Ingeniero

III.- MAQUINAS EÓLICAS CARGAS, ORIENTACIÓN Y REGULACIÓN

III.1.- CLASIFICACIÓN Las máquinas eólicas han sido estudiadas por el hombre en forma intensiva y dentro de ellas existen en la actualidad diferentes tipos que van desde pequeñas potencias, a las grandes máquinas americanas y alemanas de varios MW. Son numerosos los dispositivos que permiten el aprovechamiento de la energía eólica,pudiéndose hacer una clasificación de los mismos según la posición de su eje de giro respecto a la dirección del viento. En las máquinas eólicas de eje horizontal, para obtener en las palas una velocidad angular regular y uniforme w, para una determinada velocidad del viento v se requiere que tanto la dirección del viento, como su velocidad, se mantengan constantes con respecto a las palas. Por elcontrario, en las máquinas eólicas de eje vertical, manteniendo las mismas condiciones regulares en la velocidad del viento y en la velocidad angular de las palas, resulta que éstas pueden estar sometidas a un viento aparente de dirección y velocidad continuamente variables, por lo que en estas máquinas, el flujo aerodinámico resulta ser muy complicado, ignorándose en muchas ocasiones las verdaderasposibilidades de las mismas. Las máquinas eólicas se pueden clasificar en: Aeroturbinas de eje horizontal y de eje vertical Sistemas giromill (eje vertical y palas verticales, con o sin distribuidor) Sistemas especiales. Dentro de ellas las aeroturbinas de eje horizontal se encuentran más desarrolladas, tanto desde el punto de vista técnico como comercial.
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Fig III.1.- Rotor SavoniusFig III.2.- Molino multipala

Fig III.3.- Aerogenerador Darrieux

Fig III.4.- Aerogenerador de hélice

MAQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL.- Las aeroturbinas de eje horizontal se suelen clasificar según su velocidad de giro o según el número de palas que lleva el rotor aspectos que están íntimamente relacionados, en rápidas y lentas; las primeras tienen un número de palas no superior a 4 y lassegundas pueden tener hasta 24. Los principales tipos de máquinas eólicas de eje horizontal, son: a) Máquinas que generan un movimiento alternativo, que se utilizan para el bombeo de agua b) Máquinas multipalas c) Hélices con palas pivotantes (ángulo de ataque variable) d) Hélices con palas alabeadas, muy sofisticadas, que incluyen clapetas batientes y alerones de ángulo variable Losaerogeneradores de eje horizontal tipo hélice Fig III.4, constan de una aeroturbina, de una góndola o navecilla que contiene al generador eléctrico, dinamo o alternador, al sistema de acoplamiento que puede ser a su vez multiplicador del número de revoluciones proporcionadas por la hélice y al sistema de control y orientación; todo ésto va montado sobre una torre similar a las de las líneas eléctricas, en laque hay que vigilar con sumo cuidado sus modos de vibración. La hélice puede presentar dos tipos de posiciones frente al viento, como son: a) Barlovento upwind, en la que el viento viene de frente hacia las palas, teniendo el sistema de orientación
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detrás, aguas abajo. b) Sotavento downwind, en la que el viento incide sobre las palas de forma que éste pasa primero por el mecanismo deorientación y después actúa sobre la hélice. Las aeroturbinas lentas tienen un TSR pequeño y gran número de palas; sus aplicaciones van destinadas generalmente al bombeo de agua. Las aeroturbinas rápidas tienen un TSR alto y el número de palas tiende a ser menor. Suelen ser tripalas TSR = 4 y en algunos casos bipalas TSR = 8, habiéndose diseñado y construido, incluso, aeroturbinas con una solapala. El proceso de funcionamiento de estas máquinas es diferente, por lo que respecta al tipo de la acción debida al viento que las hace funcionar; en las máquinas lentas la fuerza de arrastre es mucho más importante que la de sustentación, mientras que en las máquinas rápidas la componente de sustentación es mucho mayor que la de arrastre. El número de palas también influye en el par de arranque...