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Aerogeneradores: qué son y cómo funcionan

Publicado en:
Energía, Energía eólica
30 Noviembre de 2011

La energía eólica no tendría razón de ser si no fuera por los aerogeneradores, los molinos de viento modernos. Pero, ¿cómo funcionan? ¿Cómo transforman la fuerza del viento en energía eléctrica? En realidad, el funcionamiento es sencillo y sus fundamentos se ven a simple vista. El viento mueve las palas del aerogenerador y éstas hacen girar el rotor. Tan sencillo como eso. Pero, en la góndola, esto es, la carcasa que hay encima de la torre, ¿qué componentes se esconden para conseguir que ese movimiento del rotor se transforme en energía?

¿Qué son los aerogeneradores?

Los "molinos de viento" o aerogeneradores, verdaderos "colosos" que cada día son más familiares en los paisajes que nuestro país, son generadores de energía eléctrica gracias a la acción del viento.

Disección de un molino de viento

Las partes visibles de un aerogenerador son la góndola (carcasa que protege su mecanismo interno) y las palas del rotor (que pueden tener hasta 20 metros de longitud), además del largo mástil que sostiene el aerogenerador. Pero después encontramos varios elementos que entran en juego y que ya no pueden percibirse a simple vista.

En primer lugar, se encuentra una pieza llamada buje que une las palas con un eje de baja velocidad (cuyo movimiento no supera las 30 rpm) que, a su vez, está conectado a un multiplicador. Esto es lo que permite que, a pesar de que veamos que las palas del molino no se mueven a gran velocidad, al pasar por el multiplicador, ésta se acelere significativamente en el eje de alta velocidad (puede llegar a girar hasta 50 veces más rápido que el eje de baja velocidad).

De no ser por este aumento de la velocidad, el generador eléctrico (cuya potencia puede alcanzar entre 500 y 1.500 kW) no se pondría en marcha que es, a fin de cuentas, que es el que se encarga de realizar la transformación completa de la fuerza del viento en electricidad. Surge ahora una pregunta: si el viento cambia de dirección, ¿perderemos energía? No, porque para eso existe otro componente, el controlador electrónico, que monitoriza las condiciones del viento y reorienta las palas según sea preciso.

A grandes rasgos, y sin olvidar el refrigerador necesario para evitar sobre calentamientos en el generador, estos son los componentes que bajo la góndola y coronando la torre del molino, ayudan a generar energía eléctrica.

El potencial eólicoMolino de viento o aerogenerador

Llegados a este punto, uno se pregunta qué capacidad real tiene un aerogenerador de absorber la energía del viento. Es lo que se denomina el potencial eólico y viene determinado por variables como la densidad de potencia (la distribución de la energía eólica a distintas velocidades del viento), la curva de potencia (indica la potencia eléctrica obtenida para cada velocidad del viento) o la denominada distribución Weibull, que determina la probabilidad que hay a lo largo de un año, en un área concreta, de que un viento sople a una velocidad u otra.

Y es que debe tenerse claro que, en esto de la energía eólica, no existe el café para todos. Es decir, que cada aerogenerador se diseña en función de unas necesidades concretas tanto de potencia como de eficiencia energética. Los proyectos de investigación no cesan y se buscan nuevas tecnologías no sólo para un mejor aprovechamiento de la energía -aumento de la eficiencia energética- sino, también, para aminorar el ruido, reducir los litros de lubricantes necesarios y reducir la velocidad de las palas y así, el peligro de colisión de las aves.

Fuentes: Twenergy / renovables-energia.com / ingegraf.es / web.ing.puc.cl / endesaeduca / Flickr

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21 COMENTARIOS ¡ESCRIBE EL TUYO!

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    Miguel10

    Parece sencillo, hay que potenciarla.

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    Kungan

    Genial la entrada, pero sin duda me ha encantado la imagen interactiva. Felicidades a quien corresponda.

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    Delmolz

    Me encanta el interactivo, ahora entiendo mucho mejor cómo funcionan los molinos de viento. ¡Enhorabuena!

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    Roxana Perez Hidalgo

    Son un gran logro, y espero que sigan adelante.

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    juangordillo

    En una sierra cerca de mi pueblo han instalado varios. Dijeron que en abril o mayo empezarían a funcionar, pero todavía están parados

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    alicia71

    Me ha parecido muy interesante. Gracias por la explicación

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    pablogol_03

    ¿Los aerogeneradores dan buen resultado a largo plazo?

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    Antonio Gómez Serra

    Muy interesante, pero se dice que es la energía más cara

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    papayjonathan

    yo vivo entre zaragoza y valencia en el camino los ves a cientos sobre todo en zaragoza por el cierzo,he visto montarlos de cerca varias veces y la verdad es que dudo de que con el motorcito tan pequeño y a la velocidad que jiran sumado al coste de cada uno y los materiales empleados que sea rentable ni a largo ni a corto plazo

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    Roguri

    En general las nuevas tecnologías eólicas funcionan muy bien... donde hay viento. Los parques eólicos por desgracia, actualmente se han utilizado para hacer uso de recursos económicos que si no se utilizaran se perderían, y por ello se ha desatado una fiebre "Eólica" en España. Por esta razón, muchos de estos parques eólicos no se pensaron correctamente, o funcionan sólo en algunos meses del año. Esto conlleva también al evidente impacto ambiental que su construcción conlleva, tala de muchas hectáreas de árboles, destrucción de micro ecosistemas. Por ello, un parque eólico dará buen resultado y habrá valido la pena (a pesar de su impacto ambiental), si fue estudiado correctamente a priori, tanto por la cantidad de viento que puede transformar en energía como por el tiempo (anual) que la transforma.

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    Saphira

    Gracias por la explicación, muy interesante.

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    ADOLFO VAZQUEZ

    para mi idea que estube haciendo un curso sobre este de la energia renobable creo que es el futuro aun a pesar de que es bastante caro el montaje y yo mas biem creo que es el intermediario quien quiere engordar su nomina antes de ver beneficios si aflojaran un poco en el presupuesto y bajaran los humos se podian instalar bastantes mas puesto que sierras hay de sobra abandonadas en el territorio nacional sin necesidad de montalas en el mar que cada cosa este en su sitio al menos podriamos tener algo de trabajo los mayores de 55 aun que solo fuera de mantenimiento para mantener limpia la zona trabajo

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    frodriguezd

    Es el futuro, Barato y eficiente y en mi opinion mejor que la solar.

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    Kungan

    Yo sigo con mi teoría de que no hay que aferrarse a usar solo un tipo de fuente de energía, la mejor opción a mi punto de vista es poder disponer de distintas fuentes. Incluso desde hace tiempo me planteo la opción de fusionar la eólica y la solar. Pero para esta idea necesito ayuda de gente con más experiencia y conocimientos que yo. :)

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    YoGo

    Me gustaría saber mas acerca de los costos del mantenimiento este tipo de energías y su mantenimiento es no es muy económico dicen. a pequeña escala, como para una casa.

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    Redes Perú

    Hay que buscar energias limpias, renovables y sostenibles que permitan contribuir a la conservación y protección del medio ambiente y de esta manera contribuir a la lucha contra el cambio climatico.
    Por favor donas tus puntos al proyecto "Transforma vida en energía y energía en vida" y estaras contribuyendo a un mundo sano

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    americo2

    Existen molinos para viviendas aisladas no tan grandes como los que montan las empresas?

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    averias

    Bajo mi punto de vista, es la única energía alternativa que veo que posee un rendimiento/espacio sin igual. Hay muchos tipos de molinos para adecuarlos a la zona de instalación. Desde luego, no todas las zonas son igualmente productivas “dependen del viento, no olvidarse de ello” y es posible, que algunos de los parques instalados (como se dice en el foro) no fuesen calculados en buena medida.
    ----Yo vivo en la costa “por aquí, hay muchos” vientos asegurados todo el año, único problema de que estén parados, son básicamente 3.
    1º La demanda de producción (muchas veces se paran por este motivo) ajeno al parque.
    2º temas de mantenimiento (es inevitable).
    3º Algún que otro temporal en el invierno (paradas por seguridad, a motivo de la velocidad del viento).
    Los aerogeneradores, “molinos” tienen una capacidad de producción bastante elevada. Oscilan (los más normales) entre los 750kw y 1,5 Mw.
    En el foro, se hace alusiones también a la energía solar y a los espacios ocupados en la naturaleza por los distintos sistemas. Cada sistema, tiene su ubicación más adecuada (no sería lógico, implantar un parque eólico donde el aire no se mueva o lo haga poco. Tampoco sería quizás tan rentable instalar un parque solar en zonas no adecuadas en comparación con otras).
    Pero…a lo que iba: El espacio ocupado en la naturaleza y perjuicios por este motivo en comparativa a rendimientos. 5 aerogeneradores de potencia media en ubicaciones optimas generan más producción que un parque solar de tamaño medio/grande también ubicados en zonas optimas, con una gran ventaja añadida “los molinos, también producen durante la noche, los parques solares…están más mermados” y las extensiones ocupadas distan una burrada.
    -----No estoy diciendo que unos tienen que sustituir a otros, ni comparando sistemas de producción, solo hablo de eficacia y terrenos “comidos a la naturaleza”.

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    SPACEMAN

    En los parques eólicos de la zona de Tarifa se ve aerogeneradores que no funcionan todos a la vez y es que supongo que están orientados en las distintas posiciones para recoger todo tipo de viento y así descansan y aumentan su vida útil.
    También he visto en una página web que existen aerogeneradores para casas aisladas que van desde los 12 a los 300 voltios y entre los 200 y 6000 vatios de potencia, los precios también varian entre los 600 a los 11.000 euros. En las zonas en las que no llega la red eléctrica y hay bastante viento pueden ser un buen sustituto para las placas fotovoltáicas.

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    averias

    SPACEMAN.Cualaquier inversionista,cualquier empresa (idependientemente a lo que se dedique) lo que se desea es que su producto le resulte rentable y extraer de su producto lo maximo idoneo que se pueda.(un comercial que se dedique a la venta de latas de sardinas,no le interesa que esa lata estee en las estanterias para estar presente en ellas mucho tiempo.Lo que interesa es vender esa lata para inmediatamente fabricar otra y depositarla en esa estanteria nuevamente).
    Yo,no te puedo asegurar un 100%¿del por que ? de lo observado por ti en los aerogeneradores de Tarifa (lo que si te digo casi seguro que es por imposición de los que mandan en la energia?.

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    averias

    Es difícil y muy largo explicarlo,pero vamos a intentarlo.
    La producción eléctrica se genera en el momento de la demanda "no se puede guardar los excedentes".Entonces,las energías renovables de todo tipo sirven un poco/mucho de comodín para eses bailoteos de demanda.¿por que? Pues porque parar un generador es muy fácil,parar un parque solar es muy fácil,parar una cogeneración es muy fácil.Lo mismo que es muy fácil ponerlos en funcionamiento.
    Lo que es mas difícil es parar una central térmica de la índole que sea (térmica de carbón,térmica de fuel,ciclos combinados,térmicas nucleares).Estas centrales,cuesta mucho dinero "encenderlas" Y muchas horas para que empiecen a producir.
    Por este motivo y otros,lo que te decía "del comodín".
    Posiblemente,los aerogeneradores que tu ves (que no funcionan y están orientados a distintas posiciones) sean a motivos de que están a la espera de una demanda para ponerlos en marcha y simplemente están "desorientados" para evitar esfuerzos mecánicos mientras no tengan esa demanda.

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