Presentacin de PowerPoint

GERENCIA AMBIENTAL

INTEGRANTES:

CRIOLLO MAURO

RAMN MARLON

UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO

INGENIERA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIN

NOVENO SEMESTRE

TEMA:ENERGA ELICA Y AEROGENERADORES

Contenido

Introduccin

Hitos en la historia de la energa elica

Energa elica

Cmo se produce y obtiene

Las nuevas mquinas elicas

Los aerogeneradores y el medio ambiente

Clasificacin de los aerogeneradores

Componentes de un aerogenerador

Ventajas de la energa elica

Desventajas de la energa elica

Bibliografa

Introduccin

El viento es una de las ms antiguas fuentes de energa conocidas. Los convertidores de energa elica eran conocidos en Persia y en la China

Durante muchsimos aos los barcos de vela constituyeron una importante utilizacin de la energa elica.

En el siglo pasado, los convertidores de energa elica se utilizaban especialmente para accionar molinos, para moler granos y bombear agua.

Durante muchas dcadas se usaron rotores pequeos para suministrar energa elctrica y calefaccin a granjas y casas situadas en lugares apartados, abastecer de energa a estaciones meteorolgicas y para bombeo de agua y ventilacin en estanques de piscicultura, etc.

El aprovechamiento de la energa elica constituye una fuente de energa sumamente atractiva y ventajosa, no solamente para las empresas de servicios pblicos, sino para la economa de un pas en general.

Hitos en la historia de la energa elica

Energa elica

Laenerga elicaes laenergaobtenida a partir delviento, es decir, laenerga cinticagenerada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas tiles de energa para las actividades humanas

En la actualidad, la energa elica es utilizada principalmente para producirelectricidadmedianteaerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribucin deenerga elctrica.

La energa elica es un recurso abundante,renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energa a base de combustibles fsiles, lo que la convierte en un tipo deenerga verde.

Cmo se produce y obtiene

Los vientos se generan a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiacin solar, entre el 1 y 2% de la energa proveniente del sol se convierte en viento.

La energa del viento se utiliza mediante mquinas elicas capaces de transformar la energa elica en energa mecnica de rotacin utilizable, ya sea para accionar directamente las mquinas operatrices, como para la produccin de energa elctrica.

En este ltimo caso, el sistema de conversin, (que comprende un generador elctrico con sus sistemas de control y de conexin a la red) es conocido como aerogenerador.

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para moveraerogeneradores. En estos la energa elica mueve una hlice y mediante un sistema mecnico se hace girar el rotor de un generador, normalmente unalternador, que produceenerga elctrica.

Un aerogenerador es una mquina que transforma el viento en energa aprovechable, que proviene de la accin de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje comn. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad.

Las nuevas mquinas elicas

Los avances aerodinmicos han incrementado el rendimiento de los aerogeneradores del 10% hasta el 45%. Con vientos medios anuales superiores a los 5 m/s a 10 metros de altura, se consiguen producciones elctricas anuales por metro cuadrado de rea barrida superiores a los 1.000 kW/h.

Los futuros desarrollos tecnolgicos buscan la reduccin de costes mediante la eleccin de conceptos simplificados como, por ejemplo, el uso de trenes de potencia modulares, diseos sin caja de multiplicacin, sistemas de comunicacin pasivos y con orientacin libre.

Los desarrollos inciden tambin en la reduccin de cargas y desgastes mecnicos mediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par, reduciendo las fluctuaciones y mejorando la sincronizacin a la red. Todo esto se traducir en trenes de potencia ms ligeros y baratos.

Los aerogeneradores y el medio ambiente

Existe un amplio consenso social sobre la compatibilidad entre las instalaciones elicas y el respeto al medioambiente, si bien tambin existen ciertos impactos derivados del aprovechamiento de la energa elica que no deben obviarse en un esfuerzo por reducir el impacto medioambiental de la generacin de energa elctrica.

Los parques elicos estn localizados de modo preferente en reas de montaa, en posiciones prximas a las lneas de cumbre, en donde se suele manifestar un alto potencial del recurso.

La ocupacin del terreno por las instalaciones del parque elico es un factor de impacto por su posible afeccin a los recursos naturales, paisajsticos o culturales de la zona.

Las acciones del proyecto que generan mayor nmero de impactos son las de obra civil: viales, zanjas, edificio de control y subestacin. Todas estas acciones causan una alteracin del suelo y cubierta vegetal

Otro efecto achacado a este tipo de instalaciones es la contaminacin acstica. Aunque el sonido no es un problema capital para la industria, dada la distancia a la que se encuentran los vecinos ms cercanos

La mortandad de aves causadas por colisiones con las aspas de los equipos es otro problema. Se han ensayado soluciones diversas, como pintar las palas de los rotores en colores llamativos, distribuir los molinos contemplando pasillos areos para las aves, etc

La instalacin de parques elicos est precedida por un Estudio de Impacto Ambiental que debe ser aprobado por las autoridades de la Comunidad Autnoma correspondiente con el objetivo de obligar a los promotores de la instalacin a adoptar las medidas pertinentes para minorar los posibles impactos negativos

Clasificacin de los aerogeneradores

En la actualidad existe toda una enorme variedad de modelos de aerogeneradores, diferentes entre s tanto por la potencia proporcionada, como por el nmero de palas o incluso por la manera de producir energa elctrica (aisladamente o en conexin directa con la red de distribucin convencional). Pueden clasificarse, pues, atendiendo a distintos criterios:

Por la posicin del aerogenerador

Por la posicin del equipo con respecto al viento

Por el nmero de palas

Por la manera de adecuar la orientacin del equipo a la direccin del viento

Segn la forma de producir energa elctrica

Posicin del aerogenerador

Eje vertical

Su caracterstica principal es que el eje de rotacin se encuentra en posicin perpendicular al suelo. Son tambin llamados "VAWTs", que corresponde a las siglas de la denominacin inglesa "vertical axis wind turbines".

Eje horizontal

Son los ms habituales y en ellos se ha centrado el mayor esfuerzo de diseo en los ltimos aos. Se los denomina tambin "HAWTs", que corresponde a las siglas de la denominacin inglesa "horizontal axis wind turbines".

Posicin del equipo con respecto al viento

A barlovento

A sotavento

Tienen el rotor situado en la cara a sotavento de la torre.

La ventaja terica que tienen es que pueden ser construidos sin un mecanismo de orientacin, si el rotor y la gndola tienen un diseo apropiado que hace que la gndola siga al viento pasivamente.

Tienen el rotor de cara al viento. La principal ventaja es que se evita el abrigo del viento tras la torre.

Por otro lado, tambin 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

Nmero de palas

Una pala

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 instalacin.

Dos palas

Los diseos 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

Tres palas

La mayora de los aerogeneradores modernos tienen este diseo, con el rotor mantenido en la posicin corriente arriba, usando motores elctricos en sus mecanismos de orientacin.

Con un nmero superior de palas o multipalas. Se trata del llamado modelo americano, debido a que una de sus primeras aplicaciones fue la extraccin de agua en pozos de las grandes llanuras de aquel continente.

Multipalas

Manera de adecuar la orientacin del equipo a la direccin del viento

El mecanismo de orientacin de un aerogenerador es utilizado para girar el rotor de la turbina en contra del viento. Se dice que la turbina tiene un error de orientacin si el rotor no est perpendicular al viento.

Un error de orientacin implica que una menor proporcin de la energa del viento pasar a travs del rea del rotor. Por tanto, la eficiencia del mecanismo de orientacin es fundamental para mantener el rendimiento de la instalacin.

Forma de producir energa elctrica

Aplicaciones aisladas

Se utilizan para usos domsticos o agrcolas (iluminacin, pequeos electrodomsticos, bombeo, irrigacin, etc.), incluso en instalaciones industriales para desalacin, repetidores aislados de telefona, TV, instalaciones tursticas y deportivas, etc.

Conexin directa a la red

Viene representada por la utilizacin de aerogeneradores de potencias grandes. Aunque en determinados casos, es factible la conexin de modelos ms pequeos, siempre teniendo en cuenta los costes de enganche a la red (equipos y permisos).

Componentes de un aerogenerador

Los aerogeneradores son complejas y bastas construcciones que pueden llegar a medir casi 200 metros de altitud con las palas incluidas y tener un peso de hasta 20 Tm. Estn formados por:

Cimentacin

Torre

Rotor y palas

Gndola

Caja de cambios

Generador

Sistema de control

Ventajas de la energa elica

La energa elica no contamina, es inagotable y retrasa el agotamiento de combustibles fsiles contribuyendo a evitar el cambio climtico.

Es una de las fuentes ms baratas, puede competir en rentabilidad con otras fuentes energticas tradicionales como las centrales trmicas de carbn

El generar energa elctrica sin que exista un proceso de combustin supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio

Evita la contaminacin que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petrleo, gasoil, carbn. Se reduce el intenso trfico martimo y terrestre cerca de las centrales

En cuanto a interaccin con el medio ambiente, la utilizacin de la energa elica para la generacin de electricidad presenta nula incidencia sobre las caractersticas fisicoqumicas del suelo o su erosionabilidad

La energa elica no produce tampoco ningn tipo de alteracin sobre los acuferos ni por consumo, ni por contaminacin por residuos o vertidos.

La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petrleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales trmicas.

La energa elica es independiente de cualquier poltica o relacin comercial, se obtiene en forma mecnica y por tanto es directamente utilizable.

Desventajas de la energa elica

El aire al ser un fluido de pequeo peso especfico, implica fabricar mquinas grandes y en consecuencia caras.

Desde el punto de vista esttico, la energa elica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus caractersticas precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que ms evidencian la presencia de las mquinas.

Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es ms acusado que el generado por una instalacin de tipo industrial de similar entidad

Tambin ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas

Bibliografa

http://web.ing.puc.cl/~power/alumno03/alternativa.htm

http://twenergy.com/a/aerogeneradores-que-son-y-como-funcionan-375

http://www.aerogeneradores.com/