POR Marcos Tanaka - 5 febrero, 2010

¿Cómo funciona un generador eólico?

PUBLICADO EN Energías Renovables

Después de tanto hablar sobre la energía eólica, me pareció buena idea explicar a grandes rasgos su funcionamiento y los componentes principales que lo hacen posibile.

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La energía del viento hace mover las paletas de los generadores. Debido a la forma que tienen las paletas (mismo concepto del ala de un avión), se genera una diferencia de presiones que produce la fuerza necesaria para desencadenar el movimiento rotatorio en el eje principal del generador eólico (ver esquema a continuación). El eje principal se acopla a una multiplicadora (que es un juego de engranajes) para que la rotación del eje a la salida de la multiplicadora sea apta para la generacion eléctrica en el generador.

En el generador es donde se produce la electricidad, y su principio de funcionamiento es básicamente el de un motor eléctrico conectado de manera inversa. Si a un motor eléctrico se le entrega electricidad, este entregará energía de rotación. Si a un generador se le entrega energía de rotación, este entrega energía eléctrica. Esta energía eléctrica va a un transformador, el cual convierte la energía eléctrica para transportar la energía por los cables de la manera más eficiente posible.

Veamos en más detalle sus componentes:

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Sistema hidráulico para la rotación de las paletas: este sistema se encuentra en los generadores eólicos más modernos. Es un sistema que hace girar las paletas en su propio eje en función de la velocidad del viento. Este sistema aumenta notablemente la eficiencia del generador eólico.

Rodamiento principal: este gran rodamiento es el punto de apoyo para el eje principal.

Multiplicadora: adentro se encuentra un juego de engranajes para hacer que el movimiento rotatorio del eje principal, se multiplique a una velocidad de giro mayor, más cercana a la velocidad de giro de sincronización del generador. Se necesita llegar a esta velocidad de sincronización para que el generador produzca la energía eléctrica con la frecuencia adecuada para la red eléctrica. La multiplicadora ayuda en parte a que los generadores sean más silenciosos. En parte porque las multiplicadoras son las que generan una buena parte del ruido molesto de los generadores, pero con este sistema se logra que las paletas de los molinos giren a una velocidad mucho menor generando así mucho menor ruido entre paleta y el aire y además aumenta notablemente la durabilidad y seguridad de las paletas.

Motores para rotación de la torre: Los molinos cuentan con un sistema de giro de la torre para que el viento llegue al molino lo más de frente posible. Los sensores metereológicos registran de donde viene el viento y le mandan la señal a los motores eléctricos para mover al lugar indicado.

Freno: El generador eólico es frenado cuando se detectan vientos muy fuertes que comprometen la seguridad. También es aplicado en las paradas de emergencia o en paradas de mantenimiento.

Sistema de enfriamiento: El constante movimiento de rotación y a velocidades del rango de los 1500rpm, se genera energía calórica debido a la fricción entre los engranajes. La temperatura del aceite debe ser controlada con este sistema de enfriamiento para acondicionar la temperatura a la temperatura de funcionamiento de la multiplicadora.

Generador: Convierte la energia de rotación en energía eléctrica. Cuenta con un sistema de control para conectar y desconectar de la red eléctrica.

Instrumentos metereológicos: Estos sensores miden la velocidad, la aceleración y la dirección del viento. Toda esta información va a un sistema que controla la rotacion de las paletas, la rotacion de la torre, el acople del generador con la red, las paradas de emergencia, entre otras funciones.

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