Energía Eolica

La energía eólica

Características de la energía eólica
Aeroturbinas

La producción de energía aprovechando la energía cinética del viento es lo que denominamos como energía eólica. Con una máquina eólica aprovechamos la diferencia de velocidades del viento entre la entrada y la salida mediante una aeroturbina. La energía por unidad de tiempo, o potencia extraída, se puede expresar mediantela ecuación siguiente:
2 2 3πD πD2 Energía ––’ –– Potencia= –––––––––––– = CP(1V1)( V1–––––– )=Cp1V1–––––– Tiempo 2 4 2 4

Luego la potencia es función del cuadrado de la velocidad de entrada en la máquina y del diámetro de los álabes la masa por unidad de tiempo y del factor CP, que tiene en cuenta que el área de captación es menor que el de la aeroturbina y tiene un valor máximo posible,denominado límite de Betz, para el que CP = 16/27. En la práctica oscila entre 0,4 y 0,5. La aeroturbina en cada lugar de la instalación está sometida a vientos de diferente intensidad, y las condiciones de funcionamiento para el máximo coeficiente de potencia antes indicado

corresponden a una velocidad determinada del viento, que depende fundamentalmente del tipo de aeroturbina, tamaño y velocidadde giro. Podría conseguirse un funcionamiento siempre con la máxima potencia si la velocidad de giro variase proporcionalmente al viento incidente. Esto presenta una serie de problemas técnicos, que se están investigando. Las máquinas eólicas tienen limitaciones de funcionamiento incluso en el caso de que haya viento. Su funcionamiento está limitado a unas velocidades intermedias de viento, porejemplo entre 3,5 m/s y 25 m/s, consiguiendo que la potencia producida desde la mínima a la nominal aumente linealmente.
Caracterización del viento

Beatriz Yolanda Moratilla Soria

Es Doctora Ingeniera Industrial y profesora del departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Pontificia Comillas. Donde dirige el curso de Especialista en Planificación y Gestión de Proyectos de ParquesEólicos y coordina el aula de Tecnologías Energéticas de la Cátedra Rafael Mariño.

Al instalar una aeroturbina o un parque eólico, se busca fundamentalmente que la energía obtenida sea máxima y que las cargas turbulentas que deben soportar las máquinas, y que acortan su vida, sean lo menores posibles. En el caso de los parques eólicos, hay que tener en cuenta la interferencia entre aeroturbinas,por lo que hay que buscar la forma adecuada de situar las máquinas, de manera que se aprovechen aquellos lugares con más

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potencial eólico, minimizando los efectos nocivos que se deriven. Si tenemos muchas máquinas situadas en un terreno no uniforme que tiene interferencias, la dirección y la intensidad del viento varían de máquina amáquina, debido a los efectos orográficos y al de las estelas.
Energía producible en función del tipo de aeroturbina y del emplazamiento

holandeses, desde el siglo XIV, se empleaban para el bombeo de agua. Todo ello hace ver que la tecnología tiene muchos años de uso aunque sólo en la actualidad se ha iniciado su empleo para producir energía eléctrica. Fue William Thomson el primero que propuso suuso para producir electricidad en 1890.
Aerogeneradores de eje horizontal

En el caso de una aeroturbina aislada, si se conoce la velocidad del viento, a partir de las curvas que relacionan la velocidad media con la nominal, se puede estimar la energía anual que daría esa máquina. El factor de utilización es el siguiente:
Energía anual Factor de––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– utilización = (Potencia nominal) x 8.760 horas

Se considera que factores de utilización mayores que 0,25 son aceptables. El factor de utilización depende solamente del cociente: Vmedia/Vnominal. El factor de utilización será tanto mayor cuanto mayor sea la velocidad media del lugar y menor sea la velocidad de diseño de la aeroturbina. Las máquinas modernas tienen una velocidad...