Escrito Energia Eolica

Colegio Cafam Física Energía Eólica

Sebastián Nives Cristhian Mendoza Johan Marín Andrés Cipagauta 10f

Bogotá D.C Agosto 28 del 2009

Energía Eólica Historia Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto. Los primeros molinos La referencia más antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un órgano en el siglo I era común.[4] Los primeros molinos de uso práctico fueron construidos en Sistán, Afganistán, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares.[5] Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para moler maíz o extraer agua. En Europa En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se distribuyeron por el continente. Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de molino, que se hacían girar a mano alrededor de un poste central para levantar sus aspas al viento. El molino de torre se desarrolló en Francia a lo largo del siglo XIV. Consistía en una torre de piedra coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino y la maquinaria superior del mismo. Estos primeros ejemplares tenían una serie de características comunes. De la parte superior del molino sobresalía un eje horizontal. De este eje partían de cuatro a ocho aspas, con una longitud entre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se cubrían con telas o planchas de madera. La energía generada por el giro del eje se transmitía, a través de un sistema de engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de la estructura. Los molinos de eje horizontal fueron usados extensamente en Europa Occidental para moler trigo desde la década de 1180 en adelante. Basta recordar los ya famosos molinos de viento en las andanzas de Don Quijote. Todavía existen molinos de esa clase, por ejemplo, en Holanda[6]

Molinos de bombeo En Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo, reconocibles por sus múltiples velas metálicas, fue el factor principal que permitió la agricultura y la ganadería en vastas áreas de Norteamérica, de otra manera imposible sin acceso fácil al agua. Estos molinos contribuyeron a la expansión del ferrocarril alrededor del mundo, supliendo las necesidades de agua de las locomotoras a vapor.[7] Turbinas modernas Las turbinas modernas fueron desarrolladas a comienzos de 1980, si bien, los diseños continúan en desarrollo.

Partes y Funcionamiento del Aerogenerador Su color; la altura de las torres, la longitud de las palas, cómo se disponen varios de ellos o su instalación. Nada es aeleatorio en un parque eólico. La presencia de los aerogeneradores en lontananza presidiendo colinas o rompiendo la monotonía de los llanos ha pasado a formar parte del paisaje de nuestro país. Para llegar a comprender el mecanismo de acción de estos gigantes de la energía hay que partir del hecho de que el Sol caliente la superficie de la Tierra y, por tanto, la capa de aire que hay sobre ella que, como consecuencia, se eleva. El desplazamiento de esta masa de aire de zonas de alta presión a zonas de baja presión produce una corriente de aire, es el viento. Aproximadamente, el dos por ciento de la energía proveniente del Sol se convierte en energía cinética –que provoca movimiento. El 35 por ciento se disipa a tan sólo un kilómetro del suelo. De lo que queda, se estima que sólo podría ser utilizada una decimotercera parte, una cantidad suficiente para abastecer 10 veces el consumo actual de energía primaria mundial, según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).

Velocidad de viento Si se quiere utilizar esta energía renovable es necesario atrapar el viento y transformarlo en electricidad. Es aquí donde entran en juego los aerogeneradores. Para empezar a funcionar tiene que haber viento suficiente. A partir de tres metros por segundo (m/s) las palas del rotor transmiten el movimiento al interior de la góndola. Pero no en exceso. Para evitar que los aerogeneradores se sobrecarguen está previsto que dejen de funcionar cuando el viento sobrepasa una determinada velocidad, que va entre los 20 y los 35 m/s, según el modelo. La góndola es una especie de caja muy grande situada detrás de la parte más visible del aerogenerador, el rotor, de donde salen las palas. En el interior de la góndola se encuentran los componentes clave para transformar el movimiento en electricidad. Las palas, al girar en el exterior mueven un eje grande que, ya en el interior, pasa el movimiento a la multiplicadora. Ésta aumenta la velocidad inicial que le es transmitida de 15 revoluciones por minuto (rpm) hasta 1.500 rpm aproximadamente. Un eje pequeño conecta la multiplicadora con el generador, que recoge el movimiento y, como una dinamo, al dar vueltas produce una corriente eléctrica que viaja torre abajo por unos grandes cables. En la base hay un transformador que eleva la tensión, después se transporta a través de la red eléctrica a los distintos puntos de consumo. Hoy en día los aerogeneradores más usados son de eje horizontal, con rotor a barlovento y tres palas, según el IDAE. Los de eje horizontal sacan mayor partido de las corrientes de aire que los equipos con eje vertical –perpendicular al suelo– aunque éstos eliminan la fuerza que han de resistir las palas y no hay que pararlos al alcanzar la «velocidad de corte», de 24 m/s, para evitar daños.

Esquema de una turbina eólica: 1. Cimientos 2. Conexión a la red eléctrica 3. Torre 4. Escalera de acceso 5. Sistema de orientación 6. Góndola 7. Generador 8. Anemómetro 9. Freno 10. Transmisión 11. Pala 12. Inclinación de la pala 13. Buje del rotor Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento (turbina eólica). Sus precedentes directos son los molinos de viento que se empleaban para la molienda y obtención de harina. En este caso, la energía eólica, en realidad la energía cinética del aire en movimiento, proporciona energía mecánica a un rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico , hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.

Aerogeneradores 28 kilómetros mar adentro en la parte belga del Mar del Norte. Existen diferentes tipos de aerogeneadores, dependiendo de su potencia, la disposición de su eje de rotación, el tipo de generador etc. Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en parques eólicos o plantas de generación eólica, distanciados unos de otros, en función del impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el movimiento de las palas. Para aportar energía a la red eléctrica, los aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de sincronización para que la frecuencia de la corriente generada se mantenga perfectamente sincronizada con la frecuencia de la red, (en España 50 Hz). Ya en la primera mitad del siglo XX, la generación de energía eléctrica con rotores eólicos fue bastante popular en casas aisladas situadas en zonas rurales. En Europa se distingue claramente un modelo centro-europeo, donde los aerogeneradores llegan a ubicarse en pequeñas agrupaciones en las cercanías de las ciudades alemanas, danesas, neerlandesas, y un modelo español, donde los aerogeneradores forman agrupaciones (a veces de gran tamaño) en las zonas montañosas donde el viento es frecuente, normalmente alejadas de los núcleos de población. La energía eólica se está volviendo más popular en la actualidad, al haber demostrado la viabilidad industrial, y nació como búsqueda de una diversificación en el abanico de generación eléctrica ante un crecimiento de la demanda y una situación geopolítica cada vez más complicada en el ámbito de los combustibles tradicionales.

Peligros de los Aerogeneradores

• A veces se rompen los molinos. No hay ni un caso ni dos sino muchos más. Si se rompen las aspas mientras están girando los fragmentos más pequeños que se desprendan pueden llegar a cientos de metros e incluso algunos kilómetros de distancia. Aunque los molinos están alejados de las viviendas y las carreteras, siempre estarán cerca de lugares poblados y de carreteras que pueden tener coches en circulación. Todavía no se han producido accidentes importantes pero pueden ocurrir en un futuro. Y el responsable será el dueño del parque eólico. Principio del formulario

Final del formulario • También los molinos se pueden quemar. Al estar a tanta altura, los bomberos no pueden hacer nada, porque las escaleras no llegan tan alto - otra cosa es ver qué podrían hacer, a casi 100 metros de altura en un fuego eléctrico y con un viento que no pone las cosas más fáciles. • Se han producido suficientes accidentes y averías como para que las aseguradoras entiendan que los parques eólicos son un producto de alto riesgo. Tras perder mucho dinero pagando compensaciones se han vuelto muy severas. Los seguros obligatorios son mucho más caros y obligan a mayores revisiones y al reemplazo de alguna de las piezas más susceptibles de averías, pero también más caras. Todo esto menoscaba la rentabilidad enormemente. En algunos casos la aseguradora podría no aceptar cubrir los riesgos de un molino que tenga demasiados años de funcionamiento, por lo que aunque los fabricantes prometan que el molino durará 20 años por lo menos, si no se puede tener en uso más allá del tiempo que las aseguradoras estén dispuestas a aceptar, de nada servirá esa supuesta duración.

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