Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento (turbina eólica). La energía eólica, en realidad la energía cinética del aire en movimiento, proporciona energía mecánica a un rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico, hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.

Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en parques eólicos o plantas de generación eólica, distanciados unos de otros, en función

del impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el movimiento de las palas.

Para aportar energía a la red eléctrica, los aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de sincronización para que la frecuencia de la corriente generada se mantenga perfectamente sincronizada con la frecuencia de la red.

Un aerogenerador es un dispositivo capaz de transformar la energía eólica en energía eléctrica. Un conjunto de aerogeneradores forman una central eólica.

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTOEl funcionamiento es muy sencillo:

- El viento mueve las palas de la hélice, que transmite el movimiento, a través de un eje, hasta una caja de engranajes. Allí, la velocidad de giro del eje se regula para garantizar la mayor producción energética, ya que desde la caja de engranajes el movimiento se transmite hasta el generador, el cual produce electricidad. La electricidad viaja desde el generador hasta los transformadores, donde aumenta la tensión para poder se transportada la energía eléctrica hasta los lugares de consumo.

 

“Así funciona “

PARTES DE UNPARTES DE UN AEROGENERADORAEROGENERADOR

La góndola

Contiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el multiplicador 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.

Las palas del rotor

Capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. En un aerogenerador moderno de 600 Kw. cada pala mide alrededor de 20 metros de longitud y su diseño es muy parecido al del ala de un avión.

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.

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 un 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.

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.

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 (como la mostrada en el dibujo) 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.

El anemómetro y la veleta

Las señales electrónicas de 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.

ENERGÍAENERGÍA EÓLICAEÓLICA

La energía eólica es una forma indirecta de engría solar, puesto que son las diferencias de temperatura y de presión inducidas en la atmósfera por la absorción de la radiación solar las que ponen en movimiento los vientos. Se calcula que un 2 % de la energía solar recibida por la Tierra se convierte en energía cinéticas de los vientos. La cantidad de energía correspondiente es enorme: unos 30 millones de TWh por año, ósea, 500 veces el consumo mundial de energía en 1975. Incluso teniendo en cuenta

que sólo el 10 % de esta energía se encuentra disponible cerca del suelo, el potencial sigue siendo considerable; así, es difícil concebir en la actualidad la explotación de una parte notable de este potencial. En efecto, sería necesario cubrir las tierras emergidas y las superficies marinas con enormes motores eólicos. En estas condiciones, es más razonable estimar que por mucho tiempo las

aplicaciones de la energía eólica se limitaran a utilizaciones locales, en regiones aisladas - a un nivel de potencia de algunos Kw a algunas decenas de Kw- o bien a un papel de fuente complementaria en la alimentación de las redes eléctricas - con niveles de potencia de hasta algunos MW-. Las zonas más favorables para la implantación de grandes motores eólicos son las regiones costeras y las grandes estepas, donde vientos constates soplan regularmente: es necesaria una velocidad media del viento superior a 30 km/h (fuerza 5 en la escala de Beaufort).

VENTAJA EVENTAJA E INCONVENIENTINCONVENIENT

ESESVENTAJAS

- La energía eólica es una energía renovable.

- No contamina a la atmósfera

- No depende de combustibles fósiles

INCONVENIENTES

- Las palas de la hélice hacen mucho ruido

- Las centrales eólicas tienen un gran impacto visual

PARQUE ENPARQUE EN ANDALUCÍAANDALUCÍA

Fecha Parque Localidad Potencia en MW78 Tarifa Tarifa 188 Monte Ahumada Tarifa 392 Seasa (Pesur - E3) Tarifa 3092 Levantera Tarifa  

95 La Joya, PE Europea Tarifa 6 95 El Cabrito Tarifa 3097 Almería - Enix Almería 1098 Tahivilla Tarifa 3098 Buenavista Vejer 1099 Los Lances Tarifa 1099 Wind Ibérica España Tarifa 1

2000 Los Llanos Málaga 20

Tarifa:La Planta Eólica Experimental de Tarifa, fue el primer parque instalado en

España, como iniciativa del Ministerio de Industria y Energía. Se consideró como mejor emplazamiento el Cerro del Cabrito, por la naturaleza del terreno, su accesibilidad y su proximidad a la red eléctrica. Está a la altura del kilómetro 87 de la carretera nacional 340 de Tarifa a Algeciras. La zona de Tarifa en un emplazamiento privilegiado por sus condiciones de viento, por lo que ha sido elegido para la instalación del parque promovido por la Junta de Andalucía, el IDAE y la empresa ECOTÈCNIA. La energía producida se vende a la Compañía Sevillana De Electricidad.

 

En la planta experimental se diseñó y fabricó un aerogenerador de 100 Kw. Prestando especial atención a obtener una confirmación flexible que permita el ensayo de diversas alternativas de funcionamiento. En el año 1979, el Centro de Estudios de la Energía promovió una serie de estudios encaminados a la construcción de una planta experimental de 100 Kw. El proyecto se inició con un estudio previo de los recursos eólicos realizado en el Instituto de Técnica Aeroespacial (INTA). Como consecuencia de estos trabajos previos, se decidió construir la planta experimental en Punta de Tarifa, pasándose en 1983 a las pruebas de la máquina. Con un coste de 250 millones de Ptas., elevado pero justificado por ser un prototipo. Es un tripala de eje horizontal de 20m de diámetro, diseñada para girar a 48 r.p.m., y regulada por variación de paso, acciona un generador de 4 polos. Está montado sobre una plataforma orientable, soportada por una torre metálica de 20m de altura.

 

En una segunda fase en 1988 se han cambiado parte de los aerogeneradores por otros de mayor tamaño y potencia, resultado de la colaboración entre IDAE y Ecotècnia. El parque está compuesto por 10 aerogeneradores Ecotècnia de 30 Kw., dispuestos en una hilera de Norte a Sur, de forma que los vientos predominantes en la zona del Estrecho

(Levante y Poniente), incidan perpendicularmente en las turbinas. Seis de los diez aerogeneradores disponen de un rotor tripala de 10 metros de diámetro y cuatro con un rotor de 12 metros de diámetro. La potencia nominal se alcanza con velocidades nominales de viento de 13 m/s. Los generadores están conectados a una línea de 15 kv a través de un centro de transformación de 630 KwA. El coste de la instalación ascendió a 100 millones de Ptas.

 

A medida en que pasa el tiempo, los responsables de la empresa quedan sorprendidos con los resultados obtenidos. Se trata de un parque pequeño, con una potencia conjunta de 300 Kw. y bajo coste de mantenimiento, que se va reduciendo conforme los aerogeneradores van siendo ajustados. en 1988 produjo un total de 575.000 kWh/año con un tiempo de disponibilidad del 88%. En 1989 fueron 1.606.000 kWh/año los producidos por el parque, con un tiempo de disponibilidad del 92%, para superar todas las previsiones en 1990 con la producción de 2.830.000 kWh/año, con un tiempo de disponibilidad del 93%. Estos datos corresponden a la producción acumulada en dicho periodo.

 

En agosto de 1989 una nueva máquina se viene a sumar a las 10 "12-30". Se trata de un prototipo también fabricado por Ecotécnia, el modelo es un 20-150 de 150 Kw. Sus resultados son inmejorables, hasta el punto que sus propios diseñadores se sorprenden de la capacidad de producción de este aerogenerador, fácilmente reconocible en el conjunto del parque por su altura.

 

En diciembre de 1992 se instala un aerogenerador Ecotècnia de 200 Kw.. El proyecto ha tenido por objetivo la elevación tecnológica del fabricante nacional, Ecotècnia, que ha podido así introducir este producto en el mercado. Tiene como novedad el haber sido el primer proyecto realizado por el IDAE mediante la fórmula de Financiación por terceros (FPT) dentro de este área energética. El aerogenerador ha sido integrado en el parque realizándose las obras de acondicionamiento necesarias para que toda la energía generada por la instalación se eleve a la tensión de conexión mediante un transformador único.

 

Se instaló a finales de 1995, un nuevo generador de 500 Kw. fruto de un Jointventure entre IDAE y Ecotècnia, ampliándose con otro de 600 Kw. El modelo de 500 Kw. que se reformó cambiándole las palas y el generador para elevar su potencia a 600 Kw.

 

La operación y el mantenimiento están siendo realizado por Ecotècnia.

 

Ubicación: CN 340, Km 88, Tarifa, Cádiz

Usuario: Idae y Ecotècnia S. COOP.

Puesta en marcha: 1978

Equipamiento:

Fecha Aerogeneradores Potencia Producción Estado78 1 Prototipo de 100 Kw. 100 Kw. Desmontado

4-8810 Ecotècnia 10/30 y 12/30 de 30 Kw. (queda 1)

300 Kw. 835 MWh/año Desmontados

6-89 1 Ecotècnia 20/150 de 150 Kw. 150 Kw. 350 MWh/año

12-92 1 Ecotècnia 24/200 de 200 Kw. 200 Kw. 504-630

MWh/año

11-95 1 Ecotècnia 36/500 (reformado) 600 Kw.

11-95 1 Ecotècnia 44/600 600 kWTotal 1.377 kW

CREADO POR:CREADO POR: Desirée Desirée Espinosa OrellanaEspinosa Orellana