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¿Qué son las TURBINAS EÓLICAS y cómo generan electricidad? Energía eólica-Componentes-Accidentes
¿Qué son las TURBINAS EÓLICAS y cómo generan electricidad? Energía eólica-Componentes-Accidentes
Las turbinas eólicas son dispositivos capaces de transformar la energía eólica que se extrae de la energía mecánica, en energía eléctrica.
Podemos definir de manera muy simple el viento, como un desplazamiento de una masa de aire ocasionado por la diferencia de presión atmosférica entre distintas regiones geográficas de nuestro planeta.
En la atmósfera se pueden formar zonas de baja presión y zonas de alta presión. Entonces, cuando las masas de aire se desplazan de una zona de alta presión a una zona de baja presión, en ese momento se originan los vientos.
Así pues, por otro lado, podemos definir la energía eólica como el proceso a través del cual se usa el viento para generar energía mecánica o electricidad.
Ya desde los primeros orígenes de la civilización, el hombre siempre ha sabido aprovechar la energía del viento: desde la navegación a vela, pasando por el molido del grano mediante los molines de viento, hasta llegar a la verdadera y misma generación de energia eléctrica gracias a los aerogeneradores, también llamados turbinas de viento.
Existen distintos tipos de turbinas eólicas de varias dimensiones.
En este video nos centraremos en las turbinas más usadas, las de eje horizontal:
• Descubriremos qué componentes forman este tipo peculiar de turbina eólica.
• Intentaremos dilucidar cómo estos dispositivos consiguen transformar la energía del viento en corriente eléctrica.
• Veremos por qué los principales parques eólicos utilizan turbinas de 3 aspas, mediante la observación de la estructura de sus aspas.
• Además, descubriremos cuáles son las principales causas de accidentes que pueden ocurrir durante el uso de estos dispositivos.
Las primeras turbinas eólicas se remontan a finales del siglo diecinueve, se crearon con el objetivo de poder abastecer electricidad a pequeñas aldeas remotas.
Durante los años siguientes, el paulatino perfeccionamento estructural y tecnológico que sufrieron estos dispositivos, permitió crear verdaderos parques eólicos dedicados en su totalidad a la generación de energía eléctrica.
Oggigiorno esistono circa 26 aziende nel mondo che si occupano della produzione di aerogeneratori.
Aziende americane, cinesi, danesi, tedesche, spagnole, come: Vestas, Enercon, Siemens, e molte altre…
Hoy día existen alrededor de 26 empresas a nivel mundial que se ocupan de la producción de aerogeneradores. Empresas americanas, chinas, danesas, alemanas, españolas, como: Vestas, Enercon, Siemens entre muchas otras.
JAES, además de ser el socio de referencia de algunas de estas empresas, está comprometida sin excepción con el suministro de todos los componentes necesarios para la fabricación, el montaje, el mantenimiento y la instalación de turbinas eólicas.
Tal y como indicadamos al principio, las turbinas eólicas convierten la energía mecánica en energía eléctrica. La energía del viento captada por las palas eólicas es transferida a un generador mediante una junta mecánica.
El generador transforma la energía de rotación en energía eléctrica, a su vez, ésta se transfiere a un transformador colocado normalmente en la base de la torre eólica. El transformador tiene la tarea de convertir la electricidad en alta tensión, y seguidamente cargarla en la red eléctrica.
Sin embargo, echemos una ojeada a las distintas partes que forman una turbina eólica:
Este es la TORRE, una de sus partes más importante. Representa la estructura de soporte de la turbina eólica y tiene la función de absorber las vibraciones ocasionadas por el movimiento rotatorio de las aspas.
Estas son las ASPAS, que tienen una aerodinámica óptima para lograr capturar la máxima potencia del viento, transfiriendo acto seguido dicha potencia al buje del rotor.
El ROTOR está compuesto por un grupo de aspas giratorias, por un muñon giratorio, por un eje y por el sistema de control de paso. Es decir, un sistema que tiene la función de ajustar la posición e ángulo de las palas respecto al viento, y de bloquear la rotación del rotor en caso de que el viento sople demasiado fuerte, o demasiado débil.
Finalmente, la GÓNDOLA, es el corazón de una turbina eólica. En su interior se alberga la caja de cambios, el sistema de freno y el generador. También encontramos el sistema de control de paso, y el sistema de guiñada, o sea, el giro de la turbina alrededor de su propio eje vertical, una característica indispensable para orientar el rotor según la dirección en que sople el viento.
Un sensore di velocità posizionato sulla parte posteriore della turbina infatti rileva costantemente la direzione del vento. Ogni qual volta vi è un cambio di direzione del vento il sensore invia un segnale ai drive per il controllo dell’imbardata che provvedono a ruotare l’intera navicella e di conseguenza il rotore e le eliche della turbina a favore del vento.
Un sensor de velocidad colocado en la parte posterior de la turbina analiza constantemente la dirección del viento. Cada vez que se detecta un cambio en la dirección del viento, el sensor manda una señal al sistema de guiñada, que se encargará de hacer girar toda la góndola, y por consiguiente el rotor y las aspas de la turbina, para así colocarla a favor del viento.
Podemos definir de manera muy simple el viento, como un desplazamiento de una masa de aire ocasionado por la diferencia de presión atmosférica entre distintas regiones geográficas de nuestro planeta.
En la atmósfera se pueden formar zonas de baja presión y zonas de alta presión. Entonces, cuando las masas de aire se desplazan de una zona de alta presión a una zona de baja presión, en ese momento se originan los vientos.
Así pues, por otro lado, podemos definir la energía eólica como el proceso a través del cual se usa el viento para generar energía mecánica o electricidad.
Ya desde los primeros orígenes de la civilización, el hombre siempre ha sabido aprovechar la energía del viento: desde la navegación a vela, pasando por el molido del grano mediante los molines de viento, hasta llegar a la verdadera y misma generación de energia eléctrica gracias a los aerogeneradores, también llamados turbinas de viento.
Existen distintos tipos de turbinas eólicas de varias dimensiones.
En este video nos centraremos en las turbinas más usadas, las de eje horizontal:
• Descubriremos qué componentes forman este tipo peculiar de turbina eólica.
• Intentaremos dilucidar cómo estos dispositivos consiguen transformar la energía del viento en corriente eléctrica.
• Veremos por qué los principales parques eólicos utilizan turbinas de 3 aspas, mediante la observación de la estructura de sus aspas.
• Además, descubriremos cuáles son las principales causas de accidentes que pueden ocurrir durante el uso de estos dispositivos.
Las primeras turbinas eólicas se remontan a finales del siglo diecinueve, se crearon con el objetivo de poder abastecer electricidad a pequeñas aldeas remotas.
Durante los años siguientes, el paulatino perfeccionamento estructural y tecnológico que sufrieron estos dispositivos, permitió crear verdaderos parques eólicos dedicados en su totalidad a la generación de energía eléctrica.
Oggigiorno esistono circa 26 aziende nel mondo che si occupano della produzione di aerogeneratori.
Aziende americane, cinesi, danesi, tedesche, spagnole, come: Vestas, Enercon, Siemens, e molte altre…
Hoy día existen alrededor de 26 empresas a nivel mundial que se ocupan de la producción de aerogeneradores. Empresas americanas, chinas, danesas, alemanas, españolas, como: Vestas, Enercon, Siemens entre muchas otras.
JAES, además de ser el socio de referencia de algunas de estas empresas, está comprometida sin excepción con el suministro de todos los componentes necesarios para la fabricación, el montaje, el mantenimiento y la instalación de turbinas eólicas.
Tal y como indicadamos al principio, las turbinas eólicas convierten la energía mecánica en energía eléctrica. La energía del viento captada por las palas eólicas es transferida a un generador mediante una junta mecánica.
El generador transforma la energía de rotación en energía eléctrica, a su vez, ésta se transfiere a un transformador colocado normalmente en la base de la torre eólica. El transformador tiene la tarea de convertir la electricidad en alta tensión, y seguidamente cargarla en la red eléctrica.
Sin embargo, echemos una ojeada a las distintas partes que forman una turbina eólica:
Este es la TORRE, una de sus partes más importante. Representa la estructura de soporte de la turbina eólica y tiene la función de absorber las vibraciones ocasionadas por el movimiento rotatorio de las aspas.
Estas son las ASPAS, que tienen una aerodinámica óptima para lograr capturar la máxima potencia del viento, transfiriendo acto seguido dicha potencia al buje del rotor.
El ROTOR está compuesto por un grupo de aspas giratorias, por un muñon giratorio, por un eje y por el sistema de control de paso. Es decir, un sistema que tiene la función de ajustar la posición e ángulo de las palas respecto al viento, y de bloquear la rotación del rotor en caso de que el viento sople demasiado fuerte, o demasiado débil.
Finalmente, la GÓNDOLA, es el corazón de una turbina eólica. En su interior se alberga la caja de cambios, el sistema de freno y el generador. También encontramos el sistema de control de paso, y el sistema de guiñada, o sea, el giro de la turbina alrededor de su propio eje vertical, una característica indispensable para orientar el rotor según la dirección en que sople el viento.
Un sensore di velocità posizionato sulla parte posteriore della turbina infatti rileva costantemente la direzione del vento. Ogni qual volta vi è un cambio di direzione del vento il sensore invia un segnale ai drive per il controllo dell’imbardata che provvedono a ruotare l’intera navicella e di conseguenza il rotore e le eliche della turbina a favore del vento.
Un sensor de velocidad colocado en la parte posterior de la turbina analiza constantemente la dirección del viento. Cada vez que se detecta un cambio en la dirección del viento, el sensor manda una señal al sistema de guiñada, que se encargará de hacer girar toda la góndola, y por consiguiente el rotor y las aspas de la turbina, para así colocarla a favor del viento.
Descubramos ahora en detalle lo que ocurre cuando una turbina eólica entra en acción:
Las aspas empiezan a girar cuando el viento alcanza una velocidad mínima de arranque (llamado en inglés cut-in wind speed).
El rotor está conectado a un eje de transmisión que gira en el interior de la góndola. La energía de la rotación del eje de transmisión se convierte en energía eléctrica mediante el generador. Entonces, un generador es un dispositivo que utiliza el fenómeno de la inducción electromagnética para producir tensión eléctrica.
En las turbinas eólicas de grandes dimensiones, el rotor junto con el generador eléctrico normalmente están asociados con un multiplicador de transmisión, que tiene la función de aumentar la velocidad de giro del eje. Con ello, se asegura la adecuada alimentación del generador, incluso en los casos en que las aspas giren muy lentamente.
La mayoría de los parques eólicos están equipados con un Inverter que convierte la corriente continua en corriente alterna de 220 voltios, y de esta manera la adecúa para ser suministrada a la red o para el auto consumo.
A medida que la velocidad del viento vaya aumentando, a la vez, esto resultará en un progresivo incremento de la potencia instantanea de la turbina, hasta alcanzar la velocidad nominal. Es decir, la velocidad del viento mediante la cual el generador alcanza la potencia nominal.
El pico de potencia de salida permanece constante hasta el umbral máximo de velocidad del viento que resiste la turbina.
De sobrepasarse este umbral, el generador dejaría de producir energía y se pondría en modo seguro recorriendo a los sistemas de protección activos o pasivos con el fin de evitar daños a sus componentes mecánicos.
Hemos dicho ya que las aspas de la turbina empiezan a moverse cuando el viento golpea contra ellas. Si observamos atentamente su estructura, podremos darnos cuenta que las palas tiene muchas secciones de formas y medidas distintas.
Su forma de gota nos hace pensar en la aerodinámica del ala de un avión, como ya pudimos ver en sumo detalle en nuestro video anterior. En el caso del ala, el flujo de aire envistía el ala siguiendo una trayectoria muy precisa que provocaba que las moléculas de aire de la superficie inferior del ala tubieran mayor densidad respecto a las moléculas de la superficie superior. La diferencia de presiones entre ambas partes causaba la elevación del ala y como consecuencia de todo el avión.
También en este caso, la dinámica de elevación del aspa de una turbina es muy parecida.
Gracias al mecanismo de control de paso, la pala de la turbina eólica se coloca con forma inclinada para alinearse en todo momento con el flujo de aire. Cuando la velocidad de la pala aumenta, la trayectoria del viento hacia la punta del aspa se tomará un ángulo mayormente inclinado. Todo ello significa que el aspa sufre una torsión constante desde la base hasta la punta.
Después de observar el príncipio del funcionamiento de las turbinas eólicas, podríamos llegar a pensar que una turbina que esté compuesta por muchas más palas sería más potente que otra con tres, dos o incluso una sola pala.
En parte, esta conclusión tiene su razonamiento, más palas conllevan poder obtener más potencia. Sin embargo, cuantas más aspas tenga una turbina, mayor será a su vez el par torsional, que es la fuerza que crea el giro, y más lenta se volverá la velocidad de giro a causa del incremento de la resistencia del flujo de aire.
Así pues, una turbina eólica con muchas aspas será más potente, pero resultará menos eficiente que otra con menos aspas.
Una turbina eólica, con 3 aspas colocadas con un ángulo de 120 grados las unas de las otras representa el compromiso perfecto entre potencia y eficiencia. Una turbina con 4 aspas conllevaría un peso más grande, y en consecuencia unos costes más elevados. Lo mismo ocurriría con una turbina de 2 aspas, que a pesar de poder lograr un rendimiento similar, exigiría tener que aumentar las dimensiones estructurales ocasionando unos costes más elevados.
Hemos podido contemplar que el diseño y realización de una turbina eólica conlleva una serie de decisiones estructurales que no están directamente vinculadas con la POTENCIA, sin embargo, tienen en cuenta varios factores como; los costes, trabajos de mantenimiento, contaminación acústica, impacto paisajístico, entre otros.
Hasta el día de hoy, el MANTENIMIENTO juega un papel fundamental para poder garantizar un funcionamiento correcto de estos dispositivos. No obstante, los aerogeneradores continuarán sufriendo accidentes de no llevarse a cabo un seguimiento y un mantenimiento regular.
Las causas de estos accidentes se atribuyen principalmente a:
• Condiciones meteorológicas adversas.
• Incendios ocasionados por el fallo de componentes internos o del sistema de lubricación.
• Daños en las palas de la turbina causados por rayos, o por el impacto de cuerpos extraños.
Si este video te ha resultado útil, rogamos no te olvides de dejar un me gusta y un comentario. Además, agradeceríamos si se subscribiera a nuestro canal para estar siempre al corriente de nuestros futuros proyectos. Para más información visite nuestra página web www.jaescompany.com. Muchas gracias.
Las aspas empiezan a girar cuando el viento alcanza una velocidad mínima de arranque (llamado en inglés cut-in wind speed).
El rotor está conectado a un eje de transmisión que gira en el interior de la góndola. La energía de la rotación del eje de transmisión se convierte en energía eléctrica mediante el generador. Entonces, un generador es un dispositivo que utiliza el fenómeno de la inducción electromagnética para producir tensión eléctrica.
En las turbinas eólicas de grandes dimensiones, el rotor junto con el generador eléctrico normalmente están asociados con un multiplicador de transmisión, que tiene la función de aumentar la velocidad de giro del eje. Con ello, se asegura la adecuada alimentación del generador, incluso en los casos en que las aspas giren muy lentamente.
La mayoría de los parques eólicos están equipados con un Inverter que convierte la corriente continua en corriente alterna de 220 voltios, y de esta manera la adecúa para ser suministrada a la red o para el auto consumo.
A medida que la velocidad del viento vaya aumentando, a la vez, esto resultará en un progresivo incremento de la potencia instantanea de la turbina, hasta alcanzar la velocidad nominal. Es decir, la velocidad del viento mediante la cual el generador alcanza la potencia nominal.
El pico de potencia de salida permanece constante hasta el umbral máximo de velocidad del viento que resiste la turbina.
De sobrepasarse este umbral, el generador dejaría de producir energía y se pondría en modo seguro recorriendo a los sistemas de protección activos o pasivos con el fin de evitar daños a sus componentes mecánicos.
Hemos dicho ya que las aspas de la turbina empiezan a moverse cuando el viento golpea contra ellas. Si observamos atentamente su estructura, podremos darnos cuenta que las palas tiene muchas secciones de formas y medidas distintas.
Su forma de gota nos hace pensar en la aerodinámica del ala de un avión, como ya pudimos ver en sumo detalle en nuestro video anterior. En el caso del ala, el flujo de aire envistía el ala siguiendo una trayectoria muy precisa que provocaba que las moléculas de aire de la superficie inferior del ala tubieran mayor densidad respecto a las moléculas de la superficie superior. La diferencia de presiones entre ambas partes causaba la elevación del ala y como consecuencia de todo el avión.
También en este caso, la dinámica de elevación del aspa de una turbina es muy parecida.
Gracias al mecanismo de control de paso, la pala de la turbina eólica se coloca con forma inclinada para alinearse en todo momento con el flujo de aire. Cuando la velocidad de la pala aumenta, la trayectoria del viento hacia la punta del aspa se tomará un ángulo mayormente inclinado. Todo ello significa que el aspa sufre una torsión constante desde la base hasta la punta.
Después de observar el príncipio del funcionamiento de las turbinas eólicas, podríamos llegar a pensar que una turbina que esté compuesta por muchas más palas sería más potente que otra con tres, dos o incluso una sola pala.
En parte, esta conclusión tiene su razonamiento, más palas conllevan poder obtener más potencia. Sin embargo, cuantas más aspas tenga una turbina, mayor será a su vez el par torsional, que es la fuerza que crea el giro, y más lenta se volverá la velocidad de giro a causa del incremento de la resistencia del flujo de aire.
Así pues, una turbina eólica con muchas aspas será más potente, pero resultará menos eficiente que otra con menos aspas.
Una turbina eólica, con 3 aspas colocadas con un ángulo de 120 grados las unas de las otras representa el compromiso perfecto entre potencia y eficiencia. Una turbina con 4 aspas conllevaría un peso más grande, y en consecuencia unos costes más elevados. Lo mismo ocurriría con una turbina de 2 aspas, que a pesar de poder lograr un rendimiento similar, exigiría tener que aumentar las dimensiones estructurales ocasionando unos costes más elevados.
Hemos podido contemplar que el diseño y realización de una turbina eólica conlleva una serie de decisiones estructurales que no están directamente vinculadas con la POTENCIA, sin embargo, tienen en cuenta varios factores como; los costes, trabajos de mantenimiento, contaminación acústica, impacto paisajístico, entre otros.
Hasta el día de hoy, el MANTENIMIENTO juega un papel fundamental para poder garantizar un funcionamiento correcto de estos dispositivos. No obstante, los aerogeneradores continuarán sufriendo accidentes de no llevarse a cabo un seguimiento y un mantenimiento regular.
Las causas de estos accidentes se atribuyen principalmente a:
• Condiciones meteorológicas adversas.
• Incendios ocasionados por el fallo de componentes internos o del sistema de lubricación.
• Daños en las palas de la turbina causados por rayos, o por el impacto de cuerpos extraños.
Si este video te ha resultado útil, rogamos no te olvides de dejar un me gusta y un comentario. Además, agradeceríamos si se subscribiera a nuestro canal para estar siempre al corriente de nuestros futuros proyectos. Para más información visite nuestra página web www.jaescompany.com. Muchas gracias.