En el mundo de las energías renovables destacan indudablemente la energía solar y la eólica. La primera consta de unos elementos llamados paneles solares que son capaces de captar la radiación del sol y transformarla en energía eléctrica. La segunda emplea los llamados aerogeneradores para transformar la energía que posee el viento en electricidad.
Los aerogeneradores son aparatos muy complejos que necesitan de un estudio previo para que sea rentable y eficiente. Además, existen varios tipos de aerogeneradores y de energía eólica. ¿Quieres conocer todo lo relacionado acerca de los aerogeneradores?
Características de un aerogenerador
Como se ha mencionado antes, el aerogenerador es un dispositivo capaz de convertir la energía cinética que posee el viento en energía eléctrica. Esto lo hace mediante el uso de unas palas que van girando entre 13 y 20 revoluciones por minuto. Las revoluciones a las que pueden girar unas palas depende mucho del tipo de tecnología empleada en su construcción y de la fuerza que lleve el viento en ese momento. Normalmente, las palas que están construidas con materiales menos pesados son capaces de girar más veces por minuto.
Conforme más velocidad adquieren las palas, mayor cantidad de energía eléctrica es capaz de generar y, por lo tanto, su eficiencia es mayor. Para que el aerogenerador se ponga en marcha, se necesita energía auxiliar que es suministrada para que comience su movimiento. Después, una vez puesto en marcha, es el viento el que se encarga de mover las aspas.
Los aerogeneradores tienen un vida media superior a 25 años. Aunque sus costes de instalación y su inversión previa son altos, al tener una vida útil bastante larga, se puede amortizar perfectamente y sacarle beneficios económicos, a la vez que se disminuyen los impactos al medioambiente y las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por los combustibles fósiles.
Conforme aumenta la tecnología, la evolución del aerogenerador le permite tener una vida útil más larga, además de ser capaz de generar más cantidad de energía eléctrica y poder situarse en lugares más óptimos.
Funcionamiento
Se dice que el aerogenerador es capaz de transformar la energía cinética del viento en energía eléctrica. Sin embargo, ¿cómo es capaz de generar esa energía? El aerogenerador es capaz de producir electricidad en distintas fases.
- Orientación automática. Esta es la primera fase en la que el aerogenerador comienza a funcionar. Es capaz de orientarse automáticamente para aprovechar al máximo la energía que proporciona el viento. Esto se sabe gracias a los datos que se registran por la veleta y el anemómetro que tienen incorporado en su parte superior. También disponen de una barquilla que gira sobre la corona situada al final de la torre.
- Giro de palas. El viento comienza a girar las palas. Para que esto pueda producirse, la velocidad del mismo tiene que ser de unos 3,5 m/s. La máxima potencia necesaria para la optimización de la generación de electricidad ocurre cuando el viento tiene una velocidad de 11 m/s. Si las rachas de viento son mayores a 25 m/s, las palas se colocan en forma de bandera para que el aerogenerador frene, evitando así tensiones excesivas.
- Multiplicación. Se trata de un rotor que hace girar un eje lento que es capaz de elevar la velocidad de giro de unas 13 revoluciones por minuto a 1.500.
- Generación. Gracias esta multiplicadora que aumenta las revoluciones por minuto, se puede transferir su energía al generador que tienen acoplado, produciéndose así la electricidad.
- Evacuación. La energía eléctrica generada se conduce hacia el interior de la torre hasta la base. Una vez se ha conducido hasta allí, pasa a la línea subterránea hasta la subestación donde se eleva su tensión lo suficiente como para inyectarla en la red eléctrica y distribuirla hacia el resto de puntos de consumo.
- Monitorización. Para que el resto de las fases de producción de energía se lleven a cabo correctamente, se necesita continuamente un proceso de monitorización y vigilancia. Las funciones críticas del aerogenerador están monitorizadas y se supervisan desde la subestación y el centro de control. Gracias a ello se puede detectar y resolver cualquier incidencia en el funcionamiento del parque eólico.
Tipos de aerogeneradores
Existen dos tipos de aerogeneradores en función de su uso y generación de energía. Los primeros dependen del eje del rotor (vertical u horizontal) y los segundos de la potencia suministrada.
Según el eje del rotor
Eje vertical
Las principales ventajas de este tipo de aerogeneradores es que no necesitan la fase de orientación automática al ser omnidireccionales. Además, sus componentes como el generador y el multiplicador se instalan a ras del suelo, lo que conlleva una importante mejora en las condiciones de mantenimiento y disminución de costes de montaje.
En las desventajas nos encontramos con que tienen menores eficiencias frente a otros tipos y su necesidad de sistemas exteriores que sirvan de arranque de las palas. Además, cuando se necesita desmontar el rotor para realizar tareas de mantenimiento, se debe desmontar toda la maquinaria del aerogenerador.
Eje horizontal
La mayoría de los aerogeneradores que se construyen para conectarlos a la red eléctrica son tripala y de eje horizontal. Estos aerogeneradores tienen una mayor eficiencia y alcanzan mayores velocidades de rotación por minuto. Esto hace que necesite menos multiplicación. Además, gracias a su construcción tan elevada, es capaz de aprovechar mejor la fuerza del viento en altura.
Según la potencia suministrada
Dependiendo de la potencia que suministran, existen varios tipos de aerogeneradores. Los primeros son los equipos de baja potencia. Están asociados a la utilización de energía mecánica, como por ejemplo para el bombeo de agua, y son capaces de proporcionar potencias alrededor de unos 50Kw. También se pueden utilizar algunos tipos de equipos para aumentar la potencia total suministrada. Hoy día se emplean como fuente de energía para sistemas mecánicos o suministros de energía aislados.
Equipos de media potencia. Estos son los segundos y se encuentran en un rango de producción de unos 150Kw. No suelen estar conectados a baterías, sino que están en la red eléctrica.
Por último, los equipos de alta potencia son los utilizados para la producción de energía eléctrica de forma comercial y están conectados a la red y en grupos. Su producción alcanza los gigavatios.
Con esta información podréis conocer mucho más acerca de los aerogeneradores y su funcionamiento.