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. Al mismo tiempo, el paso de las palas y la orientación del aerogenerador, son regulados por varios sistemas electrónicos (formados por varios censores y servos)
Tipos de generadores
- La góndola
Contiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el multiplcador
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 hidraúlico 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 yn 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 asincrono 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 contínuamente 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 celosia. 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 celosia 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 dibujo muestra la orientación de la turbina. Normalmente, la turbina sólo se orientará unos pocos grados cada vez, cuando el viento cambia de dirección.
- El anemómetro y la veleta
Las señales electrónicas del anemómetro son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador para conectarlo cuando el viento alcanza aproximadamente 5 m/S. El ordenador parará el aerogenrador 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.
Ventajas:
-Es un tipo de enrgia renovable ya que tiene su origen en procesos atmósfericos debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del sol.
-Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmósfericas ni residuos contaminantes.
-No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (co2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.
-Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.
-Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo, maíz, patatas, remolacha, etc.
-Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de emsanblaje y las zonas de instalación.
-Su instalación es rapida, entre 6 meses y un año.
-Su inclusión es un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroelécricas.
Desventajas
-Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energia eólica no puede ser utilizada como unica fuente de energía eléctrica . Por lo tanto, para salvar los ” valles ” en la producción de energía eólica es indispensable un respaldo de las enrgías convencionales ( centrales de carbón o de ciclo combinado, por ejemplo, y mas recientemente de carbón limpio). Sin embargo, cuando respaldan la eólica , las centrales de carbón no pueden funcionar a su rendimiento óptimo, que se sitúa cerda del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo de este porcentaje , para poder subir sustancialmente su producción en el momento en que se afloje el viento. Por tanto, en el modo ” respaldo ” , las centrales térmicas consumen más combustible por kW/h producido.
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