Transcript ENERGIA EOLICA presentación 1

EQUIPO #3
Jesús José Aguirre T. 08060537
Ramón Manuel Ortíz C. 08060599
Daniel Boche C. 08060543
Alan Steve Montelongo V. 08060590
Cesar Amparan R.07410176
Manuel A. Hernández P. 07061305
Álvaro A. Sinaloa C. 07061345
Energía eólica es la energía obtenida del viento, es
decir, la energía cinética generada por efecto de las
corrientes de aire, y que es transformada en otras
formas útiles para las actividades humanas.
La energía eólica ha sido aprovechada desde la
antigüedad para mover los barcos impulsados por velas
o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover
sus aspas
Las primeras máquinas que aprovecharon el viento
fueron probablemente los molinos de viento de eje
vertical usados para moler granos en Persia
(actualmente Irán) alrededor del 200AC. Tenían un
cierto número de brazos en los cuales se montaban
velas, las cuales originalmente estaban hechas de
cañas.
Aprovechar el viento para la generación en gran escala
de energía eléctrica es un desarrollo relativamente
reciente. El viento ha sido utilizado por centenares de
años para la navegación y para accionar molinos de
viento, pero no fue hasta fines del siglo XIX que se
construyo la primera turbina eólica para la producción
eléctrica. Este molino de viento fue construido por
Charles Brush.
Este molino tenía 17 metros de alto y un rotor de 144
paletas, completamente construido de madera del
cedro. Poco después de eso, el danés Poul la Cour,
descubrió que las turbinas del viento que rotaban
rápidamente y poseían rotores con pocas paletas
generaban electricidad más eficientemente que las
turbinas de viento de movimiento lento con rotores de
muchas paletas.
La energía eólica es aprovechada por nosotros
básicamente por un sistema de un rotor que gira a
medida que pasa viento por este.
La potencia del viento depende principalmente de 3
factores:
 Área por donde pasa el viento (rotor)
 Densidad del aire
 Velocidad del viento
El desarrollo de la energía eólica en Latinoamérica está
en sus comienzos, llegando la capacidad conjunta
instalada en estos países a los 769 MW (datos de
septiembre de 2009). El desglose de potencia instalada
por países y su porcentaje sobre el total de cada país es
el siguiente:
 Brasil: 415 MW (0,4%)
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México: 85 MW (0,17%)
Costa Rica: 70 MW (2,8%)
Nicaragua: 40 MW (5%)
Argentina:29 MW (0,1%)
Uruguay: 20 MW (0,8%)
Chile: 20 MW (0,2%)
Colombia: 20 MW (0,1%)
Cuba: 7,2 MW (0,05%)
Ecuador: 2,4 MW (0,05%)
Perú: 0 MW (0%)
Venezuela: 0 MW (0%)
En México, el desarrollo tecnológico para el uso de este
tipo de energía, se inició con un programa de
aprovechamiento del Instituto de Investigaciones
Eléctricas (IIE), hace ya muchos años, en febrero de
1977.
El uso de energía eólica en México aún es joven pues
existen muchas zonas por explorar en búsqueda de un
terreno propicio para la apertura de plantas, sin
embargo, las mediciones de pequeñas redes
anemométricas, realizadas principalmente por el IIE y
algunas otras entidades o empresas, han servido para
saber de la existencia de vientos aprovechables y
económicamente viables en las siguientes regiones:
 Península de Baja California.
 Península de Yucatán.
 Las costas del país.
 El altiplano norte.
México tiene una central de 1,575 kW en la Venta,
Oaxaca, con planes de ampliarla a 54 MW. Nicaragua
también tiene planes de instalar una central eólica de
al menos 30 MW. En el Caribe, la empresa eléctrica de
Curazao opera desde marzo de 1994 una central de 4
MW que fue la primera eoloeléctrica en América
Latina y el Caribe.
Una turbina eólica es un dispositivo mecánico que
convierte la energía del viento en electricidad. Las
turbinas eólicas diseñan para convertir la energía del
movimiento del viento (energía cinética) en la energía
mecánica, movimiento de un eje. Luego en los
generadores de la turbina, ésta energía mecánica se
convierte en electricidad.
La electricidad generada se puede almacenar en
baterías, o utilizar directamente. Hay tres leyes físicas
básicas que gobiernan la cantidad de energía
aprovechable del viento.
 La primera ley indica que la energía generada por la
turbina es proporcional a la velocidad del viento al
cuadrado.
 La segunda ley indica que la energía disponible es
directamente proporcional al área barrida de las
paletas.
 La tercera ley indica que existe una eficacia teórica
máxima de los generadores eólicos del 59%.
En la práctica, la mayoría de las turbinas de viento son
mucho menos eficientes que esto, y se diseñan diversos
tipos para obtener la máxima eficacia posible a
diversas velocidades del viento. Los mejores
generadores eólicos tienen eficacias del 35% al 40%.
las turbinas eólicas se diseñan para trabajar dentro de
ciertas velocidades del viento. La velocidad más baja,
llamada velocidad de corte inferior que es
generalmente de 4 a 5 m/s, pues por debajo de esta
velocidad no hay suficiente energía como para superar
las pérdidas del sistema. La velocidad de corte
superior es determinada por la capacidad de una
máquina en particular de soportar fuertes vientos.
La velocidad nominal es la
velocidad del viento a la cual
una máquina particular alcanza
su máxima potencia nominal.
Por arriba de esta velocidad, se
puede contar con mecanismos
que mantengan la potencia de
salida en un valor constante
con el aumento de la velocidad
del viento.
Los elementos principales de
cualquier turbina del viento
son el rotor, una caja de
engranajes, un generador,
equipo del control y monitoreo
y la torre.
 (1) CIMIENTO
 (2) TORRE
 (3) GONDOLA CON
TREN DE FUERZA
 (4) ALABES O PALETAS
 (5) ROTOR
Y EL EQUIPAMIENTO
ELECTRICO
Para garantizar la estabilidad de
una turbina eólica se construyen
los cimientos, que pueden ser
superficiales o profundos. El
tipo de cimentación depende de
la consistencia del suelo donde
se va a instalar la máquina.
La torre se construye no solo
para resistir el peso de la
góndola y de los álabes del rotor,
sino también debe absorber las
cargas causadas por la variación
de potencia del viento.
El rotor es el componente que ayuda a los álabes o
palas del rotor a convertir la energía del viento en
movimiento mecánico rotacional. El rotor está
compuesto por los propios álabes y el buje (elemento
que une los álabes con el árbol principal mediante el
cojinete principal). El buje es el centro del rotor y se
fabrica
de
hierro
o
acero
fundido.
Si el aerogenerador tiene caja multiplicadora, el buje se
conecta directamente al eje de baja velocidad de la caja
multiplicadora y convierte la energía del viento en
energía en rotación. Si la turbina no posee caja
multiplicadora, la energía se transmite directamente al
generador.
La góndola soporta toda la maquinaria de la turbina y
debe ser capaz de rotar para seguir la dirección del
viento, por lo que se une a la torre mediante
rodamientos. El diseño de la góndola depende de cómo
el fabricante decidió ubicar los componentes del tren
de fuerza (eje del rotor con los cojinetes, caja
multiplicadora, generador, acoplamiento y freno).
La caja multiplicadora es un multiplicador de
velocidad que convierte el movimiento rotacional de
18-50 rpm del rotor en aproximadamente 1 750 rpm
con que rota el generador. La velocidad de giro del
generador depende de la frecuencia de la corriente
eléctrica y del número de pares de polos de la
máquina.
El generador convierte la energía mecánica en
eléctrica.
Son inusuales si se compara con los otros equipos
generadores que suelen encontrarse conectados a la
red eléctrica.
 VOLTAJE GENERADO
En grandes aerogeneradores (100-150 kw) suele ser de
690v de corriente alterna trifásica.
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
Generalmente se utiliza un gran ventilador para enfriarlo
con aire.
Se puede utilizar un radiador colocado en la góndola para
ser enfriado por agua.
 Sensores
-Sensor de vibraciones
Cosiste de una bola de acero que reposa en un anillo
-Termómetros
termómetros electrónicos que controlan la
temperatura del aceite en el multiplicador y la
temperatura del generador.
 Estos sistemas suelen estar accionados mediante
resortes con el fin de que, incluso en caso de fallo de
suministro eléctrico, sigan funcionando, y son
automáticamente activados si el sistema hidráulico de
la turbina pierde presión. Una vez que la situación de
peligro ha pasado el sistema hidráulico de la turbina
suele devolver las palas, o la punta de las palas, a su
posición original.
 El freno mecánico es utilizado como sistema de apoyo
del sistema de freno aerodinámico, como freno de
estacionamiento, una vez que la turbina ha sido
parada.
 Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen

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en procesos atmosféricos debidos a la energía que llega
a la Tierra procedente del Sol.
Es una energía limpia ya que no produce emisiones
atmosféricas ni residuos contaminantes.
No requiere una combustión que produzca dióxido de
carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento
del efecto invernadero ni al cambio climático.
Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines,
por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa,
en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.
Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo
prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo,
maíz, papas, remolacha, etc.
 Crea un elevado número de puestos de trabajo en las
plantas de ensamblaje y las zonas de instalación.
 Su instalación es rápida, entre 4 meses y 9 meses
 Su inclusión en un sistema ínter ligado permite,
cuando las condiciones del viento son adecuadas,
ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua
en los embalses de las centrales hidroeléctricas.
 Su utilización combinada con otros tipos de energía,
habitualmente la solar, permite la auto alimentación
de viviendas, terminando así con la necesidad de
conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse
autonomías superiores a las 82 horas, sin alimentación
desde ninguno de los 2 sistemas.
A pesar de sus diversas ventajas atractivas, la energía
eólica no existe sin unas desventajas. La energía eólica
tiene que competir con fuentes convencionales sobre la
base de costo, a pesar de los aumentos continuos del
costo de los combustibles fósiles hoy en día.
 Una desventaja considerable es el peligro que una
construcción de este tipo representa ya que depende
de una fuente de energía inestable (viento) las altas
velocidades que puede alcanzar provoca en ocasiones
el desprendimiento de las aspas, sobrecalentamiento
de los cojinetes y por consecuencia incendio de la
maquina
 Como la densidad energética del viento es muy baja, la
generación de cantidades significativas de electricidad
por métodos eólicos requiere el uso de grandes
extensiones de tierra.
 los sitios adecuados para la generación eólica,
especialmente el mar abierto, están remotos y lejos de
la concentración de demanda para la electricidad
(usualmente centrales urbanos). Por eso, una gran
parte de la instalación de parques eólicos se gasta en
construir líneas de transmisión para conectar a la red
de suministro eléctrico