ENERGÍA EÓLICA
José Luis Galante Martín
Ruymán Hernández Herrera

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Historia
• Primer aprovechamiento: Egipcios
• En el siglo VII d.C. surgen molinos elementales
en Persia para el riego y moler el grano
• A partir de los siglos XII-XIII empieza a
generalizarse el uso de los molinos de viento
• Estos molinos se mantienen hasta el siglo XIX
• En1802, Lord Kelvin, asoció un generador
eléctrico para obtener energía eléctrica.

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• En la segunda mitad del siglo XIX aparece el
Molino multipala tipo americano que sentará las
bases para el diseño de los modernos
generadores eólicos
• Entre las guerras mundiales cuando aparecieron
los proyectos de grandes aerogeneradores de
dos o tres palas
• El bajo precio del petróleo determina la
suspensión de los grandes proyectos en todo el
mundo
• Con la primera crisis del petróleo se reinician los
proyectos

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Características generales
• La energía eólica es una energía renovable, es
decir que nunca se acaba
• Forma indirecta de energía solar, las diferencias
de temperatura y presión en la atmósfera por
absorción de la radiación generan el viento
• Las zonas más favorables, regiones costeras y
grandes estepas, donde hay vientos constantes,
velocidad media >30 Km/h

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Disposición a lo largo de la
línea de costa

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Cuantificación de la energía
existente en el viento
• Un aerogenerador obtiene su potencia de
entrada convirtiendo la fuerza del viento
en un par actuando sobre las palas del
rotor
• Depende de la densidad del aire, del área
de barrido del rotor y de la velocidad del
viento.

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Ecuación de la potencia
P = 1/2ρAv3
P = Potencia en W
ρ = densidad del aire en Kg/m3
A = Superficie en m2
V = Velocidad del viento en m/s

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Coeficiente de potencia
Cp = PA(v) / (1/2ρAv3 )
Limite de Beltz = 59%

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Variables a tener en cuenta
• Velocidad media del viento y distribución
de frecuencias de la velocidad
• Distribución de frecuencias en las
diferentes direcciones (rosa de vientos)
• Variación del viento con la altura.
• Valores extremos (ráfagas).

Expresión para evaluar la
velocidad del viento
V=V0 (h/h0)n
V= velocidad del viento, a la altura h respecto al suelo
V0= velocidad del viento conocida a un altura h0
h= altura a la que se desea estimar la velocidad del viento.
h0= altura de referencia.
n= valor que depende de la rugosidad del terreno.

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Valores de n
Tipo de terreno
n
Liso (mar,arena,nieve) 0,10-0,13
Moderadamente rugoso 0,13-0,20
Rugoso (bosques, barrios) 0,20-0,27
Muy rugoso
(ciudades, edificios altos) 0,27-0,40

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Tipos de aerogeneradores
• Eje horizontal
• Eje vertical
Darreius
Giromill

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Aerogenerador Darreius
(eje vertical)

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¿Cómo funciona un
aerogenerador de eje horizontal?
• Componentes
Torre
Rotor
Multiplicador
Generador
Góndola
Sistemas hidráulico
Sistemas eléctrico
Anemómetro y veleta

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Aerogenerador de eje horizontal

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• Góndola
• Contiene los componentes clave del aerogenerador
• El personal de servicio puede entrar en la góndola desde la torre de
la turbina
• A la izquierda de la góndola está el rotor del aerogenerador, es
decir, las palas y el buje
• Palas
• Capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje
• En un aerogenerador moderno de 1000 kW cada pala mide
alrededor de 27 metros de longitud
• Buje
• El buje del rotor está acoplado al eje de baja velocidad del
aerogenerador

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• Eje de baja velocidad
• Conecta el buje del rotor al multiplicador
• El eje contiene conductos del sistema hidráulico para permitir
el funcionamiento de los frenos aerodinámicos
• Multiplicador
• Permite que el eje de alta velocidad que está a su derecha
gire 50 veces más rápido que el eje de baja velocidad
• Eje de alta velocidad
• Gira aproximadamente a 1.500 r.p.m.
• Equipado con un freno de disco mecánico de emergencia

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Generador

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• Controlador electrónico
• Monitoriza las condiciones del aerogenerador y controla
el mecanismo de orientación
• En caso de cualquier disfunción para el aerogenerador y
llama al ordenador
• Sistema de orientación
• Activado por el controlador electrónico, que vigila la
dirección del viento utilizando la veleta

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Torre

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Tipos de torres
• Torres tubulares de acero
• Torres de celosía
• Torres de mástil tensado con vientos

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Veleta

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Ventajas
• Es una fuente de energía segura y renovable.
• No produce emisiones a la atmósfera ni genera
residuos, salvo los de la fabricación de los equipos y el
aceite de los engranajes
• Se trata de instalaciones móviles, cuya desmantelación
permite recuperar totalmente la zona
• Rápido tiempo de construcción (inferior a 6 meses)
• Es una buena fuente de energía para sitios aislados.
• Beneficio económico para los municipios afectados
(canon anual por ocupación del suelo). Recurso
autóctono
• Su instalación es compatible con otros muchos usos del
suelo
• Se crean puestos de trabajo

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Inconvenientes
• Impacto visual: su instalación genera una alta
modificación del paisaje
• Impacto sobre la avifauna: principalmente por el choque
de las aves contra las palas, efectos desconocidos
sobre modificación de los comportamientos habituales
de migración y anidación
• Impacto sonoro: el roce de las palas con el aire produce
un ruido constante, la casa mas cercana deberá estar al
menos a 200 m. (43dB(A))
• Imposibilidad de ser zona arqueológicamente
interesante
• Fuente de energía aleatoria e intermitente, resulta
arriesgado depender de ella si no se cuenta con algún
sistema que la acumule

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Contaminación producida por
diferentes tipos de energía

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Evolución de la energía eólica en
España (2003-2005)
CA
Hasta 2003
(MW)
En 2004
(MW)
%04/03
En 2005
(MW)
%05/04
TOTAL a
31/12/2005
(MW)
% sobre
TOTAL
Andalucía 234,63 127 54,13% 86,61 23,95% 448,24 4,47%
Aragón 1027,845 179,09 17,42% 200,2 16,59% 1407,135 14,03%
Asturias 122,24 23,77 19,45% 18 12,33% 164,01 1,64%
Baleares 0 3,65 0,00% 0 0,00% 3,65 0,04%
Canarias 123,535 5,95 4,82% 0 0,00% 129,485 1,29%
Castilla La Mancha 854,46 731,04 85,56% 432,16 27,26% 2017,66 20,12%
Castilla y León 943,62 579,55 61,42% 293,7 19,28% 1816,87 18,12%
Cataluña 86,45 7,92 9,16% 49,5 52,45% 143,87 1,43%
Comunidad Valenciana 20,49 0 0,00% 0 0,00% 20,49 0,20%
Galicia 1656,265 445,94 26,92% 267,07 12,70% 2369,275 23,63%
La Rioja 271,87 75 27,59% 61,75 17,80% 408,62 4,07%
Murcia 32,47 16,5 50,82% 6 12,25% 54,97 0,55%
Navarra 747,76 102,1 13,65% 49,5 5,82% 899,36 8,97%
País Vasco 84,77 0 0,00% 59,5 70,19% 144,27 1,44%
TOTAL 6206,405 2297,51 37,02% 1523,99 17,92% 10027,905
100%