Aerogeneradores

III.- MAQUINAS EÓLICAS
CARGAS, ORIENTACIÓN Y REGULACIÓN
http://libros.redsauce.net/

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 elaprovechamiento 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 regur
(
lar y uniforme w , para una determinada velocidad del viento v se requiere que tanto la dirección del
viento, como su velocidad, se mantenganconstantes con respecto a las palas.
Por el contrario, 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 verdaderas posibilidades 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 comocomercial.
III.-41

Fig III.1.- Rotor Savonius

Fig III.2.- Molino multipala

Fig III.3.- Aerogenerador Darrieux

Fig III.4.- Aerogeneradores clásicos 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 ylentas; las prim eras tienen un número de palas no superior a 4 y las
segundas 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 multipala
c) Hélices con palas pivotantes (ángulo de ataque variable)
d) Hélices con palas alabeadas, muy sofisticadas, queincluyen clapetas batientes y alerones de ángulo variable
Los aerogeneradores 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; todoésto va montado sobre una torre en la que 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 detrás, aguas abajo.
b) Sotavento downwind, en la que el viento incide sobre las palas de forma que éste pasaprimero
III.-42

por el mecanismo de orientación 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 yconstruido, incluso, aeroturbinas con una sola pala.
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...