Logo Studenta

Material Turbomáquinas

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

MAQUINAS EÓLICAS
Una máquina eólica es cualquier dispositivo accionado por el viento. Si se utiliza directamente la energía mecánica, será un aeromotor, y si se acciona un generador eléctrico, se tratará de un aerogenerador.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO
Existen 2 tipos básicos de molinos, eje horizontal y eje vertical, el principio de operación es esencialmente el mismo, así como su clasificación es diversa 
Los molinos de viento, aeromotores, máquinas eólicas (términos que pueden ser considerados sinónimos), o los aerogeneradores, o turbinas eólicas en su acepción, son dispositivos que convierten la energía cinética del viento en energía mecánica. 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PARTES DE UN AEROGENERADOR VI
Finalmente, la electricidad producida en el generador baja por unos cables hasta el transformador del parque eólico, donde se eleva la tensión hasta alcanzar la tensión nominal de la red eléctrica. 
(Esto es necesario dado que, para inyectar energía en la red, esta electricidad ha de tener la misma tensión que la red eléctrica).
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PRINCIPIOS BASICOS 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Ley del cubo de la velocidad 
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.
Es decir, la potencia del viento estará en el intervalo de 10W/m² a 2.5m/s (una brisa ligera) a 41,000W/m² a 40m/s (un huracán). La variabilidad del viento afecta a casi todos los aspectos relacionados con el diseño de los sistemas de energía eólica, su construcción, localización, su utilización y economía.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
El gráfico muestra que con una velocidad del viento de 8 metros por segundo obtenemos una potencia (cantidad de energía por segundo) de 314 W por cada metro cuadrado expuesto al viento (viento incidiendo perpendicularmente al área barrida por el rotor).
A 16 m/s obtendremos una potencia ocho veces mayor, esto es, 2.509 W / m 2 . La tabla de la sección manual de referencia proporciona la potencia por metro cuadrado de superficie expuesta al viento para diferentes velocidades del viento
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Clasificación de las maquinas eólicas (Horizontal)
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Clasificación de las maquinas eólicas II según eje de Giro (Vertical) 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
CLASIFICACIÓN DE AEROGENERADOR I
Clasificación de los aerogeneradores según la orientación del eje del rotor:
- Eje vertical
- Eje horizontal
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Clasificación de los aerogeneradores según el número de palas:
- Bipalas
- Tripalas
- Multipalas
CLASIFICACIÓN DE AEROGENERADOR II
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Según el mecanismo de regulación de potencia:
- Paso fijo: las palas se mantienen en posición fija con respecto a su eje. 
Con este sistema se producen variaciones en la producción según la intensidad del viento. Un extremo de la pala se puede girar 90º en torno a su eje. Este movimiento se utiliza como sistema principal de frenado (aerofreno). 
CLASIFICACIÓN DE AEROGENERADOR III
Paso variable: las palas pueden girar sobre su propio eje para regular el paso. 
Se ajusta el paso de la pala a la velocidad de viento, según aumente, por lo que se puede mantener la potencia de salida prácticamente constante a altas velocidades de viento. 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Efectos del viento sobre un elemento de pala.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
El diámetro de rotor es el diámetro del área circular barrida por las palas
Relación entre la potencia nominal y el diámetro de rotor en una turbina eólica moderna típica
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Torre: 
Se utiliza para aumentar la altura del elemento que capta la energía del viento (rotor) - a mayor altura, mayor velocidad.
PARTES DE UN AEROGENERADOR I
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PARTES DE UN AEROGENERADOR II
Rotor:
El rotor es el conjunto formado principalmente por las palas y el buje (elemento de la estructura al que se fijan las palas). 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PARTES DE UN AEROGENERADOR V
Generador eléctrico:
Máquina eléctrica encargada de transformar la energía mecánica en energía eléctrica. 
El eje del generador lleva acoplado un sistema de freno de disco (similar al de los coches). 
Para frenar un aerogenerador, también se pueden girar las palas colocando su superficie en la dirección del viento (posición de bandera). 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Parámetros para evaluar la energía eólica:
- velocidad 
- dirección predominante
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO I
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
En la actualidad, el viento se utiliza para mover aerogeneradores, que son molinos que, a través de un generador, producen energía eléctrica.
¿CÓMO PRODUCIR ELECTRICIDAD CON EL VIENTO?
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PARTES DE UN AEROGENERADOR IV
Multiplicador:
Elemento mecánico formado por un sistema de engranajes.
Objetivo: transformar la velocidad del giro del rotor (velocidad del eje principal) a la velocidad de trabajo del generador eléctrico. 
El multiplicador funciona de forma parecida a la caja de cambios de un coche: multiplica entre unas 20 y 60 veces la velocidad del eje del rotor, alcanzando una velocidad de 1 500 revoluciones /min. en el eje del generador, lo que hace posible el funcionamiento del generador eléctrico. 
Permite así convertir la energía mecánica del giro del eje en energía eléctrica.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
PARTES DE UN AEROGENERADOR III
Góndola:
En su interior se encuentran los elementos que transforman la energía mecánica en energía eléctrica.
Componentes de la góndola: 
 generador eléctrico
 los ejes
 el multiplicador 
 los sistemas de control, orientación y freno.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Parques eólicos en el mar (Parques off-shore)
Los parques off-shore se ubican en lugares donde la plataforma marina no es muy profunda. 
En el mar, los vientos son más fuertes y constantes, por lo que, a pesar de que los parques marinos son más caros, se está alcanzando una alta rentabilidad, lo que ha hecho que este tipo de tecnología prolifere rápidamente. 
ÚLTIMAS TENDENCIAS DE LA ENERGÍA EÓLICA 
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
ÚLTIMAS TENDENCIAS DE LA ENERGÍA EÓLICA 
Carlos Acosta Nassar es bachiller en física por la Universidad de Costa Rica. Master of Science en Vibraciones y Sonido de la University of Southampton en Inglaterra, este personaje es pionero en el desarrollo de una nueva y económica tecnología de maquinas de aprovechamiento eólico, se trata de un diseño en pequeña escala y en materiales muy livianos de un ventilador eólico, multi alabes compacto.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
NUEVA TENDENCIA EN LA ENERGÍA EÓLICA 
Turbina Eólica Aérea y fue construido por los especialistas de lacompañía Altaeros Energies, originada del Instituto Tecnológico de Massachusetts en EE. UU.
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica
Energías renovables y eficiencia energética: 5 La Energía Eólica

Continuar navegando

Materiales relacionados

59 pag.
5 2 E Eólica

Colégio Equipe

User badge image

MC

22 pag.
Fisica Exposicion

SIN SIGLA

User badge image

Jhunior Obregon

2 pag.
Energía Eólica

Estado De Mexico

User badge image

marie