Energía Eólica

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Energa elicaEnerga elica donde surgi y sus aplicacionesEl viento en movimiento es aquella masa de aire en movimiento la cual a esta masa ejerce o produce una energa mecnica mediante su torrentoso movimiento mecnico que a travs de este nos proporciona una determinada velocidad y que esta velocidad puede ser aprovechada en muchas aplicaciones a que se le puede llamar energa elicaLa energa elica tiene como ventajas la de ser inagotable, gratuita y no lesiva al medio ambiente, pero cuenta tambin con los grandes inconvenientes de ser dispersa y aleatoria.Bajo la accin de la presin, el aire de la atmsfera se desplaza de un lugar a otro a diferentes velocidades, dando lugar al viento.El gradiente de velocidades es mayor cuanto mayor sea la diferencia de presiones y su movimiento viene influenciado por el giro de la Tierra.Las causas principales del origen del viento son:a) La radiacin solar que es ms importante en el Ecuador que en los Polosb) La rotacin de la Tierra que provoca desviaciones hacia la derecha en el Hemisferio Norte y hacia la izquierda en el Hemisferio Surc) Las perturbaciones atmosfricas.

TIPOS DE VIENTOSExiste un axioma (Bjerknes) que indica el movimiento o sentido de giro del viento: Cuando el gradiente de presin y el gradiente de temperatura tienen distinta direccin, se produce una circulacin de aire de sentido el camino ms corto desde el gradiente de presin al de temperatura.En general, los desplazamientos verticales del aire son pequeos en relacin a los desplazamientos horizontales, por lo que se puede considerar que la direccin del desplazamiento del viento es sensiblemente horizontal y se determina y refiere mediante el ngulo que conforma respecto a una direccin fija, que es la del Norte geogrfico.Tanto los vientos generales, como los sinpticos, Fig. I.3, estn ligados a la circulacin atmosfrica y mantienen las mismas caractersticas sobre grandes extensiones de terreno.El viento sinptico sopla prcticamente en la horizontal, lo que permite esquematizar su movimiento por un vector orientado en el sentido hacia el cual sopla y cuyo origen est situado en el lugar de observacin.VELOCIDAD DEL VIENTOEl viento viene definido por dos parmetros esenciales que son, su direccin y su velocidad. La direccin del viento y su valoracin a lo largo del tiempo conducen a la ejecucin de la llamada rosa de los vientosLa velocidad media del viento vara entre 3 y 7 m/seg, segn diversas situaciones meteorolgicas; es elevada en las costas, ms de 6 m/seg, as como en algunos valles ms o menos estrechos. En otras regiones es, en general, de 3 a 4 m/seg, siendo bastante ms elevada en las montaas, dependiendo de la altitud y de la topografa.

ENERGA TIL DEL VIENTOEn una corriente de aire de densidad y velocidad v, como se indica en la Fig I.12, la potencia elica disponible que atraviesa una superficie A y hace un recorrido L en el tiempo t, viene dada por la expresin:

Para otros perfiles no planos con su eje de simetra paralelo a la direccin del viento, se indica en el valor del coeficiente Cw.Para un perfil diseado en forma aerodinmica se definen dos zonas que son:a) El extrads, que es la parte del perfil en donde los filetes de aire estn en depresinb) El intrads, que es la parte del perfil en donde los filetes de aire estn en sobrepresin.

Si la placa no est perfilada convenientemente, las turbulencias originadas sobre el extrads disminuyen la energa cintica del aire. Si se permite que la placa se desplace bajo el efecto de la fuerza ejercida por el viento, producir un cierto trabajo recuperable en forma de energa mecnica; contra menor sea la turbulencia, mayor ser este trabajo.

NOMENCLATURA DE PERFILES NACA-4 CIFRAS.- La primera cifra tiene un significado geomtrico, e indica la mxima flecha de la lnea media de la cuerda en % , proporcionando la mxima curvatura.- La segunda cifra tiene un significado geomtrico, e indica su posicin, es decir, la distancia desde el borde de ataque hasta la posicin de la mxima flecha de la lnea media o mxima curvatura- Las dos ltimas cifras indican el espesor relativo mximo del perfil en % respecto a la cuerda.

NGULOS DE LA CUERDA.- La pala de una hlice de un aerogenerador elico es una pala perfilada que transforma la energa cintica del viento en energa mecnica de rotacin. Las fuerzas que actan sobre un elemento de longitud de pala dx en rotacin, se obtienen estudiando la accin del viento relativo que recibe la pala de velocidad c (viento aparente o estela), que se puede considerar suma del viento real de velocidad v, y de un viento originado por el movimiento de rotacin de la pala, de velocidad u

Caractersticas generales La energa elica es una energa renovable, es decir que nunca se acaba Forma indirecta de energa solar, las diferencias de temperatura y presin en la atmsfera por absorcin de la radiacin generan el viento Las zonas ms favorables, regiones costeras y grandes estepas, donde hay vientos constantes, velocidad media >30 Km/h Un aerogenerador obtiene su potencia de entrada convirtiendo la fuerza del viento en un par actuando sobre las palas del rotor Depende de la densidad del aire, del rea de barrido del rotor y de la velocidad del viento.

Factores que influyen en la cantidad de potencia del viento.La potencia del viento depende principalmente de 3 factores: rea por donde pasa el viento (rotor). Densidad del aire. Velocidad del viento.

Constitucin de aerogeneradores Un aerogenerador consiste en un rotor o turbina elica que convierte la energa cintica del viento en potencia sobre un eje giratorio, un sistema de generacin que convierte esa potencia en electricidad.

La constitucin tpica de un aerogenerador incluye principalmente los siguientes elementos:Palas del Rotor: capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje.

Buje: permite acoplar el rotor al eje de baja velocidad del aerogenerador.

Gndola: incluye el multiplicador y el generador elctrico.Acoplamiento Fijo entre el Buje y el eje de Baja Velocidad: Permite transmitir el movimiento del rotor elico, al capturar las palas la energa del viento.Generador: Convierte la energa mecnica en elctrica.

Plataforma: Es la plataforma que sirve de soporte a la mquina.Torre: Estructura metlica que soporta la gndola.