Energia Eolica II

ENERGÍAS ALTERNATIVAS Energía eólica II, por Fco Villafranca Gracia

Energía eólica ,[object Object],[object Object],[object Object],SUMARIO IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 2-a IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Alta presión Velocidad mayor (presión baja) Empuje Bernoulli

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 6 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Casi todos los aerogeneradores de eje horizontal emplean orientación forzada , es decir, utilizan un mecanismo que mantiene la turbina orientada en contra del viento mediante motores eléctricos y multiplicadores.

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 8 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 La torre del aerogenerador soporta la góndola y el rotor. En los grandes aerogeneradores las torres tubulares pueden ser de acero, de celosía o de hormigón. Las torres tubulares tensadas con vientos sólo se utilizan en aerogeneradores pequeños (cargadores de baterías, etc.).

Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 9 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 La mayoría de los grandes aerogeneradores se entregan con torres tubulares de acero, fabricadas en secciones de 20-30 metros con bridas en cada uno de los extremos, y son unidas con pernos "in situ". Las torres son tronco-cónicas (es decir, con un diámetro creciente hacia la base), con el fin de aumentar su resistencia y al mismo tiempo ahorrar material.

Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 10 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Las torres de celosía son fabricadas utilizando perfiles de acero soldados. La ventaja básica de las torres de celosía es su coste, puesto que una torre de celosía requiere sólo la mitad de material que una torre tubular sin sustentación adicional con la misma rigidez. La principal desventaja de este tipo de torres es su apariencia visual (aunque esa cuestión es claramente debatible). En cualquier caso, por razones estéticas, las torres de celosía han desaparecido prácticamente en los grandes aerogeneradores modernos .

Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 11 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Muchos de los aerogeneradores pequeños están construidos con delgadas torres de mástil sostenidas por cables tensores. La ventaja es el ahorro de peso y, por lo tanto, de coste . Las desventajas son el difícil acceso a las zonas alrededor de la torre, lo que las hace menos apropiadas para zonas agrícolas. Finalmente, este tipo de torres es más propensa a sufrir actos vandálicos, lo que compromete la seguridad del conjunto

Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 12 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Algunas torres están hechas con diferentes combinaciones de las ya mencionadas. Un ejemplo es la torre de tres patas Bonus 95 kW de la fotografía, de la que podría decirse que es un híbrido entre una torre de celosía y una torre tensada con vientos.

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 15 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 225 Kw 27 m de diámetro 600 Kw 47 m 1500 Kw 60 m Coste por metro de torre. 22.000 €/10m. Rugosidad promedio del terreno. El precio que obtiene el propietario por un Kwh

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Cómo funciona?. 17 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 1,5 Mw. 32 m de pala del rotor

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Energía eólica ,[object Object],¿Como funciona? 22 IES Barañáin. Dpto. Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 ¿Por qué ocurre esto? El efecto es debido al movimiento del campo magnético con respecto a la masa metálica. Cuando un conductor (en este caso la masa metálica) se mueve en el seno de un campo magnético (el generado por el imán) o el campo magnético se mueve con respecto al conductor, el conductor responde tratando de anular el efecto del imán: se generan corrientes inducidas (corrientes de Focault) que crean un campo magnético contrario al que actúa, que en este caso, provoca que se mueve el sistema. Se trata de un ejemplo de la conocida como Ley de Lenz. El resultado es que el campo del imán atrae al secundario que se crea en la masa metálica. Símil físico

Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Como funciona? 22 IES Barañáin. Dpto. Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Cada electroimán produce alternativamente un polo N y un polo S En el imán permanente: rojo (polo N), gris (S) ns= n1 ns= sincronismo n2= n2 < ns

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Como funciona?.23 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 La aguja imantada representa el rotor (un imán permanente) en este caso tiene 2 polos o sea p=1 (nº de pares de polos) La turbina junto con la caja multiplicadora hará girar al eje del rotor del alternador eléctrico a una velocidad de 3000 r.p.m para que la frecuencia de la red sea de 50 Hz. f=n p /60 , n =60 f/p = 60 x 50 /1 = 3000 r.p.m. Es decir, que la frecuencia y la velocidad de giro del eje la impone la red, además dicha velocidad depende del nº de polos de la máquina.

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Como funciona?.24 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Son de inducido fijo (estator) y rueda polar giratoria accionados por un motor térmico, hidráulico o turbina del aerogenerador. El inducido estático es la sede de las C.A. , entrega energía directamente al consumo. Es la máquina más común en las centrales hidráulicas (con gran nº de polos) Se utilizan para grandes potencias.

Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Como funciona?.24 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Son de inducido fijo (estator) , el rotor esta ranurado donde se alojan las bobinas alimentadas por C.C a través de anillos y escobillas, y que forman los polos, generalmente de 2 o 4 polos Son accionados por turbinas a gas a gas, a vapor a aire. Se utilizan para grandes potencias y velocidades

Energía eólica ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],¿Como funciona?.24 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Son de inducido fijo (estator) , el rotor es un imán fijo. Evita el uso de anillos rozantes y escobillas para alimentar al rotor. No se aplica para grandes potencias. No se puede controlar el flujo magnético del rotor. Se utiliza para pequeñas potencias.

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Energía eólica ,[object Object],[object Object],¿Como funciona?.28 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Jaula de ardilla De rotor bobinado Estator

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Energía eólica ,[object Object],¿Como funciona?. 37 IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Savonius Darreius

Energía eólica ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Un poco de historia IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10

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Energía eólica IES Barañáin. Dpto Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyrigth 2009/10 Central eólica

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