Escrito por marimar

Aerogeneradores – Qué son y cómo funcionan

Quizás los conocemos más como molinos de viento, esos que hoy en día salpican los paisajes con sus granes hélices y su color blanco tan característicos. Una manera de utilizar el viento como forma de generar energía y a la que hoy vamos a dedicar este espacio. Aerogeneradores – Qué son y cómo funcionan, qué vida útil tiene, características, etc.

Qué son los Aerogeneradores

Los aerogeneradores son generadores cuya misión es convertir la energía del viento o energía cinética en energía mecánica, primero para finalmente convertirla en energía eléctrica.

Estos aerogeneradores que vemos hoy en día desde nuestras carreteras, no son más que una versión mejorada de los antiguos molinos de viento. La filosofía es la misma, antiguamente se utilizaba la energía mecánica para la molienda del grano y la obtención de la harina.

La materia prima para los aerogeneradores es el viento, una energía limpia y sostenible. Éste mueve las palas del aerogenerador que al moverse hacen girar el rotor, transformando la energía cinética del viento en energía mecánica, esta energía pasa a través de un sistema de transmisión hasta el generador, que suele ser un alternador quién la convertirá en energía eléctrica.

Para que una turbina pueda generar electricidad, necesita que la velocidad del viento se encuentre entre los 3 y 4 m/seg., con esta velocidad del viento, las turbinas generarán un potencia de 15 m/seg, una vez alcanzada dicha potencia. Para prevenir daños, los aerogeneradores se desconectarán cuando los vientos superen los 25 m/seg.

Vida media de un aerogenerador

La vida media de un aerogenerador supera los 25 años. Pero esta vida se podrá alargar en el tiempo gracias a los nuevos avances tecnológicos que han proporcionado mayor resistencia y durabilidad a éstos aerogeneradores. No obstante y como toda maquinaria, éstos aerogeneradores también pasan sus revisiones rutinarias, sustituyéndose los componentes que estén deteriorados.

Sirva como ejemplo, los primeros aerogeneradores que se colocaron en España celebraron sus 20 años de vida en el año 2000, a día de hoy siguen funcionando.

Características de un aerogenerador

Los aerogeneradores se construyen para que realicen su trabajo de cara al viento o lo que es lo mismo a barlovento. Éstos deben tener un sistema automático con el que poder controlar la orientación de las palas de espaldas al viento o a sotavento, cuando las condiciones no sean favorables.

Para instalar un parque eólico, será necesario crear un mapa de vientos, las zonas más adecuadas para poder instalar un aerogenerador son las zonas donde la velocidad del viento es de 5 m/seg., durante mas de 1500 horas al año.

Para que un aerogenerador funcione eficientemente, éste debe tener unas características determinadas, estas son:

  • Orientación automática;
  • giro de Palas;
  • multiplicación;
  • generación;
  • evacuación;
  • monitorización.

Orientación automática

Los aerogeneradores deberán orientarse de forma automática para recoger la mayor velocidad del viento, es decir, obtener la mayor energía cinética. Según la veleta que dispone cada autogenerador y un anemómetro, que medirá la velocidad del viento, de esta forma toda la barquilla gira poniéndose en la posición más favorable.

Giro de las palas

Las palas se moverán por acción del viento y lo hará cuando este sople a unos 3,5 metros por segundo, llegando a su potencia máxima cuando alcance los 11 m/seg. Si lo vientos superan los 25 m/seg., el aerogenerador se autodesconectará y las palas se colocarán en bandera y así se evitará la sobrecarga y el fallo del aerogenerador.

Multiplicación

El conjunto de las 3 palas y el buje donde van enganchadas, forman el rotor y éste con el movimiento de las palas hace girar un eje a una velocidad baja, este eje conecta con una multiplicadora que es una transmisión que multiplicará la velocidad de giro de 13 r.p.m a 1500 r.p.m.

Generación

De la multiplicadora, la energía pasa a un eje de alta velocidad que hace girar el rotor del generador, éste a su vez está conectado al generador que es el que transforma la energía en electricidad.

Evacuación

La energía generada recorre el interior de la torre hasta la base y, desde allí, por línea que circula bajo tierra llega hasta la subestación, donde se aumentará la tensión para poderla incluir en la red general de abastecimiento de la red eléctrica.

Monitorización

Cada aerogenerador será controlado desde la subestación, en el centro de control se monitorizará todos y cada uno de ellos, donde se prestará especial atención a las funciones críticas de éste. De esta manera cualquier fallo será automáticamente detectado y subsanado.

Cómo funciona un aerogenerador

Teóricamente, generar energía a partir del viento, no parece muy difícil, como ya hemos comentado anteriormente, se trata de convertir la energía cinética que nos proporciona el viento, en energía eléctrica que podamos consumir en nuestras casas.

El viento pasa sobre las palas del aerogenerador, al pasar provoca una fuerza que hace girar estas palas. Con el movimiento de las palas comienza a girar un eje lento que hay dentro de la góndola. El eje se encuentra conectado a una caja llamada multiplicadora, ésta actúa igual que una caja de cambios y su función será la de aumentar la velocidad de rotación que viene de las palas.

Por medio de otro eje rápido, esta velocidad llega hasta el generador donde por medio de campos magnéticos convierte la energía proveniente del rotor, llamada energía rotacional, en la energía eléctrica que todos conocemos.

El generador, valga la redundancia, genera una energía de alrededor de 690 voltios, esta energía deberá ser adaptada al voltaje que circula por la red de distribución eléctrica, es decir, entre 20 y 132 kilovoltios.

Existen distintos tipos de aerogeneradores, unos diseñados para captar el viento en tierra y otros para captarla en medios marinos. De cualquier manera, cuando la veleta detecta un cambio de dirección en el viento, automáticamente se girará la góndola poniéndose en posición de barlovento.

Las palas también pueden modificarse, así podrá cambiarse de manera automática los ángulos de inclinación para poder captar la mayor energía posible.

Toda la información recabada por los aerogeneradores, como ya hemos comentado, será grabada y enviada a un centro de control, donde se procesará los datos, pudiendo actuar sobre cada uno de ellos en particular, si se trata de un parque eólico. También el sistema de monitorización enviará un informe de sobre el funcionamiento de cada aerogenerador, detectando inmediatamente cualquier avería que se pudiera producir y por lo tanto subsanando el fallo de inmediato.

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