1. 5
Consideraciones energéticas sobre la construcción
de generadores eléctricos eólicos

2. 5
Países Bajos: molinos para bombear agua

3. 5
Países Bajos: molinos para moler cereales

4. 5
Planteamiento 1: para la producción de molinos de
viento se necesitan aceros y polímeros, cuya
producción es muy cara, consume una gran cantidad
de energía y contamina mucho el ambiente
Discusión:
1. Comparamos el precio (EUR/kg) de aceros con el precio de otros
materiales
2. Comparamos el precio de polímeros convencionales con el precio de
otros materiales
3. Comparamos el precio de materiales compuestos base polímeros con
otros materiales (evidentemente, un polímero no reforzado es
demasiado débil para su uso en las aspas de generadores eólicos)

5. 5
Planteamiento 1: para la producción de molinos de
viento se necesitan aceros y polímeros, cuya pro-
ducción es muy cara, consume una gran cantidad
de energía y contamina mucho el ambiente
Discusión:
4. Comparamos la energía incorporada (MJ/kg) de aceros con la
energía incorporada de otros materiales
5. Comparamos la energía incorporada para los polímeros
convencionales y para los compuestos de polímero con fibra de
vidrio
6. Reflexionamos sobre la pregunta: ¿ una turbina eólica es un
producto desechable o más bien de largo uso (p.ej. 25 años) ?

6. 5
Comparación de las cantidades de material:
El costo total queda razonable, ya que las fracciones de los
materiales caros son relativamente bajas. Ver la comparación
siguiente, basada en los cálculos del EcoAudit Report:
• masa total de la turbina eólica: 1.071.700 kg
• fracción de hierro (acero y fundición): 223.000 kg ó 20,8%
• fracción de hormigón: 805.000 kg ó 75,1%
• fracción de acero inoxidable: 22.000 kg ó 2,1%
• fracción de Cu: 3.000 kg ó 0,3%
• fracción de Al: 1.700 kg ó 0,2%
• fracción de Zn: 200 kg ó 0,02%
• fracción de GFRP: 16.800 kg ó 1,6%

7. 5
Materials life cycle

8. 5
Ejemplo de la presente tarea:
The Nordex N100/2500 kW is a 2.5 MW wind turbine specially configured
for low and moderate wind conditions.
The prominent feature of the N100 is its
49 meter long rotor blades, resulting in a
large rotor diameter of some 100 meters.
At 7.823 square meters, this produces
an increase of 23 percent in rotor sweep
compared with the N90/2500 turbine,
making the N100 particularly suitable for
low wind conditions with average wind
speeds of 7.5 m/s.
ref.: Nordex AG, Norderstedt, Germany

9. 5
Consideración de los elementos principales de una
turbina eólica actual
A. Torre (15) y mecanismo
de rotación vertical (13-
14) en la cima para
posicionar el rotor (3) en
la dirección del viento
B. Góndola (envoltura para
la transmisión (5+12),
caja de velocidades (6),
generador (7),…)
C. Rotor (2) con aspas (1)
D. Fundamentos
E. Transmisión eléctrica

10. 5
La torre
Elementos tubulares de acero
Material:
• 164 ton de acero de bajo carbono,
producido por laminación y forjado,
elementos tubulares unidos por
medio 600 kg de pernos y tuercas
de acero galvanizado
• protección catódica contra la
corrosión por medio de cátodos de
Zn, masa total de 200 kg (piezas
coladas)

11. 5
La góndola
La envoltura:
• 4 ton de material compuesto
base polímero con fibra de vidrio
(GFRP), manufactura: advanced
composite forming
La caja de velocidades:
• 19 ton de engranes de acero
inoxidable (forjado)
• eje de rotación de alta
velocidad:
12 ton fundición gris
• otros elementos metálicos :
3 ton de acero inoxidable forjado
4 ton de elementos de fundición gris

12. 5
El generador:
• núcleo de hierro de 6 ton, chapa de acero (material ferro-magnético),
troquelado y apilado
• embobinado de cobre con un peso de 3 ton (trefilado) y 1,7 ton de
conductores de Al
La góndola

13. 5
Las aspas o alas del rotorMaterial:
• 3 aspas de 48,7 m de largo
• peso total de las tres aspas:
9,8 ton GFRP
Rotor:
• elementos de acero colado:
2 ton
• eje de rotación a baja
velocidad:
6 ton hierro colado
• cabeza del rotor 3 ton GFRP
• mecanismo para la rotación
de las aspas: 2 ton de
engranes de acero, pernos y
tuercas

14. 5
Los fundamentos Material:
• 805 ton de hormigón
• 27 ton acero de refuerzo (acero de
medio carbono)