ENERGIA AEOLICA

8/7/2019 ENERGIA AEOLICA

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INDICE

INTRODUCCIN.INTRODUCCIN.INTRODUCCIN.INTRODUCCIN.

1.LA1.LA1.LA1.LA ELECTRICIDADELECTRICIDADELECTRICIDADELECTRICIDAD YYYY ELELELEL VIENTO.VIENTO.VIENTO.VIENTO.

2.TIPOS2.TIPOS2.TIPOS2.TIPOS DEDEDEDE MQUINASMQUINASMQUINASMQUINAS ELICAS.ELICAS.ELICAS.ELICAS.

3.OTROS3.OTROS3.OTROS3.OTROS ELEMENTOSELEMENTOSELEMENTOSELEMENTOS DEDEDEDE UNAUNAUNAUNA INSTALACIN.INSTALACIN.INSTALACIN.INSTALACIN.

4.FUNCIONAMIENTO4.FUNCIONAMIENTO4.FUNCIONAMIENTO4.FUNCIONAMIENTO DEDEDEDE UNAUNAUNAUNA CENTRALCENTRALCENTRALCENTRAL ELICA.ELICA.ELICA.ELICA.

5.GENERALIDADES.5.GENERALIDADES.5.GENERALIDADES.5.GENERALIDADES.

6.MAPA6.MAPA6.MAPA6.MAPA ELICOELICOELICOELICO ESPAOL.ESPAOL.ESPAOL.ESPAOL.

7.EJEMPLO7.EJEMPLO7.EJEMPLO7.EJEMPLO DEDEDEDE CLCULOCLCULOCLCULOCLCULO DEDEDEDE UNAUNAUNAUNA

INSTALACININSTALACININSTALACININSTALACIN ELICA.ELICA.ELICA.ELICA.

BIBLIOGRAFABIBLIOGRAFABIBLIOGRAFABIBLIOGRAFA YYYY AGRADECIMIENTOS.AGRADECIMIENTOS.AGRADECIMIENTOS.AGRADECIMIENTOS.


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LALALALA ENERGAENERGAENERGAENERGA EOLICAEOLICAEOLICAEOLICA

INTRODUCCIN:

-Desdetiempos remotos se viene utilizando elaire como fuente de energa, en usos talescomo: produccin de energa elctrica, riego,

movimientos mecnicos, etc....

Pero es en estas ltimas dcadas donde estacobrando un mayor auge en el mundo de laenerga y en concreto del sector elctrico,entre otras cosas debido al aumento de lageneracin a travs de las fuentes de energarenovables.

De esta fuente de energa caben destacargrandes elementos a su favor: es inagotable,limpia, prcticamente esta distribuida por todoel planeta, etc...Pero tambin existen algunos inconvenientes:como su elevado coste inicial, su influenciavisual en los paisajes, inconvenientes deinstalacin y montaje, etc....

Lo que s debemos tener claro es que hoy porhoy es una de las fuentes de energa con

mayor futuro y empuje.


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1. La electricidad y el viento:

El principio de la energa elica como fuentede energa se basa en el movimiento de unaturbina que a la vez mueve un generador

(alternador) y este ltimo es el encargado deproducir el fenmeno elctrico( la electricidad).Como fundamento base debemos saber que elviento posee una energa cintica debida a lamasa de aire en movimiento.De todo esto, deducimos que el rendimientode nuestra instalacin va a venir determinadode:

- El rea til que tiene nuestro sistema decaptacin (aerogenerador o molino).

- La velocidad del viento al cubo.

A la hora de calcular el rendimiento de nuestrainstalacin hay un dato muy importante atener en cuenta El Lmite de Betz.

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1.1 EL FUTURO DE LA ENERGA ELICA.

Este nos viene a decir que en el supuesto deque un aerogenerador alcanzara el 100% del

rendimiento, este sera el 59,3% de lapotencia total del viento, ya que este es elmximo terico de Betz.

2. Tipos de mquinas elicas:

Podramos definir que existen dos tipos demquinas elicas:

- Los de eje vertical ( funcionan porresistencia al aire).

- Los de eje horizontal.

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2.1 Los de eje vertical:

Como ya hemos mencionado, estos trabajanejerciendo una resistencia al aire y dentro deesta tambin encontramos dos grupos:

-Los de accionamiento por resistencia alaire:dentro de estas cabe destacar que nonecesitan orientarse al viento, normalmenteson utilizadas para trabajos mecnicos(precisan lentitud y fuerza: moler,bombear,...)

Su rendimiento oscila entre el 10 y 25% dellmite de Betz.Tipos de aerogeneradores: savonius, paletasy cazoletas.

-Los de accionamiento por sustentacin deaire:de esta podemos comentar que utiliza

perfiles aerodinmicos parecidas a lashlices de los aviones, su rendimiento estapor encima de los anteriores, alcanzandoentre el 35 y 55% del lmite de Betz.Los principales tipos que nos podemosencontrar son: Darreius y el Giromill.

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2.2 Los de eje horizontal:

Estos necesitan enfrentarse al viento, su usoes bastante generalizado y comn en lageneracin de energa elctrica y su nivel derendimiento oscila entre el 30 y 40% dellmite de Betz.Los tipos que podemos encontrar son muyvariados: Monopala, Bipala, Tripala,Multipala, etc...En cuanto a estos cabe destacar que los msusados son: Multipala (para bombeo) y

Tripala (generacin elctrica).

1.2 AEROGENERADOR TRIPALA PARA GENERAR ELECTRICIDAD.

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3. Otros elementos de unainstalacin:

Dentro de los elementos de una instalacinelica caben destacar una serie de ellos queson indispensables para el correctofuncionamiento de esta:

-Multiplicador:es el encargado de transmitirel giro del rotor al alternador.-Generador alternador:es el encargado de

producir la corriente elctrica alterna.-Control de velocidad electrnico:permitecontrolar con mucha precisin la velocidadgiro del rotor.-Freno de parada:es el encargado de frenar elgiro del rotor en casos de avera o vientoexcesivamente alto.

-Freno electromagntico de regulacin develocidad: vara la potencia de frenado segnla velocidad de giro.

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Existen otra serie de elementos en los que novamos a indagar mucho ms, simplemente losvamos a mencionar a modo de comentario:torre de sustentacin, sistema de orientacindel rotor, sistema de proteccin contra rayos,etc....

4. Funcionamiento de una centralelica:

Generalmente su funcionamiento es muybsico y sencillo, el viento hace mover las

palas del aerogenerador y este a su vez atravs del multiplicador mueve el generador(alternador), a la salida de este se producela energa elctrica y esta es a su vez esadaptada mediante un control de velocidad alas caractersticas de la red de distribucin(tensin y frecuencia) e inyectada a esta

(entre el proceso de salida del control develocidad y la inyeccin a la red oaprovechamiento particular puedenproducirse diferentes etapas a lasmencionadas dependiendo de cada uso).

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5. Generalidades:

En este apartado vamos a descubrir unaserie de generalidades y curiosidades:

-Normalmente la velocidad de arranque delos aerogeneradores suele ser de 5 metros /segundo.

-En el estado Espaol lo habitual es que lavelocidad media del viento sea inferior a

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info-tcnica5 metros / segundo, por lo que msconviene es utilizar elicas lentas.

-La velocidad normal de los aerogeneradoressuele oscilar entre los 10 y los 25 metros /segundo.

-Cualquier elica lenta comienza a girar apartir de los 3 metros / segundo.

-Sus principales usos son: bombeo de agua y

generacin de electricidad.-Un generador moderno nos puede aportarhasta 600 Kw.

1.3 CABEZA DE AEROGENERADOR TRIPALA.

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6. Mapa elico Espaol:

Dentro de este destacaramos 5 zonas enfuncin de la velocidad y las horas en las quese hace presente, esta por encima de los 5

metros / segundo al ao.

-Zona 1 y 2: estas tienen un potencial alto ymuy alto la primera durante ms de 5.250horas / ao y la segunda entre 4.830 5.250 horas / ao. Estas zonas son lasCanarias y el Estrecho.

-Zona 3: esta tiene un potencial medio entre3.500 4.380 horas / ao. En este caso lazona ms extendida es la zona centro:Madrid y las castillas (La mancha y Len).

-Zona 4 y 5: con potencial medio bajo ybajo, entre 2.600 3.500 horas / ao laprimera y 1.750 2.600 horas / ao lasegunda. Estas se extienden por el resto deEspaa: Extremadura, Galicia, Aragn,Cantabria, Pas vasco, etc...

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info-tcnica7. Ejemplo de clculo de unainstalacin elica:

Queremos instalar un aerogenerador para laproduccin de energa elctrica de 600 Kwde potencia, disponemos de unaerogenerador con rotor tripala rpido conun coeficiente de rendimiento total de 45%.Teniendo en cuenta que la potencia til quenos puede suministrar el aerogenerador

(teniendo en cuenta el limite de Betz) vienedada de la ecuacin:

Pu=0,62*S*v3*Cr

Pu:potencia til en vatios.S:superficie barrida por el rotor en m2.

V3:la velocidad del aire al cubo en m/seg.Cr:es el coeficiente de rendimiento entantos por uno.

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info-tcnicaDatos a tener en cuenta de nuestrainstalacin:

Potencia:600 Kw.Velocidad del aire:36 km/h.Coeficiente de rendimiento:45%.

Datos a calcular:

Dimetro del rotor?

Paso 1 :Pasar los datos a las unidadescorrespondientes:

36 km/h>>>>10 m/seg.45%>>>>>>0,45 (tantos por uno).

Paso 2 :

Calculamos la superficie del rotor.

Pu=0,62*S*v3*Cr>>> 600.000=0,62*S*(10)3*0,45

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info-tcnicaDespejamos S:

S= 2150,537 m2

Paso 3 :

Calculamos el radio:S=p*r2>>> 2150,537= 3,1416 (Npi)*r2

Despejamos r2:

r2= 684,535 m, r= Raz cuadrada de 684.535=26,163 m.

Paso 4 :

Finalmente calculamos el dimetro.

d=2*r>>> d= 2*26,163= 52,327 m.

Ya tenemos calculado el dimetro del rotordel aerogenerador, en este caso hemoscalculado este dato pero segn la frmulaofrecida y con diferentes datos podramoshaber calculado cualquier otra incgnita.

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info-tcnicaFormulas de inters:

Pu= 0,62*S*v3*CrS= p*r2d=2*r

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BIBLIOGRAFA YAGRADECIMIENTOS:

Esta base de datos ha sido recopilada dediversas fuentes formativas textuales as comode Internet.Muchos de los datos han sido recopilados deotras publicaciones y se basan en estudios yconocimientos de la materia.

Agradecimientos a la pagina web:www.info-tecnica.blogspot.com

Que es de donde parten todas estas ideasformativas gratuitas y principalmente a suprincipal mentor y autor de la mayora de

estas actividades y entre ellas esta:

Don Sergio Villar M.([email protected])


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tanto en la parte terica como prcticay es detectada por algn lector

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