D Marcelo-EnergiaEolica EN2

Vista previa del material en texto

Daniel MARCELO
daniel.marcelo@udep.pe
Sección Energía. Universidad de Piura www.udep.edu.pe
Av. Ramón Múgica 131. Urb. San Eduardo. Piura. Perú
E N E R G Í A E Ó L I C A
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
mailto:daniel.marcelo@udep.pe
http://www.udep.edu.pe/
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Hasta el siglo XIX, la única energía de origen no animal para
realización de trabajo mecánico era la proveniente del agua o del
viento.
La primera y más inmediata forma de aprovechamiento de la
energía eólica ha sido aplicada a la navegación (naves Egipcias,
datan del IV ó V milenio antes de J.C.).
Los molinos de viento existían ya en la más remota antigüedad.
Persia, Irak, Egipto y China disponían de máquinas eólicas
muchos siglos antes de J.C.; Hammurab I. rey de Babilonia, 17
siglos antes de J.C. utilizó molinos accionados por el viento para
regar las llanuras de Mesopotamia y para la molienda del grano.
Eran primitivas máquinas eólicas de rotor vertical con varias
palas de madera o caña, cuyo movimiento de rotación era
comunicado directamente por el eje a las muelas del molino.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Los molinos de viento fueron utilizados en Europa en la Edad Media,
comenzando a extenderse por Grecia, Italia y Francia.
Según algunos autores, se debe a los cruzados la introducción de la
tecnología eólica en Occidente, si bien otros opinan que Europa
desarrolla su propia tecnología, claramente distinta de la oriental, ya
que en Europa se imponen fundamentalmente los molinos de eje
horizontal, mientras que los molinos orientales eran de eje vertical.
Se encuentran abundantes ejemplos de la importancia que los molinos
de viento llegaron a tener en diversas aplicaciones; citemos como
ejemplo relevante los molinos castellanos utilizados para la molienda y
los no menos conocidos molinos holandeses usados desde 1430 para la
desecación de los polders, todos ellos de eje horizontal.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
En el siglo XVI Holanda perfecciona el diseño de los molinos y los utiliza
para el drenaje; entre los años 1609 y 1612, Beemster Polder fue
drenado con la ayuda de estas máquinas; sin embargo, no sólo utilizaron
los molinos para drenar el agua, sino también para extraer aceites de
semillas, moler grano, etc; precisamente el nombre de molinos proviene
de este tipo de aplicaciones.
Una idea de la importancia que en el pasado adquirió la energía eólica
nos la da el hecho de que en el siglo XVIII, los holandeses tenían
instalados y en funcionamiento 20.000 molinos, que les proporcionaban
una media de 20 kW cada uno, energía nada despreciable para las
necesidades de aquella época.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
En 1724 Leopold Jacob proyecta un molino de ocho palas que mueve
una bomba de pistón; en 1883 aparece el pequeño multipala americano
diseñado por Steward Perry. Este molino, de unos 3 metros de diámetro
utilizado para bombeo, ha sido el más vendido de la historia, llegándose
a fabricar más de seis millones de unidades, de las que existen varios
miles en funcionamiento.
Como precursor de los actuales aerogeneradores, es necesario citar la
aeroturbina danesa de Lacourt (1892), máquina capaz de desarrollar
entre 5 y 25 kW.
En el año 1910 Dinamarca tenía instalada una potencia eólica de 200
MW. En 1927, el holandés A.J. Dekker construye el primer rotor provisto
de palas con sección aerodinámica, capaz de alcanzar velocidades en
punta de pala, cuatro o cinco veces superiores la del viento incidente.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
En 1927, se demostró que el rendimiento de las turbinas
aumentaba con la velocidad de rotación y que, en cualquier caso no
podía superar el 60% de la energía contenida en el viento. Por lo
tanto, los nuevos rotores debían funcionar con elevadas velocidades
de rotación para conseguir rendimientos más elevados.
La teoría demostró también que cuanto mayor era la velocidad
de rotación menor importancia tenía el número de palas, por lo que
las turbinas modernas podían incluso construirse con una sola pala
sin que disminuyera su rendimiento aerodinámico
significativamente.
A pesar de los esfuerzos realizados y de la mayor eficacia de
las nuevas turbinas, las dificultades de almacenamiento y las
desventajas propias de la irregularidad de los vientos fueron la
causa de que las aplicaciones basadas en el aprovechamiento del
viento como recurso energético continuaran declinando hasta el
final de la Primera Guerra."diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Tras la crisis de 1929, fueron innumerables los trabajos realizados
sobre plantas eólicas de gran potencia en Europa y USA.
Los programas eólicos centraron su interés en aspectos diferentes
como, la evaluación de los recursos disponibles, obtención y
tratamiento de datos meteorológicos, elaboración de mapas
eólicos y localización de emplazamientos, y el cálculo, diseño y
construcción de plantas de gran potencia.
A la vez se intentó crear incentivos que motivasen a la iniciativa
privada a fabricar y comercializar pequeñas turbinas con
funcionamiento autónomo, que permitiesen cubrir las necesidades
de explotaciones agrícolas o industriales situadas en zonas
apartadas.
Dentro de los grandes proyectos, el Honnef alemán consistía en
instalar torres de 300 metros de altura, con 3 ó 5 rotores de 150
metros de diámetro, capaces de generar 75 MW."diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El anteproyecto Heronemus (U.S.A.) consistía en la construcción de
estaciones eólicas compuestas por torres de 113 metros de altura con tres
rotores de 73 metros de diámetro; se pensaba que con 1400 estaciones de
este tipo, ubicadas en la costa se podría generar el 8% de la demanda
eléctrica U.S.A.
En 1931 se instaló en el Mar Negro una máquina eólica de 100 kW.
Entre 1941 y 1945 estuvo funcionando en U.S.A, una unidad de 1,2 MW.
Una vez finalizada la Segunda Guerra, y como consecuencia del período
de escasez que siguió, los países europeos elaboraron programas
nacionales para elegir los emplazamientos más adecuados donde
deberían instalarse las grandes plantas eólicas que se proyectaban.
Este periodo se prolonga hasta mediados de los sesenta en que, una vez
restablecida la economía internacional, acaba perdiendo interés por no
resultar sus precios competitivos con los de los combustibles fósiles
convencionales, por lo que el bajo precio del petróleo, hasta 1973, cerró el
camino al desarrollo de la tecnología eólica
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
A esta etapa siguió otra de precios del petróleo altos que se prolongó
hasta 1986 y que favoreció el desarrollo de los aerogeneradores eólicos
como fuente de energía alternativa, renovable y no contaminante, capaz de
producir electricidad a precios competitivos.
En esta época, las redes de electrificación empezaban a ser lo
suficientemente extensas como para cubrir la mayor parte de las zonas
rurales, por lo que también disminuyeron las ventajas de los
aerogeneradores de baja potencia utilizados en zonas aisladas.
En los años siguientes, los pequeños aerogeneradores aumentaron poco a
poco su potencia, a la vez que mejoraban su fiabilidad y reducían costes;
las potencias medias de los aerogeneradores instalados entre 1990 y 1991
era de 225 kW.
Sucesivamente se han construido aerogeneradores con potencias
mayores, que aumentan la fiabilidad de las máquinas y reducen costes,
convergiendo hacia nuevas generaciones de aeroturbinas de 500 kW a 1,2
MW.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
La fabricación de pequeñas máquinas ha ido perdiendo interés en países
con redes de distribución de electricidad muy extendidas,ya que los
costes superiores de la energía en instalaciones pequeñas e individuales
las hacen poco rentables.
El precio del kW-h eólico puede ser, en aerogeneradores de potencia
media, la mitad que en los aerogeneradores de potencia baja. La
rentabilidad de las aeroturbinas eólicas implica el intentar disminuir
costos, tanto en su instalación inicial, como en los gastos de
mantenimiento, procurando que el tiempo de vida de la instalación sea
superior al del período de amortización.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Las principales ventajas de la energía eólica son las siguientes:
1.No hay emisión de gases contaminantes, ni de afluentes líquidos y
gaseosos ni de residuos sólidos. Tampoco utiliza agua.
2.Es una fuente de energía renovable, sin requerir procesos de extracción
subterráneos o a cielo abierto como ocurre en minería o geotermia.
3.Su uso y posibles incidentes en su explotación no implican riesgos
ambientales de gran impacto (derrames, explosiones, incendios, etc.)
4.Ahorra combustibles fósiles y diversifica el suministro energético.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Los principales problemas asociados con la energía eólica son:
1.El viento es disperso y de gran variabilidad y fluctuación (tanto en
velocidad como en dirección), por lo que no todos los lugares son
adecuados para una explotación técnica y económicamente viable la
energía eólica.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Su impacto medioambiental se produce a escala local y se centra
fundamentalmente en los siguientes aspectos:
1.Aumento del nivel de ruido, que podría llegar a ser molesto si está
situado en un lugar cercano a un núcleo habitado.
2.Impacto visual
3.Impacto sobre la fauna, en particular sobre las aves
4.Ocupación del suelo
5.Interferencia con transmisiones electromagnéticas, pueden producir
interferencia con la transmisión de señales (telefonía, televisión, radio,
etc.)
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
EL VIENTO
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
¿De dónde viene la energía eólica?
Todas las fuentes de energía renovables (excepto la maremotriz y la
geotérmica), e incluso la energía de los combustibles fósiles, provienen,
en último término, del sol.
Alrededor de un 1 a un 2 por ciento de la energía proveniente del sol es
convertida en energía eólica. Esto supone una energía alrededor de 50 a
100 veces superior a la convertida en biomasa por todas las plantas de
la tierra.
Las diferencias de temperatura conllevan la circulación de aire
Las regiones alrededor del ecuador, a 0° de latitud, son calentadas por
el sol más que las zonas del resto del globo.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Estas áreas calientes están indicadas en colores cálidos, rojo, naranja y
amarillo, en esta imagen de rayos infrarrojos de la superficie del mar
(tomada de un satélite de la NASA, NOAA-7, en julio de 1984).
El aire caliente es más ligero que el aire frío, por lo que subirá hasta 
alcanzar una altura aproximada de 10 km y se extenderá hacia el norte y 
hacia el sur. Si el globo no rotase, el aire simplemente llegaría al Polo 
Norte y al Polo Sur, para posteriormente descender y volver al ecuador.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Cómo afecta la fuerza de Coriolis a los
vientos globales
El viento sube desde el ecuador y se
desplaza hacia el norte y hacia el sur
en las capas más altas de la
atmósfera. Alrededor de los 30° de
latitud en ambos hemisferios la fuerza
de Coriolis evita que el viento se
desplace más allá.
En esa latitud se encuentra un área de altas presiones, por lo que el
aire empieza a descender de nuevo. Cuando el viento suba desde el
ecuador habrá un área de bajas presiones cerca del nivel del suelo
atrayendo los vientos del norte y del sur. En los polos, habrá altas
presiones debido al aire frío.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
EL VIENTO GEOSTRÓFICO
Los vientos que han sido considerados precedentemente como vientos
globales son en realidad los vientos geostróficos. Los vientos
geostróficos son generados, principalmente, por las diferencias de
temperatura, así como por las de presión, y apenas son influenciados
por la superficie de la tierra. Los vientos geostróficos se encuentran a
una altura de 1.000 metros a partir del nivel del suelo. La velocidad de
los vientos geostróficos puede ser medida utilizando globos sonda.
VIENTOS DE SUPERFICIE
Los vientos están mucho más influenciados por la superficie terrestre a
altitudes de hasta 100 metros. El viento es frenado por la rugosidad de
la superficie de la tierra y por los obstáculos. Las direcciones del viento
cerca de la superficie serán ligeramente diferentes de las de los vientos
geostróficos debido a la rotación de la tierra
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
VIENTOS LOCALES: BRISAS MARINAS
Los vientos locales siempre se superponen en los sistemas eólicos a
gran escala, esto es, la dirección del viento es influenciada por la suma
de los efectos global y local. Cuando los vientos a gran escala son
suaves, los vientos locales pueden dominar los regímenes de viento.
Durante el día la tierra se calienta más
rápidamente que el mar por efecto del sol.
El aire sube, circula hacia el mar, y crea una
depresión a nivel del suelo que atrae el aire
frío del mar. Esto es lo que se llama brisa
marina.
A menudo hay un periodo de calma al
anochecer, cuando las temperaturas del
suelo y del mar se igualan.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
LA ENERGÍA EN EL VIENTO: DENSIDAD DEL AIRE Y
ÁREA DE BARRIDO DEL ROTOR
Un aerogenerador obtiene su potencia de entrada
convirtiendo la fuerza del viento en un par (fuerza
de giro) actuando sobre las palas del rotor.
La cantidad de energía transferida al rotor por el
viento depende de la densidad del aire, del área de
barrido del rotor y de la velocidad del viento.
La animación muestra cómo una porción cilíndrica de aire de 1 metro de
espesor pasa a través del rotor de un aerogenerador típico de 1.000 kW.
Con un rotor de 54 metros de diámetro cada cilindro pesa realmente 2,8
toneladas, es decir, 2.300 veces 1,225 kg.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
DENSIDAD DEL AIRE
La energía cinética de un cuerpo en movimiento es proporcional a su
masa (o peso). Así, la energía cinética del viento depende de la
densidad del aire, es decir, de su masa por unidad de volumen.
En otras palabras, cuanto "más pesado" sea el aire más energía
recibirá la turbina.
A presión atmosférica normal y a 15° C el aire pesa unos 1,225
kilogramos por metro cúbico, aunque la densidad disminuye
ligeramente con el aumento de la humedad.
Además, el aire es más denso cuando hace frío que cuando hace calor.
A grandes altitudes (en las montañas) la presión del aire es más baja y
el aire es menos denso.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Un aerogenerador desviará el viento antes
incluso de que el viento llegue al plano del
rotor. Esto significa que nunca seremos
capaces de capturar toda la energía que
hay en el viento utilizando un
aerogenerador.
En la imagen de arriba tenemos el viento que viene desde la derecha y
usamos un mecanismo para capturar parte de la energía cinética que
posee el viento (en este caso usamos un rotor de tres palas, aunque
podría haberse tratado de cualquier otro mecanismo).
LOS AEROGENERADORES DESVÍAN EL VIENTO
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El rotor de la turbina eólica debe obviamente frenar el viento cuando
captura su energía cinética y la convierte en energía rotacional. Esto
implica que el viento semoverá más lentamente en la parte izquierda del
rotor que en la parte derecha.
Dado que la cantidad de aire que pasa a través del área barrida por el rotor
desde la derecha (por segundo) debe ser igual a la que abandona el área del
rotor por la izquierda, el aire ocupará una mayor sección transversal
(diámetro) detrás del plano del rotor.
Este efecto puede apreciarse en la imagen anterior, donde se muestra un
tubo imaginario, el llamado tubo de corriente, alrededor del rotor de la
turbina eólica. El tubo de corriente muestra cómo el viento moviéndose
lentamente hacia la izquierda ocupará un gran volumen en la parte
posterior del rotor.
LOS AEROGENERADORES DESVÍAN EL VIENTO
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
LA POTENCIA DEL VIENTO: CUBO DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO
La velocidad del viento es muy importante para la cantidad de energía que
un aerogenerador puede transformar en electricidad: la cantidad de
energía que posee el viento varía con el cubo (la tercera potencia) de la
velocidad media del viento; p.ej., si la velocidad del viento se duplica la
cantidad de energía que contenga será 2 3 = 2 x 2 x 2 = ocho veces mayor.
La potencia del viento que pasa perpendicularmente a través de un área
circular es:
P = ½. ρ. v3 .π.r2
P = potencia del viento medida en W (vatios).
ρ (rho) = densidad del aire seco = 1.225 medida en kg/m3
v = velocidad del viento medida en m/s (metros por segundo)
π = (pi) = 3.1415926535...
r = radio del rotor medido en m (metros).
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Las mediciones de las velocidades del viento se realizan normalmente
usando un anemómetro de cazoletas, similar al del dibujo. El anemómetro
de cazoletas tiene un eje vertical y tres cazoletas que capturan el viento. El
número de revoluciones por segundo son registradas electrónicamente.
Normalmente, el anemómetro está provisto de una veleta para detectar la
dirección del viento.
Para mediciones orientadas a desarrollo de parque eólicos, el anemómetro
a usar debe tener un error de alrededor del 1% (costo de 700 a 900
dólares).
MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO:
ANEMÓMETROS
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
La mejor forma de medir la velocidad del viento en una
futura localización de una turbina eólica es situar un
anemómetro en el extremo superior de un mástil que
tenga la misma altura que la altura de buje esperada de
la turbina que se va a utilizar. Esto evita la incertidumbre
que conlleva el recalcular la velocidad del viento a una
altura diferente.
MEDICIONES DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO EN LA
PRÁCTICA
Colocando el anemómetro en la parte superior del mástil se minimizan las
perturbaciones de las corrientes de aire creadas por el propio mástil. Si el
anemómetro está situado en la parte lateral del mástil es fundamental
enfocarlos en la dirección de viento dominante para minimizar el abrigo del
viento de la torre.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Los datos de las velocidades y direcciones del viento
obtenidos por el anemómetro son recogidos en un chip
electrónico en una pequeña computadora, el registrador
de datos ('data logger'), que puede funcionar con batería
durante un largo período de tiempo.
La fotografía muestra un ejemplo de un registrador de
datos.
Las velocidades del viento son medidas en medias de 10
minutos para que sea compatible con la mayoría de
programas estándar (y con la bibliografía sobre el tema).
Los resultados en las velocidades del viento son diferentes
si se utilizan diferentes periodos de tiempo para calcular
las medias, como se verá posteriormente.
EL REGISTRADOR DE DATOS ('DATA LOGGER')
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Para mostrar la información sobre las distribuciones de velocidades del
viento y la frecuencia de variación de las direcciones del viento, puede
dibujarse la llamada rosa de los vientos basándose en observaciones
meteorológicas de las velocidades y direcciones del viento.
Se divide la rosa en doce sectores, abarcando cada uno 30° del
horizonte (también puede dividirse en 8 ó 16 sectores, aunque 12 es el
número de sectores que el Atlas Eólico Europeo, del cuál ha sido tomada
esta imagen, suele utilizar como estándar).
El radio de las cuñas amplias (las más exteriores) proporciona la
frecuencia relativa de cada una de las doce direcciones del viento, es
decir, qué tanto por ciento del tiempo el viento sopla desde esa dirección.
LA ROSA DE LOS VIENTOS
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
LA ROSA DE LOS VIENTOS
La segunda cuña da la misma información pero multiplicada por la media
de la velocidad del viento en cada dirección particular. El resultado se
normaliza sumando hasta el 100 por cien. Esto indica la contribución de
cada sector en la velocidad media del viento en nuestra ubicación
particular.
La cuña más interior (en rojo) proporciona la misma información que la
primera pero multiplicada por el cubo de la velocidad del viento en cada
ubicación. El resultado se normaliza sumando hasta el 100 por cien. Esto
indica la contribución de cada sector en la energía contenida en el viento
en nuestra ubicación particular.
NOTA: La rosa de los vientos sólo
indica la distribución relativa de las
direcciones del viento, y no el nivel real
de la velocidad media del viento.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
CÓMO UTILIZAR UNA ROSA DE LOS VIENTOS
Un vistazo a la rosa de los vientos es extremadamente útil para situar
aerogeneradores. Si una gran parte de la energía del viento viene de una
dirección particular, lo que deseará, cuando coloque una turbina eólica en
el paisaje, será tener la menor cantidad de obstáculos posibles en esa
dirección, así como un terreno lo más liso posible.
En las figuras anteriores, la mayor parte de la energía viene del Sudoeste,
por lo que no necesitaríamos preocuparnos de los obstáculos al este y al
sudeste del aerogenerador, ya que apenas llegaría nada de energía desde
esas direcciones.
Sin embargo los modelos eólicos pueden variar de un año a otro, así como
el contenido energético (normalmente alrededor de un 10 por ciento). Por
lo tanto, lo más conveniente es tener observaciones de varios años para
poder obtener una media fidedigna.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
EL EMPLAZAMIENTO
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
RUGOSIDAD Y CIZALLAMIENTO DEL VIENTO
A una gran altura de la superficie del suelo, alrededor de un kilómetro, la
superficie terrestre apenas ejerce influencia alguna sobre el viento. Sin
embargo, en las capas más bajas de la atmósfera, las velocidades del
viento se ven afectadas por la fricción con la superficie terrestre.
En la industria eólica se distingue entre rugosidad del terreno, la
influencia de los obstáculos, y la influencia del contorno del terreno,
también llamada orografía del área.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
RUGOSIDAD
En general, cuanto más pronunciada sea la rugosidad del terreno mayor
será la ralentización que experimente el viento.
Los bosques y las grandes ciudades ralentizan mucho el viento, mientras
que las pistas de hormigón de los aeropuertos sólo lo ralentizan
ligeramente. Las superficies de agua son incluso más lisas que las pistas
de hormigón, y tendrán por tanto menos influencia sobre el viento,
mientras que la hierba alta y los arbustos ralentizan el viento de forma
considerable.
En la industria eólica, la gente suele referirse a clase de rugosidad o
longitud de rugosidad cuando se trata de evaluar las condiciones eólicas
de un paisaje.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Una alta rugosidad de clase 3 ó 4 se refiere a un paisaje con muchos
árboles y edificios, mientras que a la superficie delmar le corresponde
una rugosidad de clase 0.
Las pistas de hormigón de los aeropuertos pertenecen a la clase de
rugosidad 0.5, al igual que el paisaje abierto y llano.
El término longitud de rugosidad es la distancia sobre el nivel del suelo a
la que teóricamente la velocidad del viento debería ser nula.
Tabla de clases y de longitudes de rugosidad 
Clase de 
rugosidad
Longitud de 
rugosidad m
Índice de 
energía (%)
Tipo de paisaje
0 0,0002 100 Superficie del agua 
0,5 0,0024 73 
Terreno completamente abierto con una superficie lisa, 
p.ej., pistas de hormigón en los aeropuertos, césped 
cortado, etc. 
1 0,03 52 
Área agrícola abierta sin cercados ni setos y con 
edificios muy dispersos. Sólo colinas suavemente 
redondeadas 
1,5 0,055 45 
Terreno agrícola con algunas casas y setos 
resguardantes de 8 metros de altura con una distancia 
aproximada de 1250 m. 
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El hecho de que el perfil del viento se mueva hacia velocidades más bajas
conforme nos acercamos al nivel del suelo suele llamarse cizallamiento
del viento.
El cizallamiento del viento también puede ser importante en el diseño de
aerogeneradores. Considerando un aerogenerador con una altura del buje
de 40 metros y con un diámetro del rotor de 40 metros observará que el
viento sopla a 9,3 m/s cuando el extremo de la pala se encuentra en su
posición más elevada, y sólo a 7,7 m/s cuando dicho extremo se encuentra
en la posición inferior.
Esto significa que las fuerzas que actúan sobre la pala del rotor cuando
está en su posición más alta son mucho mayores que cuando está en su
posición más baja.
CIZALLAMIENTO DEL VIENTO
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El gráfico muestra como varía la velocidad del viento en una rugosidad
de clase 2 (suelo agrícola con algunas casas y setos de protección a
intervalos de unos 500 metros), considerando que el viento sopla a una
velocidad de 10 m/s a 100 metros de altura.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Los obstáculos del viento tales como edificios, árboles, formaciones
rocosas, etc. pueden disminuir la velocidad del viento de forma
significativa y a menudo crean turbulencias en torno a ellos.
Como puede verse en este dibujo de típicas corrientes de viento
alrededor de un obstáculo, la zona de turbulencias puede extenderse
hasta una altura alrededor de 3 veces superior a la altura del obstáculo.
La turbulencia es más acusada detrás del obstáculo que delante de él.
Así pues, lo mejor es evitar grandes obstáculos cerca de las turbinas
eólicas, y en particular si se encuentran en la parte donde sopla en
viento dominante, es decir, "en frente de la turbina".
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Dado que un aerogenerador produce energía
a partir de la energía del viento, el viento que
abandona la turbina debe tener un contenido
energético menor que el que llega a la
turbina.
EFECTO DE LA ESTELA
Habrá una estela tras la turbina, es decir, una larga cola de viento bastante
turbulenta y ralentizada, si se compara con el viento que llega a la turbina.
Puede verse la estela tras un aerogenerador si se le añade humo al aire
que va a pasar a través de la turbina, tal y como se ha hecho en la imagen.
En los parques eólicos, para evitar una turbulencia excesiva corriente
abajo alrededor de las turbinas, cada una de ellas suele estar separada del
resto una distancia mínima equivalente a tres diámetros del rotor.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Como norma general, la separación entre aerogeneradores en un parque
eólico es de 5 a 9 diámetros de rotor en la dirección de los vientos
dominantes, y de 3 a 5 diámetros de rotor en la dirección perpendicular a
los vientos dominantes. En este dibujo se han situado 3 filas de cinco
turbinas cada una siguiendo un modelo totalmente típico.
EL EFECTO DEL PARQUE
Las turbinas (los puntos blancos) están
separadas 7 diámetros en la dirección
de viento dominante y 4 diámetros en la
dirección perpendicular a la de los
vientos dominantes.
La pérdida de energía típica es de
alrededor del 5 por ciento.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Si el viento toma un camino entre dos
edificios altos o en un paso estrecho entre
montañas se observará que el aire se
comprime en la parte de los edificios o de
la montaña que está expuesta al viento, y
su velocidad crece considerablemente
entre los obstáculos del viento. Esto es lo
que se conoce como "efecto túnel".
EL EFECTO TUNEL
Para obtener un buen efecto túnel el túnel debe estar "suavemente"
enclavado en el paisaje. En el caso de que las colinas sean muy
accidentadas, puede haber muchas turbulencias en ese área, es decir, el
viento soplará en muchas direcciones diferentes (y con cambios muy
rápidos).
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
EL EFECTO DE LA COLINA
Una forma corriente de emplazar aerogeneradores es situándolos en
colinas o estribaciones dominando el paisaje circundante. En particular,
siempre supone una ventaja tener una vista lo más amplia posible en la
dirección del viento dominante en el área.
En las colinas, siempre se aprecian velocidades de viento superiores a las
de las áreas circundantes. Una vez más, esto es debido a que el viento es
comprimido en la parte de la montaña que da al viento, y una vez el aire
alcanza la cima de la colina puede volver a expandirse al descender hacia
la zona de bajas presiones por la ladera a sotavento de la colina.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
ENERGÍA PRODUCIDA
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
LA LEY DE BETZ
La ley de Betz dice que sólo puede convertirse menos de 16/27 (el 59 %) de
la energía cinética en energía mecánica usando un aerogenerador.
La ley de Betz fue formulada por primera vez por el físico alemán Albert
Betz en 1919. Su libro "Wind-Energie", publicado en 1926, proporciona
buena parte del conocimiento que en ese momento se tenía sobre energía
eólica y aerogeneradores.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
FUNCIÓN DE DENSIDAD DE POTENCIA
Si multiplicamos la potencia de cada
velocidad del viento con la
probabilidad de cada velocidad del
viento de la gráfica de Weibull,
habremos calculado la distribución de
energía eólica a diferentes velocidades
del viento = la densidad de potencia.
La curva de Weibull anterior cambia de
forma, debido a que las altas
velocidades del viento tienen la mayor
parte de la potencia del viento.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El área bajo la curva gris (a lo largo del eje horizontal) nos da la
cantidad de potencia eólica por metro cuadrado de flujo del viento que
puede esperarse en este emplazamiento en particular.
El área bajo la curva azul indica qué cantidad de potencia puede ser
teóricamente convertida en potencia mecánica (según la ley de Betz ,
será 16/27 de la potencia total del viento).
El área total bajo la curva roja nos dice cual será la potencia eléctrica
que un aerogenerador producirá en dicho emplazamiento.
Lo más importante es observar que la mayor parte de la energía eólica
se encontrará a velocidades por encima de la velocidad media del
viento (promedio) en el emplazamiento.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
VELOCIDAD DE CONEXIÓN
Normalmente, los aerogeneradores están diseñados para empezar a
girar a velocidades alrededor de 3-5 m/s.
Es la llamada velocidad de conexión.
El área azul de la izquierda muestra la pequeña cantidad de potencia
perdida debido al hecho de que la turbina sólo empieza a funcionar a
partir de, digamos, 5 m/s.
VELOCIDAD DE CORTE
El aerogenerador se programará para pararse a altas velocidades del
viento, de unos 25 m/s, para evitar posibles daños el la turbina o en sus
alrededores. La velocidad del viento de parada se denomina velocidad
de corte.
La minúscula área azul de la derecha representa la pérdida de
potencia.
"diapositivas para uso interno,del 
curso EN2"
CURVA DE POTENCIA DE UN AEROGENERADOR
La curva de potencia de un aerogenerador es un gráfico que indica cuál
será la potencia eléctrica disponible en el aerogenerador a diferentes
velocidades del viento.
El gráfico muestra una curva de
potencia de un típico
aerogenerador danés de 600 kW.
Las curvas de potencia se
obtienen a partir de medidas
realizadas en campo, dónde un
anemómetro es situado sobre un
mástil relativamente cerca del
aerogenerador
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
COEFICIENTE DE POTENCIA
El coeficiente de potencia indica con qué eficiencia el aerogenerador
convierte la energía del viento en electricidad.
Simplemente dividiendo la
potencia eléctrica disponible por
la potencia eólica de entrada, para
medir cuánto técnicamente
eficiente es un aerogenerador.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
EL FACTOR DE CARGA
Otra forma de conocer la producción anual de energía de un
aerogenerador es mirar el factor de carga de una turbina en su
localización particular. Con factor de carga se entiende la producción
anual de energía dividida por la producción teórica máxima, si la
máquina estuviera funcionando a su potencia nominal (máxima)
durante las 8766 horas del año.
Ejemplo: si una turbina de 600 kW produce 1,5 millones de kWh al año,
su factor de carga es 1.500.000 : (8766* 600) = 1.500.000 : 5.259.600 =
0,285 = 28,5 por ciento.
Los factores de carga pueden variar en teoría del 0 al 100, aunque en la
práctica el rango de variación va del 20 al 70 por ciento, y sobretodo
alrededor del 20 al 30 por ciento.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
LA PARADOJA DEL FACTOR DE CARGA
Aunque generalmente se preferiría tener un gran factor de carga,
puede no ser siempre ventajoso desde el punto de vista económico.
En localizaciones con mucho viento, por ejemplo, puede ser ventajoso
usar un generador más grande con el mismo diámetro de rotor (o
diámetro de rotor más pequeño para un tamaño determinado de
generador). Esto tendería a disminuir el factor de carga (utilizando
menos de la capacidad de un generador relativamente grande), pero
puede significar una producción anual sustancialmente mayor.
Si vale o no la pena tener un menor factor de carga con un generador
relativamente mayor, depende tanto de las condiciones eólicas como,
del precio de los diferentes modelos de turbinas.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
FUNCIONAMIENTO DE UN 
AEROGENERADOR
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
La góndola
Contiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el
multiplcador y el generador eléctrico. El personal de servicio puede entrar
en la góndola desde la torre de la turbina. A la izquierda de la góndola
tenemos el rotor del aerogenerador, es decir las palas y el buje.
El buje
El buje del rotor está acoplado al eje de baja velocidad del aerogenerador.
El eje de baja velocidad
Conecta el buje del rotor al multiplicador. En un aerogenerador moderno
de 600 kW el rotor gira muy lento, a unas 19 a 30 revoluciones por minuto
(r.p.m.) El eje contiene conductos del sistema hidráulico para permitir el
funcionamiento de los frenos aerodinámicos
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El multiplicador
Tiene a su izquierda el eje de baja velocidad. Permite que el eje de alta
velocidad que está a su derecha gire 50 veces más rápido que el eje de
baja velocidad.
El eje de alta velocidad
Gira aproximadamente a 1.500 r.p.m. lo que permite el funcionamiento del
generador eléctrico. Está equipado con yn freno de disco mecánico de
emergencia. El freno mecánico se utiliza en caso de fallo del freno
aerodinámico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.
El generador eléctrico
Suele ser un generador asíncrono o de inducción. En los aerogeneradores
modernos la potencia máxima suele estar entre 500 y 1.500 kW.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El controlador electrónico
Es un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del
aerogenerador y que controla el mecanismo de orientación. En caso de
cualquier disfunción (por ejemplo, un sobrecalentamiento en el
multiplicador o en el generador), automáticamente para el aerogenerador
y llama al ordenador del operario encargado de la turbina a través de un
enlace telefónico mediante modem.
La unidad de refrigeración
Contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el generador
eléctrico. Además contiene una unidad refrigerante por aceite empleada
para enfriar el aceite del multiplicador. Algunas turbinas tienen
generadores refrigerados por agua.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
La torre
Soporta la góndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer de
una torre alta, dado que la velocidad del viento aumenta conforme nos
alejamos del nivel del suelo. Una turbina moderna de 600 kW tendrá una
torre de 40 a 60 metros (la altura de un edificio de 13 a 20 plantas).
Las torres pueden ser bien torres tubulares o torres de celosía. Las
torres tubulares son más seguras para el personal de mantenimiento de
las turbinas ya que pueden usar una escalera interior para acceder a la
parte superior de la turbina. La principal ventaja de las torres de celosía
es que son más baratas.
El mecanismo de orientación
Está activado por el controlador electrónico, que vigila la dirección del
viento utilizando la veleta
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
El anemómetro y la veleta
Las señales electrónicas del anemómetro son utilizadas por el
controlador electrónico del aerogenerador para conectarlo cuando el
viento alcanza aproximadamente 5 m/S.
El ordenador parará el aerogenerador automáticamente si la velocidad
del viento excede de 25 m/s, con el fin de proteger a la turbina y sus
alrededores.
Las señales de la veleta son utilizadas por el controlador electrónico para
girar el aerogenerador en contra del viento, utilizando el mecanismo de
orientación.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
TORRES DE AEROGENERADORES
La torre del aerogenerador soporta la góndola y el rotor. En los grandes
aerogeneradores las torres tubulares pueden ser de acero, de celosía o
de hormigón. Las torres tubulares tensadas con vientos sólo se utilizan
en aerogeneradores pequeños (cargadores de baterías, etc.).
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
TORRES TUBULARES DE ACERO
La mayoría de los grandes aerogeneradores se entregan con torres
tubulares de acero, fabricadas en secciones de 20-30 metros con bridas
en cada uno de los extremos, y son unidas con pernos "in situ". Las
torres son tronco-cónicas (es decir, con un diámetro creciente hacia la
base), con el fin de aumentar su resistencia y al mismo tiempo ahorrar
material.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
TORRES DE CELOSÍA
Las torres de celosía son fabricadas
utilizando perfiles de acero soldados. La
ventaja básica de las torres de celosía es
su coste, puesto que una torre de celosía
requiere sólo la mitad de material que
una torre tubular sin sustentación
adicional con la misma rigidez.
La principal desventaja de este tipo de
torres es su apariencia visual.
En cualquier caso, por razones estéticas,
las torres de celosía han desaparecido
prácticamente en los grandes
aerogeneradores modernos.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
TORRES DE MÁSTIL TENSADO CON
VIENTOS
Muchos de los aerogeneradores pequeños
están construidos con delgadas torres de
mástil sostenidas por cables tensores.
La ventaja es el ahorro de peso y, por lo tanto,
de coste.
Las desventajas son el difícil acceso a las
zonas alrededor de la torre, lo que las hace
menos apropiadas para zonas agrícolas.
Finalmente, este tipo de torres es más
propensa a sufrir actos vandálicos, lo que
compromete la seguridad del conjunto.
"diapositivaspara uso interno, del 
curso EN2"
SOLUCIONES DE TORRES
HÍBRIDAS
Algunas torres están hechas con
diferentes combinaciones de las
ya mencionadas.
Un ejemplo es la torre de tres
patas Bonus 95 kW de la
fotografía, de la que podría
decirse que es un híbrido entre
una torre de celosía y una torre
tensada con vientos.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
TAMAÑO DE AEROGENERADORES
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Una turbina con un generador
eléctrico de 600 kW suele tener un
rotor de unos 44 metros.
Si dobla el diámetro del rotor,
obtendrá un área cuatro veces
mayor (dos al cuadrado). Esto
significa que también obtendrá del
rotor una potencia disponible cuatro
veces mayor.
Los diámetros de rotor pueden variar algo respecto al gráfico, ya que
muchos de los fabricantes optimizan sus máquinas ajustándolas a las
condiciones de viento locales:
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
RAZONES PARA ELEGIR GRANDES TURBINAS
➢Las máquinas más grandes son capaces de suministrar electricidad a
un coste más bajo que las máquinas más pequeñas. La razón es que los
costes de las cimentaciones, la construcción de carreteras, la conexión a
la red eléctrica, además de otros componentes en la turbina (el sistema
de control electrónico, etc.), son más o menos independientes del tamaño
de la máquina.
➢Están particularmente bien adaptadas para la energía eólica en el mar.
Los costes de las cimentaciones no crecen en proporción con el tamaño
de la máquina, y los costes de mantenimiento son ampliamente
independientes del tamaño de la máquina.
➢En áreas en las que resulta difícil encontrar emplazamientos para más
de una única turbina, una gran turbina con una torre alta utiliza los
recursos eólicos existentes de manera más eficiente.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
RAZONES PARA ELEGIR TURBINAS MAS PEQUEÑAS
➢La red eléctrica local puede ser demasiado débil para manipular la
producción de energía de una gran máquina (zonas remotas, baja
densidad de población y poco consumo de electricidad en el área).
➢Hay menos fluctuación en la electricidad de salida de un parque eólico
compuesto de varias máquinas pequeñas, pues las fluctuaciones de
viento raras veces ocurren y , por lo tanto, tienden a cancelarse. Una vez
más, las máquinas más pequeñas pueden ser una ventaja en una red
eléctrica débil.
➢El coste de usar grandes grúas, y de construir carreteras lo
suficientemente fuertes para transportar los componentes de la turbina,
puede hacer que en algunas áreas las máquinas más pequeñas resulten
más económicas
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
RAZONES PARA ELEGIR TURBINAS MAS PEQUEÑAS
➢Con varias máquinas más pequeñas el riesgo se reparte, en caso de
fallo temporal de la máquina (p.ej. si cae un rayo).
➢Consideraciones estéticas en relación al paisaje pueden a veces
imponer el uso de máquinas más pequeñas. Sin embargo, las máquinas
más grandes suelen tener una velocidad de rotación más pequeña, lo que
significa que realmente una máquina grande no llama tanto la atención
como muchos rotores pequeños moviéndose rápidamente.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
SEGURIDAD EN AEROGENERADORES
Los componentes de un aerogenerador están diseñados para durar 20
años.
Tendrán que resistir más de 120.000 horas de funcionamiento, a
menudo bajo condiciones climáticas tormentosas.
Los grandes aerogeneradores están equipados de diversos
dispositivos de seguridad que garantizan un funcionamiento seguro
durante su vida útil.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
TIPOLOGÍA DE LOS 
AEROGENERADORES
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
En la actualidad existe toda una enorme variedad de modelos de
aerogeneradores, diferentes entre sí tanto por la potencia proporcionada,
como por el número de palas o incluso por la manera de producir energía
eléctrica (aisladamente o en conexión directa con la red de distribución
convencional).
Pueden clasificarse, pues, atendiendo a distintos criterios:
a.Por la posición del aerogenerador
b.Por la orientación del equipo con respecto al viento
c.Por el número de palas
d.Por la manera de adecuar la orientación del equipo a la dirección del
viento en cada momento
e.Por el control de potencia
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
a. POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR
Eje vertical:
Su característica principal es que el eje de rotación se encuentra en
posición perpendicular al suelo. Son también llamados "VAWTs", que
corresponde a las siglas de la denominación inglesa "vertical axis
wind turbines".
Existen tres tipos de estos aerogeneradores:
➢ Darrieus: Consisten en dos o tres arcos que giran alrededor del eje.
➢ Panemonas: Cuatro o más semicírculos unidos al eje central. Su
rendimiento es bajo.
➢ Sabonius: Dos o más filas de semicilindros colocados opuestamente.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
Darrieus 
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR
Eje horizontal:
Son los más habituales y en ellos se ha centrado el mayor esfuerzo de
diseño en los últimos años. Se los denomina también "HAWTs", que
corresponde a las siglas de la denominación inglesa "horizontal axis
wind turbines". Un prototipo de potencia generada 1'5 mW se
presenta en la figura
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
VENTAJAS / DESVENTAJAS DE UNA TURBINA VERTICAL
las principales ventajas teóricas de una máquina de eje vertical son:
➢Puede situar el generador, el multiplicador, etc. en el suelo, y puede no tener que necesitar
una torre para la máquina.
➢No necesita un mecanismo de orientación para girar el rotor en contra del viento.
Las principales desventajas son:
➢Las velocidades del viento cerca del nivel del suelo son muy bajas, por lo que a pesar de que
pueden ahorrarse la torre, sus velocidades de viento serán muy bajas en la parte más baja de
su rotor.
➢La eficiencia promedio de las máquinas de eje vertical no es muy grande.
➢La máquina no es de arranque automático (es decir, una máquina Darrieus necesitará un
"empuje" antes de arrancar). Sin embargo, esto es sólo un inconveniente sin importancia, ya
que puede utilizar el generador como motor absorbiendo corriente de la red para arrancar la
máquina.
➢La máquina puede necesitar cables tensores que la sujeten, aunque esta solución no es
practicable en áreas muy cultivadas.
➢Para sustituir el cojinete principal del rotor se necesita desmontar el rotor, tanto en las
máquinas de eje horizontal como en las de eje vertical. En el caso de las últimas, esto implica
que toda la máquina deberá ser desmontada.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO CON RESPECTO AL VIENTO
A BARLOVENTO:
Las máquinas corriente arriba tienen el rotor de cara al viento. La
principal ventaja de los diseños corriente arriba es que se evita el
abrigo del viento tras la torre. Con mucho la mayoría de los
aerogeneradores tienen este diseño. Por otro lado, también hay algo
de abrigo enfrente de la torre, es decir, el viento empieza a desviarse
de la torre antes de alcanzarla, incluso si la torre es redonda y lisa. Así
pues, cada vez que el rotor pasa por la torre, la potencia del
aerogenerador cae ligeramente.
El principal inconveniente de los diseños corriente arriba es que el rotor
necesita ser bastante inflexible, y estar situado a una cierta distancia
de la torre. Además una máquina corriente arriba necesita un
mecanismo de orientación para mantener el rotor de cara al viento.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO CON RESPECTO AL VIENTO
A SOTOVENTO:
Las máquinas corriente abajo tiene el rotor situado en la cara a sotovento
de la torre.
La ventaja teórica que tienen es que pueden ser construidos sin un
mecanismo de orientación, si el rotor y la góndola tienen un diseño
apropiado que hace que la góndola siga alviento pasivamente. Sin
embargo, en grandes máquinas ésta es una ventaja algo dudosa, pues
se necesitan cables para conducir la corriente fuera del generador. Si
la máquina ha estado orientándose de forma pasiva en la misma
dirección durante un largo periodo de tiempo y no dispone de un
mecanismo de orientación, los cables pueden llegar a sufrir una
torsión excesiva. "diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
a. Por la orientación del equipo con respecto al viento
b. Por el número de palas
c. Por la manera de adecuar la orientación del equipo a la dirección del
viento en cada momento
d. Por el control de potencia
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR EL NÚMERO DE PALAS
UNA PALA:
Al tener sólo una pala estos aerogeneradores precisan un contrapeso en
el otro extremo para equilibrar. La velocidad de giro es muy elevada.
Su gran inconveniente es que introducen en el eje unos esfuerzos muy
variables, lo que acorta la vida de la instalación.
Una aplicación de este tipo de máquinas puede verse en la foto
situada al lado.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR EL NÚMERO DE PALAS
DOS PALAS
Los diseños bipala de aerogeneradores tienen la ventaja de ahorrar el
coste de una pala y, por supuesto, su peso. Sin embargo, suelen tener
dificultades para penetrar en el mercado, en parte porque necesitan
una mayor velocidad de giro para producir la misma energía de salida.
Esto supone una desventaja tanto en lo que respecta al ruido como al
aspecto visual. Una aplicación de este diseño se presenta en la figura.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR EL NÚMERO DE PALAS
TRES PALAS
La mayoría de los aerogeneradores modernos tienen diseños tripala, con
el rotor mantenido en la posición corriente arriba (en la cara de la
torre que da al viento), usando motores eléctricos en sus mecanismos
de orientación. Este diseño tiende a imponerse como etándar al resto
de los conceptos evaluados. La gran mayoría de las turbinas vendidas
en los mercados mundiales poseen este diseño.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR EL NÚMERO DE PALAS
MULTIPALAS
Con un número superior de palas o multipalas. Se trata del llamado
modelo americano, debido a que una de sus primeras aplicaciones fue
la extracción de agua en pozos de las grandes llanuras de aquel
continente.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR LA MANERA DE ADECUAR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO A LA
DIRECCIÓN DEL VIENTO EN CADA MOMENTO
MEDIANTE CONICIDAD
Un motor eléctrico y una serie de engranajes permiten el giro de todo el
sistema. La figura muestra el mecanismo de orientación de una máquina
típica de 750 kW vista desde abajo, mirando hacia la góndola. En la parte
más exterior podemos distinguir la corona de orientación , y en el interior
las ruedas de los motores de orientación y los frenos del sistema de
orientación.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR LA MANERA DE ADECUAR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO A LA
DIRECCIÓN DEL VIENTO EN CADA MOMENTO
MEDIANTE UNA VELETA
Es el método más sencillo posible para orientar un aerogenerador. Se
emplea únicamente en los equipos pequeños y tamaño no demasiado
grandes.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"
POR LA MANERA DE ADECUAR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO A LA
DIRECCIÓN DEL VIENTO EN CADA MOMENTO
MEDIANTE MOLINOS AUXILIARES
Un ejemplo de este tipo de mecanismo de orientación, no demasiado
empleado, se muestra en la figura. Los rotores situados a ambos lados de
la góndola son movidos por la propia corriente de aire.
"diapositivas para uso interno, del 
curso EN2"