Los sistemas encargados de generar energía eléctrica a partir del viento, son denominados aerogeneradores, y son una versión más compleja y sofisticada de los molinos de viento. Hoy en día, existen varios tipos de aerogeneradores, pero en este artículo nos centraremos en aquellos con eje horizontal, que son los más conocidos y comercializados en la industria de la energía eólica.
Definición de aerogenerador
Un aerogenerador es un dispositivo generador de electricidad capaz de transformar la energía cinética del viento en energía mecánica y, luego, mediante la utilización de un alternador, se genera la energía eléctrica.
Actualmente, los aerogeneradores más utilizados son de 3 aspas. Desde una perspectiva técnica, para levantar una torre de esta envergadura y mantener su equilibrio, conviene hacerlo con la menor cantidad de aspas posibles, y 3 palas girando con respecto a un eje horizontal, es el número ideal y la mejor configuración para ello.
¿Cómo funciona un aerogenerador?
De forma simple, un aerogenerador funciona de la siguiente manera:
-
En primer lugar, un aerogenerador debe saber cuál es la dirección del viento para situarse de frente y aprovechar la fuerza que trae consigo la corriente. Pero, ¿cómo puede el aerogenerador saberlo? Pues bien, lo hace mediante un dispositivo llamado veleta. Una veleta es un dispositivo que se coloca en la parte superior de la torre y es la responsable de indicar al sistema de rotación la dirección del viento, pudiendo orientarse permanentemente.
-
La torre, al estar siempre de manera frontal a la fuerza del viento (energía cinética), es la responsable de producir el movimiento giratorio de las aspas, cuyos diseños están optimizados para captar al máximo las corrientes de aire. Las palas están fabricadas con un material ligero y altamente resistente para facilitar sus movimientos.
-
La velocidad de rotación varía dependiendo de la fuerza del viento, pero mantiene una velocidad comprendida entre 7 y 12 vueltas por minuto. Es capaz de girar con corrientes de aire a pocas velocidades (10 km/h), y cuando la velocidad del viento es alta (90 km/h), la torre está configurada para, por razones de seguridad, detener su marcha.
-
Las aspas están unidas a un buje, y este buje, está unido al eje lento, que gira a la misma velocidad que las aspas (entre 7 y 12 vueltas por minuto). Al eje lento, está acoplado la multiplicadora, que es la encargada de producir una velocidad 100 veces mayor a la velocidad de las aspas. Luego, la multiplicadora le transfiere esta velocidad al eje rápido.
-
El eje rápido, que tiene la capacidad de girar hasta más de 500 vueltas por minuto, está unida a un generador, que tiene como objetivo recibir la energía cinética del eje rápido para convertirla en energía eléctrica.
-
Ahora, la electricidad resultante viaja por el interior de la torre hasta la base de la instalación, donde un transformador eleva su voltaje para luego transportarla por el parque eólico a través de cables subterráneos.
-
Luego, la corriente alterna es llevada hasta la subestación, donde el voltaje es elevado nuevamente para incorporarla a la red de energía eléctrica y distribuirla hasta los puntos de consumo, donde podrá ser utilizada. Estos puntos de consumo son: hogares, empresas, o cualquier instalación que necesite de energía eléctrica.
Características de un aerogenerador
-
Las torres pueden alcanzar los 100 metros de alto.
-
En aerogeneradores grandes, los rotores pueden tener 30 metros de diámetro.
-
La energía eólica, junto con los aerogeneradores, se están volviendo cada vez más populares debido a su viabilidad industrial.
-
Los aerogeneradores tienen en promedio una vida útil de 25 años.
-
Todas las funciones elementales de un aerogenerador están monitorizadas desde una sala de control.
-
La distancia entre aerogeneradores en un parque eólico es de al menos 1.5 veces la altura de estos.
-
Para proteger a las aves, se hace un esfuerzo por instalar estos dispositivos donde no exista un tráfico de animales aéreos.
-
Con el objetivo de evitar la contaminación acústica, los aerogeneradores se instalan a una distancia de al menos 1 kilómetro de donde existan poblaciones.