Turbina Olica

NOCIONES GENERALES DE ENERGÍA EÓLICA

9. DESCRIPCIÓN DE LAS TURBINAS EÓLICAS
9.1

COMPONENTES DE LA TURBINA EÓLICA

L

a NACELLE o BARQUILLA contiene los componentes más
importantes de la turbina eólica, incluso la caja de
engranajes, y el generador eléctrico. El personal de servicio
puede entrar en la nacelle desde la torre de la turbina. A la
izquierda de la nacelle tenemos el rotor de laturbina eólica,
ejemplo: las palas del rotor y el cubo.

FIGURA 9.1

A. Las palas del rotor capturan el viento y transfieren su poder
al cubo del rotor. En una moderna turbina eólica de 600kW cada
pala del rotor mide aproximadamente 20 metros (66 ft.) de
longitud y se diseña mucho como una ala de un aeroplano.
B. El cubo del rotor está adjunto al eje de baja velocidad de la
turbina eólica.
C. El eje debaja velocidad de la turbina eólica conecta el cubo
del rotor a la caja de engranajes. En una moderna turbina
eólica de 600kW el rotor rueda relativamente despacio, sobre
19 a 30 revoluciones por minuto (RPM). El eje contiene tubos
para el sistema hidráulico permitiendo operar a los frenos
aerodinámicos.
D. La caja de engranajes tiene el eje baja velocidad a la
izquierda. Esto hace que el eje dealta velocidad gire
aproximadamente 50 veces más rápidamente que el eje de
velocidad baja.

CAPÍTULO 9:DESCRIPCIÓN DE LAS TURBINAS EÓLICAS

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E. El eje de alta velocidad gira aproximadamente con 1.500
revoluciones por minuto (RPM) y maneja el generador eléctrico.
Está provisto con un freno a disco de emergencia. El freno
mecánico se usa en caso del fallodel freno aerodinámico, o
cuando la turbina está reparándose.
F. El generador eléctrico es normalmente un generador llamado de
instalación o asincrónico. En una turbina eólica moderna la
máxima potencia eléctrica normalmente está entre 500 y 1,500
kilovatios (kW).
G. El controlador electrónico contiene una computadora que
continuamente supervisa la condición de la turbina eólica y
controla elmecanismo de orientación. En caso de cualquier
funcionamiento defectuoso, (ejemplo recalentamiento de la caja
de engranajes o el generador), detiene la turbina y llama
automáticamente a la computadora del operador de la turbina
vía un nexo de módem de teléfono.
H. El sistema hidráulico se usa para recalibrar los frenos
aerodinámicos de la turbina eólica.
I. La unidad de enfriamiento contiene unventilador eléctrico que
se usa para refrescar el generador eléctrico. Además, contiene
una unidad de aceite refrescante que es usada para enfriar el
aceite en la caja de engranajes. Algunas turbinas tienen
generadores de agua fría.
J. La torre de la turbina eólica lleva la nacelle y el rotor.
Generalmente, es una ventaja tener una torre alta, debido a
que las velocidades de viento van aumentando cuantomás lejos
del terreno se esté. Una típica moderna turbina de 600kW
tendrá una torre de 40 a 60 metros (132 a 198 ft.). Las torres
pueden ser o torres tubulares (como en el cuadro) o torres
reticuladas. Las torres tubulares son más seguras para el
personal que tiene que mantener las turbinas, mientras ellos
pueden acostumbrarse a usar la escalera interior para
conseguir llegar a la cima de laturbina. La ventaja de las
torres reticuladas es principalmente que son más baratas.
K. El mecanismo de orientación usa motores eléctricos para volver
la nacelle con el rotor contra el viento. Este mecanismo es
operado por el controlador electrónico que siente la dirección
de viento que usa la veleta. Normalmente, la turbina orientará
sólo unos pocos grados a la vez, cuando el viento cambia sudirección.
L. El anemómetro y la veleta de viento se usan para medir la
velocidad y dirección del viento. Las señales electrónicas del
anemómetro son usadas por el controlador electrónico de la
CAPÍTULO 9:DESCRIPCIÓN DE LAS TURBINAS EÓLICAS

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turbina para comenzar la turbina eólica cuando la velocidad
del viento alcanza aproximadamente 5 metros por segundo (10...