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![Aerogenerador[1]](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/aerogenerador1-140323051649-phpapp02-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Generadores eolicos naomi
- 1. Naomi GetsemaníHernándezRíos Tecnología Institutoeducativodidaxis. GENERADORES EOLICOS. ¿Quéson? Un aerogenerador es un generador eléctrico que funciona convirtiendo la energía cinética del viento en energía mecánica a través de una hélice y en energía eléctrica gracias a un alternador. Sus precedentes directos son los molinos de viento que se empleaban para la molienda y obtención de harina. En este caso, 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 Tipos. Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo de su potencia, la disposición de su eje de rotación, el tipo de generador, etc. ¿Cómo trabajan? 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. Ya en la primera mitad del siglo XX, la generación de energía eléctrica con rotores eólicos fue bastante popular en casas aisladas situadas en zonas rurales. La energía eólica. La energíaeólicase estávolviendomáspopularenlaactualidad,al haberdemostradolaviabilidad industrial,ynaciócomobúsquedade unadiversificaciónenel abanicode generacióneléctrica ante un crecimientode lademandayuna situacióngeopolíticacadavezmás complicadaenel ámbitode loscombustiblestradicionales. Componentes de los generadores eólicos Los molinoseólicossoncomplejasybastasconstruccionesque puedenllegaramedircasi 200 metrosde altitudconlas palasincluidasytenerunpesode hasta 20 Tm. Están formadosporuna gran variedadde componentesque se describenacontinuación.
- 2. Naomi GetsemaníHernándezRíos Tecnología Institutoeducativodidaxis. Cimentación Los aerogeneradoresactualesdeeje horizontal estánconstituidosporunacimentación subterráneade hormigónarmado,adecuadaal terrenoya lascargas del viento,sobre la cual se levantaunatorre. Torre La torre de un aerogeneradoresel elementoestructural que soportatodopesodel aerogenerador y mantiene elevadasdelsuelolas palasde laturbina.Estáhechade aceroy normalmente hueca por dentropara poderpermitirel accesoa lagóndola.Esta suele sertípicamente de acerode tipo tubularu hormigónarmado(enlaactualidadse suelenutilizarestructurasmixtasenlasque la parte inferioresde hormigónyla superiorde acero).Elevanel aerogeneradorlosuficiente como para que sea capaz de accedera velocidadesdel vientomayores,encontraste conlasbajas velocidadesenlospuntoscercanosal terrenoyla existenciade turbulencias.Al extremode la torre se fijaunagóndolagiratoriade acero o fibrade vidrio. Rotorylaspalas Normalmente lasturbinasmodernasestánformadaspordosotres palas,siendolonormal el uso de tres por lamayor suavidadenel giroque proporciona.Laspalas estánfabricadasde unmaterial compuestode matrizpolimérica(poliéster) conunrefuerzode fibrasde vidrioocarbonopara dar mayor resistencia.Puedenmedirlongitudesenel rangodesde 1metrohasta 100 metrosy van conectados al buje del rotor.Dentrodel buje hayciertoselementosmecánicosque permiten variar el ángulode incidencia(opitch) de laspalas. La mayoríade losrotoresenla actualidadsonhorizontalesypuedentenerarticulaciones,lamás habitual eslade cambiode paso.En la mayoría de los casosel rotor está situadoabarloventode la torre,con el objetode reducirlascargas cíclicas sobre lasaspas que aparecensi se situara a sotaventode ella,puesal pasaruna palapor detrásde la estelade la torre, la velocidadincidente estámuy alterada.Debidoaeste fenómeno,lastorresde Aeroturbinas conrotoresa sotavento son de celosíametálica,porsumayor transparenciaal viento. Góndola La góndolaesuncubículoque se puede considerarlasalade máquinasdel aerogenerador.Puede girar entorno a la torre para ponera laturbinaencarada al viento.Dentrode ellase encuentranla caja de cambios,el eje principal,lossistemasde control,el generador,losfrenosylosmecanismos de giro de la góndola.El eje principal esel encargadode transmitirel parde giroa lacaja de cambios.
- 3. Naomi GetsemaníHernándezRíos Tecnología Institutoeducativodidaxis. Cajadecambios La funcióndelacaja de cambiosesadecuar la velocidadde girodel eje principal alaque necesita el generador.Porejemploenunaturbinade 1 MW que tengaun rotor de 52 metrosde diámetro girará aproximadamente a20 revolucionesporminuto(rpm) mientrasque el generadorloharáa 1500 rpm. La relaciónde lacaja de cambiosseráde 1500/20= 75. Generador Actualmente haytrestiposde turbinas,que varíanúnicamente enel comportamientoque tieneel generadorcuandoel molinose encuentraencondicionesporencimade lasnominalesparaevitar sobrecargas.Casi todaslas turbinasutilizanunode los3 sistemasmencionadosacontinuación: Generadorde inducciónde jaulade ardilla Generadorde inducciónbifásico Generadorsíncrono Un generadorasíncronocomo por ejemploel de jaulade ardillaesel que se empezóautilizaren lasprimerasturbinaseólicas.Debidoalagran diferenciade giroentre el eje del molinoyel generadorse necesitaunacajade cambios.El devanadodel estatorse encuentraconectadoala red.Se llamanturbinasde vientode velocidadconstante,aunqueel generadorde inducciónde
- 4. Naomi GetsemaníHernándezRíos Tecnología Institutoeducativodidaxis. jaulade ardillapermitapequeñasvariacionesenlavelocidaddelrotor(aproximadamenteel 1%) tambiénllamadodeslizamiento.Ungeneradorde jaulade ardillaconsume lapotenciareactivade la red.Esto no esalgodeseable,sobre todoenunareddébil.Porestarazón,se acoplan condensadoresal generador. Los otros dossistemasde generaciónpermitenunfactorde multiplicidadde 2entre la velocidad mínimay máximadel rotor.Al existirestasvariacionesenlosnivelesde velocidadde giro,existe un desacoplamientoentrelafrecuenciade redyla frecuenciadel rotor.Paraigualarambas frecuenciasse necesitaelectrónicade potencia. En losgeneradoresde induccióndoble-alimentadosse utilizaunprimerconceptode velocidad variable.A travésde laelectrónicade potencia,se inyectaunacorriente enel devanadodel rotor del generador.El devanadodel estatordel generadorestáconectadodirectamenteala red.La frecuenciade lacorriente inyectadaenel devanadodelrotoresvariable,porelloquedan desacopladas lafrecuenciaeléctricaymecánicas.Al hacerse esto,se permiteel funcionamiento con velocidadesvariables.Unacajade cambioadaptalas diferentesvelocidadesdel rotoryel generador. Los generadoressincrónicosusanunsegundoconceptode velocidadvariable.Estasturbinasno tienenunacajade cambio.El generadory lared quedantotalmente desacoplados mediante electrónicade potencia.Enestaconfiguración,tambiénse puedeoperarconvelocidades variables.Algunosfabricantesusangeneradoresespecialesque operanconbajasrevoluciones.Los generadoresconbajasvelocidadesde girose reconocenfácilmenteporsusdiámetros relativamente grandes,colocadoscercadel rotorde la turbina. Sistemadefrenado Las turbinaseólicasestánequipadasconsistemasde seguridadmuyavanzados.El sistemade frenadode discospermite,ensituacionesde emergenciao de mantenimiento,pararel molino. Sistemadecontrol Una vez puestoenmarchaun molinoeólico,quedatotalmente automatizadoconsistemasde control formadopor ordenadores.Estosmanejanlainformaciónque suministranlaveletayel anemómetro colocadosencimade lagóndolaparaorientarel molinoylaspalasde forma que la generaciónse optimice lomáximoposible.Todalainformaciónsobre el estadode laturbinase puede enviarde formaremotaa unservidorcentral.
- 5. Naomi GetsemaníHernándezRíos Tecnología Institutoeducativodidaxis. Tipos degeneradoreseólicos.
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