Energía Eólica II

Energía Eólica II

Hay varios tipos de generadores eólicos y de diversos tamaños, según la energía que deban captar. Están los de eje horizontal y los de eje vertical. Dentro de los de eje horizontal podemos enumerar:

1. Aerogeneradores con rotor Tripala (son los molinos mas usados)
2. Aerogeneradores con rotor Bipala
3. Aerogeneradores con rotor de una pala o Monóptero
4. Aerogeneradores Multipala (son los que vemos en los campos, utilizados para bombeo de agua).
5. Aerogeneradores multirotores.
6. Aerogenerador perpendicular a la dirección del viento.

Todos estos aerogeneradores (de eje horizontal) pueden ser de rotor a BARLOVENTO (de cara al viento) o de rotor a SOTAVENTO (con el rotor detrás del resto de la maquina respecto a la dirección del viento). 

 

Barlovento

Sotavento

La ventaja de los rotores a barlovento, es que el flujo de aire esta menos alterado al llegar a las aspas, ya que no hay ningún objeto delante de la hélice. La desventaja es que necesita un rotor más resistente, lo cual encarece el precio del mismo. También necesita algún sistema de orientación de cara al viento, ya sea electrónico (accionado por sensores), o físico (una aleta estabilizadora detrás del aerogenerador).

La ppal desventaja de un rotor a sotavento, es que, al estar atrás del resto del equipo, el flujo de aire llega a las aspas alterado, diluido. Como ventaja, los aerogeneradores con rotor a sotavento pueden ser diseñados de manera tal que no necesiten sistema de orientación. Otra de las ventajas es que pueden usarse aspas de materiales livianos y flexibles, abaratando el costo, y proveyendo un sistema de regulación de velocidad automático: cuando las ráfagas de viento se tornan muy fuertes, las aspas se doblan, por lo cual, al haber menos superficie de las aspas de cara al viento, el rotor disminuye su velocidad.

Dentro de los aerogeneradores de eje vertical podemos enumerar:

1. Aeromotores de rotor Savonius y sus derivados
2. Aeromotores de rotor Darrieus y sus derivados
3. Aeromotores de rotor mixto (es una combinación de los dos anteriores)

Entre estos modelos ppales hay muchas variaciones según las necesidades que se quieran suplir y las condiciones del lugar donde será instalado. Si buscan en YouTube “Aerogeneradores”, van a encontrar muchos modelos no populares, experimentales y también modelos caseros. A continuación, una breve descripción de cada uno de los modelos de aerogeneradores mencionados:

Eje Horizontal:

Aerogeneradores Multipala

Son los que vemos en los campos, usados sobre todo para bombeo de agua. Al tener muchas palas giran con poco viento (tienen elevado par de arranque, en lenguaje técnico), pero no alcanzan gran velocidad. Esto es adecuado y útil para el uso que se le da, pero no lo es para generación de electricidad, sistema que necesita gran velocidad de rotación en su eje.

Aerogeneradores Tripala

Son los molinos que encontramos en los campos de Dinamarca, España y otros países, altos, grandes y en gral pintados de blanco. El tener tres palas le da estabilidad en su movimiento rotacional, lo cual implica que la estructura deba resistir menor tensión, casi nula. Esta es la principal ventaja con respecto a los generadores de dos y una pala, y la razón por la que la mayoría de los generadores, de gran tamaño, son construidos de tres palas.

Aerogeneradores Bipala

Desarrollan mayor velocidad de rotación (cuanto menos palas, mayor velocidad), lo cual es una ventaja respecto los aerogeneradores tripalas. Pero como desventaja generan mayor tensión en la estructura, y debido a su mayor velocidad, producen más ruido.

Aerogeneradores Monopala

Pueden desarrollar más velocidad que los dos anteriores, dos veces mayor q los tripalas, y hay diseños grandes de este tipo de aerogeneradores. Las desventajas son su impacto sonoro debido a la velocidad de rotación, y que necesitan un contrapeso, muy precisamente calculado y construido. Ya que de otro modo fuerzan demasiado la estructura del aerogenerador logrando que se acorte su vida útil.

Aerogeneradores con multirotor

Son de dos o mas pares de palas. A veces comparten el mismo eje, girando en la misma dirección. Otras veces ejes distintos, uno acoplado al rotor del generador y otro al estator (la parte de un generador eléctrico que en general esta quieta). Y giran en sentidos contrarios. De esta manera se logra generar energía eléctrica equivalente a la que se lograría con una sola pala girando al doble de la velocidad.

Aerogenerador perpendicular a la dirección del viento

No poseen buen rendimiento. Necesitan al igual que los anteriores, un sistema de orientación con respecto a la dirección del viento. Su diseño es similar a el de los antiguos molinos de agua (una rueda con palas).

Eje vertical:

Aerogeneradores de rotor Savonius

Hay numerosas variantes. Tienen un elevado par de arranque (funcionan con poco viento), pero no alcanzan grandes velocidades. Todos los aerogeneradores de eje vertical giran sin importar la dirección del viento.

Aerogeneradores de rotor Darrieus

Funcionan por el mismo fenómeno por el cual los aviones vuelan. Sus aspas tienen el perfil con forma de ala de avión, y esto es lo que genera el movimiento de rotación. Tienen un bajo par de arranque (no funcionan con poco viento), pero pueden alcanzar grandes velocidades de rotación. Este tipo de aerogenerador podría competir con los tripala de eje horizontal. En general se ven diseños de 2 o 3 palas, pero pueden tener más. Para mejorar su par de arranque suele acoplarse un rotor savonius pequeño, que por supuesto, alterara otras características del aerogenerador. Por lo cual debe ser correctamente dimensionado según el resultado que se quiera lograr. Se llaman Aerogeneradores de Rotor Mixto.

Les dejo un video del modelo de aerogenerador mas grande concebido hasta ahora:

Bueno, eso es todo por ahora, es un resumen de la info que tengo. Si tienen alguna duda, o alguna pregunta me dicen. Y si quieren info más específica pídanme.