trabajando físicamente, en función de la cantidad de aerogeneradores. Cada aerogenerador es revisado periódicamente. Los ordenadores controlan los diferentes componentes de la turbina y, si detectan un problema, hacen que la turbina deje de funcionar y alertan a un técnico o ingeniero para que la revise.

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¿Por qué el Viento?Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

Por Estas Razones la Energía Eólica Merece Nuestro Apoyo

Es limpia. El poder del viento no produce desechos peligrosos, ni

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Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

contribuye al calentamiento global.

Es abundante y confiable. México cuenta con uno de los recursos eólicos más importantes a nivel mundial en tierra, esto es en el Istmo de Tehuantepec, Estado de Oaxaca. La energía eólica del Istmo de Tehuantepec podría

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Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

suministrarnos un 7% de las necesidades de energía eléctrica a nivel nacional. Es económica . Dado los actuales costos elevados del gas y del petróleo, será más económica la generación de electricidad mediante el poder del viento. Funciona. Dinamarca y España ya

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Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

obtienen arriba del 20% de su electricidad mediante el poder del viento. Crea empleos . La industria eólica podría traer miles de nuevos trabajos a México. De bajo impacto. A diferencia de otras tecnologías, los parques eólicos no son instalaciones que

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Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

tengan un alto impacto en su entorno. Es segura. La tecnología para aprovechar el viento se ha vuelto más confiable y segura y permite tener más certitud sobre la energía que se generará en el futuro hasta con 7 días de anticipación. Es popular. La energía del viento

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Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

es una de las tecnologías de energía más populares y ampliamente aceptada a nivel mundial. La encuestas de opinión arrojan que más de ocho de cada diez de las personas encuestadas, están en el favor de energía del viento, y menos de uno de cada diez (alrededor de 5%) está contra

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Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

él.

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Durante más de 15 años los debates en las diferentes Conferencias de las Partes (COPs o Conferences of the Parties, por sus siglas en inglés) que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) organiza cada año, y a las cuales asisten científicos y representantes de más de 160 gobiernos están de acuerdo en que la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está provocando un cambio climático dramático y de forma acelerada. El calentamiento global está ya exponiendo a millones de habitantes a los riesgos de hambre, sequía, inundaciones, huracanes, epidemias como la malaria y producirá pérdidas irreversibles de especies.

Formas de energía limpias y renovables, como la energía eólica, son esenciales si nosotros queremos detener el cambio climático. Las energías renovables son vitales para continuar con la transición energética desde formas de energía contaminante hacia formas de energía limpia que disminuyen las amenazas a nuestra salud y benefician un equilibrio para el desarrollo sustentable del medio ambiente durante los próximos años.

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¿Cómo funciona?¿Cómo Funciona la Energía Eólica? La energía eólica se considera una forma indirecta de energía solar. Entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento, debido al movimiento del aire ocasionado por el desigual calentamiento de la superficie terrestre. La energía cinética del viento 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 de los 70 en respuesta a la crisis del petróleo y a los impactos ambientales derivados del uso de combustibles fósiles.

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Pequeñas AplicacionesAunque no exista una clasificación convencional que defina las pequeñas instalaciones o también llamados pequeños aerogeneradores o turbinas micro-eólicas, se considera que son aquellas que tienen una potencia instalada inferior a los 100 Kw.

Las pequeñas turbinas micro-eólicas, son parecidas a los grandes aerogeneradores, sin embargo constituyen un sector tecnológicamente diferente al de las maquinas de mediano y gran tamaño; los equipos micro-eólicos están dirigidos a mercados sectoriales muy específicos, con aplicaciones que requieren soluciones técnicas simplificadas y específicamente diseñadas. Generalmente, las instalaciones por debajo de 20-30 kW se utilizan para producir energía eléctrica para el autoconsumo, en tanto que las de mayor tamaño, la energía producida generalmente es destinada para venta a industrias o para grandes consumidores.

Las posibilidades de expansión de los equipos micro-eólicos son bastante amplias; aunque con diferentes potenciales (en términos geográficos y estacionales) el recurso viento es abundante sobre todo en nuestras costas y las posibles aplicaciones son numerosas. Los lugares en los que se pueden instalar pequeñas instalaciones eólicas son amplios y diversos, ya que los aerogeneradores de tamaño pequeño son muy versátiles y se instalan con mucho menos

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Aunque no exista una clasificación convencional que defina las pequeñas instalaciones o también llamados pequeños aerogeneradores o turbinas micro-eólicas, se considera que son aquellas que tienen una potencia instalada inferior a los 100 Kw.

Las pequeñas turbinas micro-eólicas, son parecidas a los grandes aerogeneradores, sin embargo constituyen un sector tecnológicamente diferente al de las maquinas de mediano y gran tamaño; los equipos micro-eólicos están dirigidos a mercados sectoriales muy específicos, con aplicaciones que requieren soluciones técnicas simplificadas y específicamente diseñadas. Generalmente, las instalaciones por debajo de 20-30 kW se utilizan para producir energía eléctrica para el autoconsumo, en tanto que las de mayor tamaño, la energía producida generalmente es destinada para venta a industrias o para grandes consumidores.

Las posibilidades de expansión de los equipos micro-eólicos son bastante amplias; aunque con diferentes potenciales (en términos geográficos y estacionales) el recurso viento es abundante sobre todo en nuestras costas y las posibles aplicaciones son numerosas. Los lugares en los que se pueden instalar pequeñas instalaciones eólicas son amplios y diversos, ya que los aerogeneradores de tamaño pequeño son muy versátiles y se instalan con mucho menos dificultades respecto a los grandes.

dificultades respecto a los grandes.

Adicionalmente, el impacto al medio ambiente de los aerogeneradores micro-eólicos es bastante bajo, ya que estos equipos tienen un tamaño mucho más pequeño respecto a los grandes aerogeneradores, por lo que necesitan espacios reducidos y son relativamente poco visibles. Además los aerogeneradores micro-eólicos están muy avanzados en términos técnicos, económicos y en sus aplicaciones. Son mayores los beneficios que las desventajas ya que favorecen la generación distribuida de energía eléctrica; evitan recurrir a otras formas de energía más contaminantes como motores de combustión interna que utilizan combustibles fósiles como diesel o gasolina; representan una forma de generación eléctrica distribuida, sencilla y limpia, es decir que la energía se consume en el sitio en donde se genera.

Además, las aplicaciones micro-eólicas están siendo favorecidas por la creciente sensibilidad hacia la problemática energética y de cambio climático actuales. Esta nueva conciencia induce a los ciudadanos a buscar y contribuir directamente con

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Aunque no exista una clasificación convencional que defina las pequeñas instalaciones o también llamados pequeños aerogeneradores o turbinas micro-eólicas, se considera que son aquellas que tienen una potencia instalada inferior a los 100 Kw.

Las pequeñas turbinas micro-eólicas, son parecidas a los grandes aerogeneradores, sin embargo constituyen un sector tecnológicamente diferente al de las maquinas de mediano y gran tamaño; los equipos micro-eólicos están dirigidos a mercados sectoriales muy específicos, con aplicaciones que requieren soluciones técnicas simplificadas y específicamente diseñadas. Generalmente, las instalaciones por

soluciones sustentables, adoptando para sus propias exigencias civiles o de pequeña empresa (turismo rural, granjas, refugios, usuarios domésticos

Grandes AplicacionesGrandes  Aplicaciones Más de 15.000.000 millones de Kwh de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De esto, cerca del 65% es producido utilizando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes de energía, incluyendo nuclear, hidráulica, geotérmica, biomasa, solar y eólica.

Solamente cerca del 0.3% de esta energía es generada convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica, sin embargo, el uso del viento para la generación eléctrica se ha extendido rápidamente en años recientes, debido en gran parte a mejoras

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Grandes  Aplicaciones Más de 15.000.000 millones de Kwh de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De esto, cerca del 65% es producido utilizando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes de energía, incluyendo nuclear, hidráulica, geotérmica, biomasa, solar y eólica.

Solamente cerca del 0.3% de esta energía es generada convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica, sin embargo, el uso del viento para la generación eléctrica se ha extendido rápidamente en años recientes, debido en gran parte a mejoras tecnológicas y a la maduración de la industria respecto a la creciente preocupación por reducir las emisiones asociadas a la quema de combustibles fósiles.

Un total de 27,051 MW eólicos se instalaron en todo el mundo a lo largo de 2008, según el Consejo Mundial de la Energía Eólica (Global Wind Energy Council-GWEC). La cifra representa un incremento de 36.1% respecto a los 19,865 MW nuevos instalados el año anterior. La potencia total acumulada en el mundo fue de 120,798 MW a finales de 2008, un 28.7% más que en 2007.

Todavía hay mucho lugar para crecer, pues solamente una pequeña parte del potencial eólico utilizable está siendo aprovechado en el mundo. La aplicación de regulaciones adecuadas hacia la industria eléctrica y el otorgamiento de incentivos suficientes por parte de los

tecnológicas y a la maduración de la industria respecto a la creciente preocupación por reducir las emisiones asociadas a la quema de combustibles fósiles.

Un total de 27,051 MW eólicos se instalaron en todo el mundo a lo largo de 2008, según el Consejo Mundial de la Energía Eólica (Global Wind Energy Council-GWEC). La cifra representa un incremento de 36.1% respecto a los 19,865 MW nuevos instalados el año anterior. La potencia total acumulada en el mundo fue de 120,798 MW a finales de 2008, un 28.7% más que en 2007.

Todavía hay mucho lugar para crecer, pues solamente una pequeña parte del potencial eólico utilizable está siendo aprovechado en el mundo. La aplicación de regulaciones adecuadas hacia la industria eléctrica y el otorgamiento de incentivos suficientes por parte de los gobiernos, permite adoptar la energía eólica de manera más rápida y eficiente. Las políticas eficaces ayudan a allanar el camino y aseguran que la energía eólica compita con otras fuentes de energía en el mercado eléctrico.

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Grandes  Aplicaciones Más de 15.000.000 millones de Kwh de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De esto, cerca del 65% es producido utilizando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes de energía, incluyendo nuclear, hidráulica, geotérmica, biomasa, solar y eólica.

Solamente cerca del 0.3% de esta energía es generada convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica, sin embargo, el uso del viento para la generación eléctrica se ha extendido rápidamente en años recientes, debido en gran parte a mejoras tecnológicas y a la maduración de la industria respecto a la creciente preocupación por reducir las emisiones asociadas a la quema de combustibles fósiles.

Un total de 27,051 MW eólicos se instalaron en todo el mundo a lo largo de 2008, según el Consejo Mundial de la Energía Eólica (Global Wind Energy Council-GWEC). La cifra representa un incremento de 36.1% respecto a los 19,865 MW nuevos instalados el año anterior. La potencia total acumulada en el mundo fue de 120,798 MW a finales de 2008, un 28.7% más que en 2007.

Todavía hay mucho lugar para crecer, pues solamente una pequeña parte del potencial eólico utilizable está siendo aprovechado en el mundo. La aplicación de regulaciones adecuadas hacia la industria eléctrica y el otorgamiento de incentivos suficientes por parte de los

Lo que está claro es que es inexacto pensar que la falta de recursos eólicos sea un factor limitante en la utilización de la energía eólica para la generación de electricidad. Los recursos eólicos mundiales se estiman en 53,000 TWh/año, en tanto que el consumo mundial de energía eléctrica está previsto que se incremente hasta los 25,818 TWh/año en 2020. El recurso eólico mundial total disponible y técnicamente recuperable supera por más del doble la proyección de la demanda eléctrica mundial.

Ventajas de la energía eólica a gran escala. La energía eólica tiene muchas ventajas que la hacen una fuente de energía atractiva tanto a gran escala como para pequeñas aplicaciones. Las características positivas de la energía eólica incluyen:

Energía limpia e inagotable: La energía eólica no produce ninguna emisión y no se agota en un cierto plazo. Una sola turbina de viento de un megavatio (1 MW), que funciona durante un año, puede reemplazar la emisión de más de 1,500 toneladas de bióxido de carbono, 6.5 toneladas de bióxido de sulfuro, 3.2 toneladas de óxidos del nitrógeno, y 60 libras de mercurio.

Page 25: Qué es la energía eólica

Grandes  Aplicaciones Más de 15.000.000 millones de Kwh de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De esto, cerca del 65% es producido utilizando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes de energía, incluyendo nuclear, hidráulica, geotérmica, biomasa, solar y eólica.

Solamente cerca del 0.3% de esta energía es generada convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica, sin embargo, el uso del viento para la generación eléctrica se ha extendido rápidamente en años recientes, debido en gran parte a mejoras tecnológicas y a la maduración de la industria respecto a la creciente preocupación por reducir las emisiones asociadas a la quema de combustibles fósiles.

Un total de 27,051 MW eólicos se instalaron en todo el mundo a lo largo de 2008, según el Consejo Mundial de la Energía Eólica (Global Wind Energy Council-GWEC). La cifra representa un incremento de 36.1% respecto a los 19,865 MW nuevos instalados el año anterior. La potencia total acumulada en el mundo fue de 120,798 MW a finales de 2008, un 28.7% más que en 2007.

Todavía hay mucho lugar para crecer, pues solamente una pequeña parte del potencial eólico utilizable está siendo aprovechado en el mundo. La aplicación de regulaciones adecuadas hacia la industria eléctrica y el otorgamiento de incentivos suficientes por parte de los

Desarrollo económico local: Las plantas eólicas pueden proporcionar un flujo constante de ingresos a los propietarios de las tierras en donde existe el potencial eólico, quienes las arriendan para su aprovechamiento y permiten, además, aumentar la recaudación de impuestos territoriales para beneficio de las comunidades locales.

Tecnología modular, escalable y flexible: las aplicaciones eólicas pueden tomar muchas formas, incluyendo grandes granjas de viento, de generación distribuida y de pequeños sistemas eólicos para aplicaciones de uso final. Las aplicaciones se pueden planear inclusive, utilizando de manera adecuada y suficiente los recursos del viento para reducir los riesgos que surgen en el tiempo por el aumento del consumo final o por los costos adicionales e inesperados producidos por cortes de energía.

Estabilidad en el costo de la energía: La utilización de la energía eólica contribuye a reducir la dependencia de la energía convencional mediante la diversificación de fuentes de energía.

Page 26: Qué es la energía eólica

Grandes  Aplicaciones Más de 15.000.000 millones de Kwh de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De esto, cerca del 65% es producido utilizando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes de energía, incluyendo nuclear, hidráulica, geotérmica, biomasa, solar y eólica.

Solamente cerca del 0.3% de esta energía es generada convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica, sin embargo, el uso del viento para la generación eléctrica se ha extendido rápidamente en años recientes, debido en gran parte a mejoras tecnológicas y a la maduración de la industria respecto a la creciente preocupación por reducir las emisiones asociadas a la quema de combustibles fósiles.

Un total de 27,051 MW eólicos se instalaron en todo el mundo a lo largo de 2008, según el Consejo Mundial de la Energía Eólica (Global Wind Energy Council-GWEC). La cifra representa un incremento de 36.1% respecto a los 19,865 MW nuevos instalados el año anterior. La potencia total acumulada en el mundo fue de

La energía convencional, que utiliza combustibles fósiles como el petróleo y el gas natural, está sujeta a variaciones de precio y a una alta volatilidad en su disponibilidad. Por ello, la energía eólica es una excelente alternativa para estabilizar y homogeneizar los costos de energía de cualquier país.

Reducción de la dependencia hacia combustibles importados: la energía

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Page 28: Qué es la energía eólica

CALCULOS EN AEROGENERADOR:

medidas del rotor.

Diametro = 3.20mRadio = 1.6mAncho de pala = 0.1397m

Page 29: Qué es la energía eólica

POTENCIA DISPONIBLE:

P = (1/2) ρ v³ π r² Donde: P = potencia disponible en Watt ρ = densidad del aire, 1,225 kg/m³ a 20 °C v = velocidad del móvil, en m/s r = radio de la hélice, m

para 3m/seg:

P= 1,225 kg/m³ *3.14* (1.6)² * (3m/s)³(2 )

p = 132.39w

para 7m/seg:

P= 1,225 kg/m³ *3.14* (1.6)² * (7m/s) ³(2 )

p = 1681.87 w

AREA DE PALAS:

Area de rotor.

A = 3.14 * 3.20m(4 )A = 8.04m²

Page 30: Qué es la energía eólica

A de pala = radio * ancho de palaA de pala = 1.6m * 0.1397mA de pala = 0.208m²

A total de palas = 3 * 0.2075m²A total de palas = 0.624m²

COEFICIENTE DE SOLIDEZ:

Area total de las palas = solidez * area barrida por el rotor

Solidez = 0.624m²(8.04m²)

Solidez = 0.077 Î = 1/Θ�

Θ = 0.077 Î =1/0.077 Î = 12.9� �

Relación entre el coeficiente se solidez y el TSR.

La relación de velocidad específica o periférica TSR,Tip-Speed-Ratio, es un término que sustituye al número de revoluciones por minuto n del rotor; sirvepara comparar el funcionamiento de máquinas eólicas diferentes, por lo que también se le suele denominarvelocidad específica.El TSR indica que la periferia de la pala circula a una velocidad TSR veces mayor que la velocidad del

Page 31: Qué es la energía eólica

viento v y es la relación entre la velocidad periférica u de la pala (Rw) la del punto más exterior so- bre lamisma a partir del eje de rotación, y la velocidad v del viento, en la forma:TSR= velocidad de la periferia de la pala/velocidad del vientoTSR=pi * R *n /30 * v

molinos tipo vertical (savonius) y tipo horizontal

TSR = Velocidad de la periferia de la palav = Velocidad del viento

Si se conoce la velocidad v del viento, el radio de la pala y el número n de rpm a las que funciona, se puede calcular el TSR a cualquier distancia r comprendida entre el eje de rotación del rotor y la periferia de la pala, relación entre velocidades que se conoce como SR, y es de la forma:

en la que k es una constante de ajuste de las diversas unidades que se pueden emplear, tomando los siguientes valores:

Page 32: Qué es la energía eólica

FUERZA CENTRIFUGA EN LAS ASPAS:

Datos:

Aerogenerador 3 palas Diametro 3.20mTSR 5Peso de pala = G = 3.17 kg = 7 lbsVelocidad del viento = V = 5 m/segDistancia del del centro de gravedad al eje = Rg = 0.8953m

SR = TSR/2

SR = 5/2

SR 2.5

F cent = 0.1034 * G * ( SR * V) ²(Rg)

F cent = 0.1034 * 3.1751 kg ( 2.5 * 5m/seg²)²(0.8953)

F cent = 57.29kg

FUERZA AERODINAMICA CON 7m/seg

Fae = 0.062 (A) * (V)²

Fae = 0.062 (3.14 *(3.20)²) * 7 m/seg(4)Fae = 24.42kg

Como el rotor posee tres palas la fuerza aerodinámica de cada pala es :24.42kg/3 = 8.14kg

RESISTENCIA ESTATICA:

F estatica = 2 * solidez * F aerodinamica en movimiento

F estatica = 2 * 0.077 * 8.14kg = 1.25kg

Page 33: Qué es la energía eólica

F estatica total = 1.25kg * 3 = 3.76kg

Fabricación de Helices:

Como Funciona una helice:

Las palas de una hélice en realidad funcionan de modo similar a las alas de de un avión, es decir, se pueden considerar como superficies de sustentación con su perfil, ángulo de ataque, velocidad, etc.., pero esto nos llevaría a un análisis aerodinámico demasiado complejo, por lo que vamos a simplificarlo suponiendo que el medio en el que se mueve (el aire) es rígido y por lo tanto no sufre compresión ni deformación. Por supuesto esto no es cierto, pero nos permite considerar la hélice como un tornillo que se enrosca en el aire, al cual consideraremos como si fuese la tuerca.

Los principales parámetros de una hélice son el diámetro y el paso, Así pues, cuando decimos que una hélice es de 11"x5" lo que queremos decir es que su diámetro es de 11 pulgadas, y que tiene un paso de 5 pulgadas (una pulgada mide 2,54 cm.).

El diámetro: es la distancia entre los extremos de las palas en el caso de hélices de dos palas.El paso: es la distancia que debería avanzar la hélice al dar un giro completo de 360º, suponiendo que el aire no sufre compresión ni deformación, es decir, suponiendo que la hélice funciona como un tornillo que se enrosca en el aire. En la Figura superior se representa la trayectoria que describe el extremo de la pala de una hélice cuando ésta efectúa un giro completo de 360º.

Page 34: Qué es la energía eólica

Las puntas de las palas describen una curva helicoidal sobre la superficie de un cilindro cuya base es un círculo del diámetro de la hélice y la altura es el paso de la hélice. Si desplegamos la superficie de este cilindro obtendremos un rectángulo en el que la curva helicoidal se convierte en una recta tal como se muestra enla figura superior.

La circunferencia de la base también se convierte en una recta (la base del rectángulo) cuya longitud es su circunferencia, es decir 2TTR = TTD, donde R es el radio de la hélice y D es el diámetro. La altura del rectángulo será el paso de la hélice.En la Figura superior el ángulo a es el ángulo que tiene la pala en su extremo y el valor de su tangente será:

<= arctang (paso/2*pi*radio)

CARACTERISTICAS DEL MOTOR:

ORMEC Systems Corp.

D-Series Servomotor -- Model MAC-DE021D2

Performance Specifications

AC Voltage 208-230/240V 60Hz

Phase Single-phase (optional feature); Three-phase (optional feature)

Shaft Speed (rpm) 3000 to

Page 35: Qué es la energía eólica

4500

Continuous Current (amps)

4.10

Continuous Torque (In-lbs)

21.00

Output Power (HP) 1.00

Rotor Inertia (oz-in-sec2)

29920

Motor Type

AC Construction

ACServo

Features

Shaft Orientation

In-line; Single-ended

RELACION DE POLEAS:

Las ruedas de fricción son muy necesarias, ya que por intermedio de estas se pueden acoplar diferentes transmisiones de potencia en el ámbito industrial, teniendo en cuenta unas reglas básicas de diseño, tomando como variables iniciales su velocidad angular.Relaciones:1. La relación de velocidades angulares, se toma como la velocidad angular de un elemento impulsado, dividida por la del impulsor. Esta relación es:

Page 36: Qué es la energía eólica

E = N2/N1

Donde e es la relación entre los radios de las ruedas, W2 es la velocidad angular de la rueda final y W1 es la velocidad angular de la rueda inicial,esto es valido sin importar cuantas ruedas halla en el sistema. 2. También es valida esta ecuación si se utilizan las Rpm de los engranesse debe tener en cuenta para algunas proporciones las medidas de los diámetro de paso de algunos engranes así como su numero de dientes

Donde nL representa las Rpm del engrane final ynF las Rpm del engrane inicial. N1 y N2 representan el # de dientes del engraned1 y d2 representan los diámetros de paso de los engranes. 3. Para sistemas con mas de dos engranes en serie, ó ruedas de fricción se toman todos como una cadena de relaciones así:engrane impulsor N1engrane medio N3/N2engrane final N4

4. La ecuación que regiría este sistema de engranes seria la siguiente

Así de demuestra que las relaciones medias en un tren de engranes no son del todo vitales a la hora de diseñar un sistema, solo quedara a criterio del diseñador los diámetros de los engranes y las ruedas, siguiendo unos estándares para los mismos.

LISTADO DE POLEAS POR DIAMETRO:

1 -12 pulgadas1 - 4 pulgadas2 - 2 pulgadas

RELACIONES:

e 1 = 12/2 = 6e 2 = 4/2 = 2e total = 2 * 6 =12

El PVC :

Page 37: Qué es la energía eólica

El PVC es el producto de la polimerización del cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerización es la más versátil de la familia de los plásticos; pues además de ser termoplástica, a partir de ella se pueden obtener productos rígidos y flexibles. A partir de procesos de polimerización, se obtienen compuestos en forma de polvo o pellet, plastisoles, soluciones y emulsiones.

El PVC no es un material como los otros. Es el único material plástico que no es 100% originario del petroleo. El PVC contiene 57% de cloro (derivado del cloreto de sodio - sal de cocina) y 43% de etileno, derivado del petroleo. A partir de la sal, por el proceso de electrólisis, se obtienen el cloro, la soda cáustica y el hidrógeno. La electrólisis es la reacción química resultante del paso de una corriente eléctrica por agua salada (salmuera). Así se obtiene el cloro, que representa 57% del PVC producido. El petroleo, que representa apenas 43% del PVC fabricado, pasa por un camino un poco más largo. El primer paso es una destilación del petroleo crudo, obteniéndose así la nafta leve. Esta pasa, entonces, por el proceso de craqueamiento catalítico (quiebra de moléculas grandes en moléculas menores, con la acción de catalizadores que aceleran el proceso), generándose el etileno. Tanto el cloro como el etileno están en la fase gaseosa y reaccionan produciendo el DCE (dicloro etano). A partir del DCE, se obtiene el MVC (mono cloreto de vinila, unidad básica del polímero. El polímero es formado por la repetición de la estructura monomérica). Las moléculas de MVC son sometidas al proceso de polimeración, o sea, van ligándose y formando una molécula mucho mayor, conocida como PVC (policloreto de vinila), que es un polvo muy fino, de color blanco, y totalmente inerte.

........6 2 CLASIFICACIÓN..................................................................................................11 3 COMPONENTE.......................................................................................................18 4 ESQUEMA

Page 38: Qué es la energía eólica

UNIFILAR.............................................................................................33 5 EJEMPLO DE UNA MÁQUINA EÓLICA GENERADORA......................................37 6 El rendimiento de los aerogeneradores............................................................. .46 7 Reles de protección..............................................................................................47 8 ERRORES EN LOS SISTEMAS DE PREVISIÓN..................................................51 9 Subestación cubierta/intemperie.........................................................................53 10 VISITA AL PARQUE OIZ........................................................................................56 11 BIBLIOGRAFIA......................................................................................................65

Índice de Figuras

figura 1..........................................................................................................................6

figura 2..........................................................................................................................9

figura 3..........................................................................................................11 figura 4........................................................................................................................12 figura 5

.............................................................................................................12

figura 6..................................................................................................................13

Una aplicación de este diseño se presenta en la figura.

figura 7......14 figura 8........................................................................................................................14 figura 9........................................................................................................................15 figura 10......................................................................................................................18 figura 11......................................................................................................................19 figura 12......................................................................................................................20 figura 13......................................................................................................................28 figura 14

turbina y sus alrededores. Las señales de la veleta son utilizadas por el controlador electrónico para girar el aerogenerador en contra del viento, utilizando el mecanismo de orientación.

..................................32figura 15.............................................................................................................. . . . . . . .34figura 16......................................................................................................................35figura 17......................................................................................................................36figura 18......................................................................................................................43figura 19......................................................................................................................44figura 20.............................................................................................................46

Page 39: Qué es la energía eólica

Índice de Tablas

Tabla 1.........................................................................................................................37 Tabla 2.........................................................................................................................38 Tabla 3.........................................................................................................................38 Tabla 4.........................................................................................................................39 Tabla 5.........................................................................................................................39 Tabla 6.........................................................................................................................40 Tabla 7.........................................................................................................................40 Tabla 8.........................................................................................................................41

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Aerogeneradores

1 INTRODUCCIÓNAEROGENERADORES

figura 1

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Page 43: Qué es la energía eólica

Aerogeneradores

1.1. CÓMO SE INSTALÓ

La ubicación final de cada uno de los aerogeneradores y todas las estructurasasociadas al Parque Eólico de Oiz vino definida por la protección de elementosarqueológicos cómo el Dólmen de Iturzurigaina, túmulos de Probazelaiburua I y II,bordas pastoriles, etc... elementos bióticos (llanuras inundables o charcas) y todosaquellos elementos puntuales localizados en el área o su entorno.

Los 30 aerogeneradores están emplazados con una clara línea dispuesta deNoroeste a Sureste. Desde el Alto de Oiz nos encontramos con las alineaciones delparque, una primera constituida por 21 aerogeneradores, con una altitud que oscilaentre los 850 m y los 965 m y una segunda alineación cuya cota más baja es de 770 msobre el nivel del mar.

La línea de evacuación de la electricidad generada en el parque se realizósubterránea a lo largo de 9km hasta la subestación existente en Abadiño, excepto 500maéreos que con 2 únicos apoyos consiguen salvar un bosque de hayas a mitad decamino. Eólicas de Euskadi, es la única empresa que ha instalado torres de mediciónen este emplazamiento, tomando mediciones del recurso desde el año 1997. Lainstalación del primer parque eólico de Bizkaia supuso una inversión de 22 millones deeuros.

El 95% de las contrataciones de suministros para la instalación de este parqueeólico, se realizó con empresas de Euskadi, incluyendo varias empresas del mismoDuranguesado. La empresa Gaimaz, de Markina, ha sido la encargada de todas laslabores correspondientes a obra civil, recuperación, restauración y revegetación de laszonas afectadas.

Gamesa Eólica suministró aerogeneradores, cuyos componentes han sidofabricados por empresas vascas como Indar, Ormazábal, Alkargo, Etxesa, etc...Para eltransporte y montaje de aerogeneradores y componentes participaron las empresasUsabiaga y Aldaiturriaga.

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Tecnología Eléctrica

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Aerogeneradores

1.2. ANTECEDENTES

El viento es una de las más antiguas fuentes de energía conocidas. Los convertidores de energía eólica eran conocidos en Persia y en la China y durante muchísimos años los barcos de vela constituyeron una importante utilización de la energía eólica. En el siglo pasado, los convertidores de energía eólica se utilizaban especialmente para accionar molinos, para moler granos y bombear agua.

Durante muchas décadas se han utilizado rotores muy pequeños a fin de suministrar energía eléctrica y calefacción a granjas y casas situadas en lugares apartados, para abastecer de energía a estaciones meteorológicas y de retransmisión, e igualmente para bombeo de agua y ventilación en estanques de piscicultura, etc. Las posibilidades de utilización van en aumento, debido a la tecnología y materiales mejorados, e igualmente debido a los fuertes aumentos en los precios de la energía primaría.

El aprovechamiento de la energía eólica constituye una fuente de energía sumamente atractiva y ventajosa, no solamente para las empresas de servicios públicos, sino para la economía de un país en general.

1.3. 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. Existe una tendencia generalizada hacia las máquinas tripala, que representan más del 80% de los aerogeneradores instalados.

Los futuros desarrollos tecnológicos buscan la reducción de costes 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

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inciden también en la reducción de cargas y desgastes mecánicos mediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par,

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Aerogeneradores

reduciendo las fluctuaciones y mejorando la sincronización a la red. Todo esto se

traducirá en trenes de potencia más ligeros y baratos.

1.4. VELOCIDAD DEL VIENTO

El viento viene definido por dos parámetros esenciales que son, su dirección y suvelocidad. La dirección del viento y su valoración a lo largo del tiempo conducen a laejecución de la llamada rosa de los vientos, Fig I.1.

La velocidad media del viento varía entre 3 y 7 m/seg, según diversassituaciones meteorológicas; es elevada en las costas, más de 6 m/seg, así como enalgunos valles más o menos estrechos.

En otras regiones es, en general, de 3 a 4 m/seg, siendo bastante más elevadaen las montañas, dependiendo de la altitud y de la topografía.La velocidad media del viento es más débil durante la noche, variando muy poco,aumenta a partir de la salida del Sol y alcanza un máximo entre las 12 y 16 horassolares.Para realizar la medida de las velocidades del viento se utilizan los anemómetros;existen muy diversos tipos de estos aparatos, que en un principio se pueden clasificaren anemómetros de rotación y anemómetros de presión.

figura 2

Fig I.1.- Rosas de viento características para un flujo dominante dentro de un valle.

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Aerogeneradores

El anemómetro de rotación más característico es el de Papillon, que es un molino

de eje vertical con cazoletas en forma de semiesfera

El anemómetro de presión se basa en el método del tubo de Pitot.La dirección del viento se comprueba mediante una veleta, mientras que la velocidad semide con un anemómetro.

Según sea la velocidad se pueden considerar tres tipos de definiciones:

-Viento instantáneo; se mide la velocidad del viento en un instante determinado.-Viento medio aeronáutico; se mide la velocidad media durante 2 minutos-Viento medio meteorológico; se mide la velocidad media durante 10 minutos

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Aerogeneradores

2 CL ASIF I C AC I Ó N

En la actualidad existe toda una enorme variedad de modelos de aerogeneradores, diferentes entre sí tanto por la potencia proporcionada, como por el número de palas o incluso por la manera de producir energía eléctrica (aisladamente o en conexión directa con la red de distribución convencional). Pueden clasificarse, pues, atendiendo a distintos criterios:

2.1. POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR:

A. Eje Vertical

Su característica principal es que el eje de rotación se encuentra en posición perpendicular al suelo. Son también llamados "VAWTs", que corresponde a las siglas de la denominación inglesa "vertical axis wind turbines". Existen tres tipos de estos aerogeneradores:

figura 3

a.1) Darrieus:

Consisten en dos o tres arcos que giran alrededor del eje.

a.2) Panemonas

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Cuatro o más semicírculos unidos al eje central. Su rendimiento es bajo.

a.3) Sabonius:

Dos o más filas de semicilindros colocados opuestamente.

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