Índice
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Introducción………………………………………………………………………………………….2 página. Energía Eólica en otros Países……………………………………………………………….3 página. Ventajas e Inconvenientes de la Energía Eólica……………………………………..8 página. erogeneradores……………………………………………………………………………………! página. "ipos de de erogenerad erogeneradores……… ores………………………………… ……………………………………………………… …………………………………## ……## página. Funciona$iento erogenerador…………………………………………………………..#8 página. %i Pro&ecto' Instalación de erogenerador de (aja Potencia………………#! página. %ontaje………………………………………………………………………………………………..2 # página. %anteni$iento……………………………………………………………………………………..22 página. Conclusión…………………………………………………………………………………………….2 3 página.
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Introducción
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Para co$en)ar la energía eólica es la energía o*tenida del viento+ la energía cin,tica provocada por las corrientes de aire. En la actualidad+ la energía eólica es utili)ada principal$ente para producir energía el,ctrica a trav,s de
Aerogeneradores. -a energía eólica es un recurso a*undante+ renova*le & li$pio. -a energía del viento es utili)ado $ediante aero$otores ue son capaces de trans/or$ar la energía eólica en energía $ecánica de rotación utili)a*le+ ue puede ser para accionar $áuinas opera trices &0o co$o para la producción de energía el,ctrica. El siste$a de conversión 1co$prende un generador el,ctrico con sus siste$as de control & de coneión a la red es un conocido co$o un
Aerogenerador. Aerogenerador. En los Aerogeneradores la energía eólica $ueve una 4,lice & $ediante un siste$a $ecánico se 4ace girar el rotor de un generador+ suele ser un alternador ue produce energía el,ctrica pero para ue su instalación resulte renta*le suelen agruparse en los lla$ados Parques Eólicos. El $olino es una $áuina ue trans/or$a el viento en energía la cual se aprovec4a+ proviene de la acción de la /uer)a del viento so*re unas aspas o*licuas ue están unidas en un eje co$5n. 6u eje giratorio puede conectarse a varios tipos de $auinarías o generar electricidad. Cuando el eje se conecta por eje$plo a una *o$*a reci*e el no$*re de Molino de Viento pero si se usa para producir electricidad se le deno$ina generador de tur*ina de viento+ &a ue los $olinos tienen un origen re$oto. -a industria de la energía eólica co$en)ó en #!7! con la producción de tur*inas de viento por los /a*ricantes' uriant+ Vestas+ 9ordtan:+ & (onus. uellas tur*inas eran peue;as para los estándares ue tene$os 4o& en día+ con capacidades de 2< a 3< := cada una. >esde ese entonces la ?talla@ de las tur*inas 4a crecido enor$e$ente & sea epandido a $uc4os sitios. El coste de la energía eólica se deduce de un cálculo $u& co$plejo en el cual se de*en tener en cuenta varios /actores pero sin duda uno de los aspectos $ás i$portantes a considerarse es la vida 5til de la instalación ue es de aproi$ada$ente 2< a;os & la a$orti)ación de este costo. El costo del
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Aerogenerador incide en aproi$ada$ente en un A
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Energía Eólica en otros Países a& una gran cantidad de Aerogeneradores operando en la actualidad+ con una capacidad total de #D!.2#3 :=. Europa cuenta con un 7+!B 12<
>ina$arca+ es el País $ás destacado en cuanto a la /a*ricación & la utili)ación de tur*inas eólicas. ctual$ente genera $ás del 2
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Energía Eólica en España: >esde 4ace unos a;os en Espa;a es $a&or la capacidad teórica de generar energía eólica ue energía nuclear+ & es el segundo productor $undial de energía eólica+ despu,s de le$ania. Espa;a & le$ania en 2<
m
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. -a potencia de dic4a área dependerá de
la calidad del dise;o del aerogenerador + eistiendo con una capacidad $ái$a de AD :=.
Parue Eólico ?El Pára$o@+
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Parue Eólico -anjarón+
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Energía Eólica en el eino !nido: Es uno de los Países ue $ás capacidad eólica tiene planiGcada. Ha 4a otorgado concesiones para alcan)ar los 32.<<< %= eólicos $arinos en sus costas. 6eg5n la ad$inistración *ritánica la industria eólica $arina es una de las claves de la ruta del eino nido 4acía una econo$ía *aja en >ióido de Car*ono 1CJ2 & se supone el valor de unos 7D.<<< $illones de li*ras ue euivalen a 8 $illones de euros & sostener 4asta unos 7<.<<< e$pleos 4asta 2<2<. 6us cosas' • • • • • • • • •
>ogger (an:' !.<<<%=K %ar del 9orte. 9or/ol: (an:' 7.2<<%=K %ar del 9orte. %ar de Irlanda' .#<<%=K %ar de Irlanda. ornsea' .<<<%=K %ar del 9orte. ía del Fort4' 3.<<%=K Escocia. Canal de (ristol' #.D<<%=K Costa 6uroeste. ía de %ora&' #.3<<%=K Escocia. Isla de =ig4t 1Jeste' !<<%=K 6ur. astings' A<<%VK 6ur.
epsol+ eino
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Energía Eólica en #uecia: 6uecia en 2<
Energía Eólica en $atinoa%&rica: (rasil' #D%= 1<+B. onduras' #<2%= 17+DB. %,ico' 8D%= 1<+#7B. Costa ica' 7<%= 12+8B. 9icaragua' <%= 1DB. rgentina' 2!%= 1<+#B. rugua&' 38%= 1#+B. epu*lica >o$inicana' 33%=. C4ile' 2<%= 1<+2B. Colo$*ia' 2<%= 1<+#B. Cu*a' 7+2%= 1<+
Parue Eólico -a Venta Jaaca+
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(enta)as * Incon+enientes de la Energía Eólica (enta)as ,edioa%-ientales:
#. Energía segura+ li$pia & renova*le. 2. 9o di/unde gases causantes del e/ecto invernadero & lluvia ácida+ tales co$o' CJ2+ 6J2 & 9JL. 3. 9o reuiere de grandes $ovi$ientos de tierra & su o*ra civil reuerida es $íni$a. . -os Aerogeneradores se pueden retirar sin dejar alg5n rastro. D. 6u instalación es aco$oda*le con otros usos del suelo.
(enta)as #ociales: #. E/ectos positivos en lo ue es el desarrollo regional & del e$pleo. 2. Epansión de la Industria de "ecnologías enova*les. 3. (eneGcios econó$icos para el %unicipio a/ectado.
(enta)as Energ&ticas: #. Contri*u&e en el autoa*asteci$iento & en la $ejora de la seguridad del su$inistro el,ctrico de la región a/ectada. 2. >e rápida instalación+ entre & ! $eses.
Incon+enientes: #. 2. 3. .
-a discontinuidad del viento. E/ectos sonoros 4acía el entorno del Parue. n i$pacto visual+ &a ue $odiGca el paisaje. Especial cuidado al seleccionar un parue si es ue en las in$ediaciones 4a*itan aves+ por la posi*le ?$atan)a@ al i$pactar con las palas+ pero 4a& soluciones+ una solución es pintar de colores distintivos las palas.
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/erogeneradores 0u& es un /erogenerador
n Aerogenerador es un generador el,ctrico $ovido por una tur*ina+ la cual es accionada por el viento. -os Aerogeneradores pueden tra*ajar aislada$ente o en ?grupo@ en parues eólicos o plantas de generación eólica.
# 2 3 D A 7 8
6uelo. Coneión a la ed El,ctrica. "orre de Contención. Escalera de acceso. 6iste$a de orientación. Móndola. Menerador. ne$ó$etro 1parato para predecir el tie$po. ! Freno. #< "rans$isión. ## Palas. #2 Inclinación de la Pala 4acía derec4a. #3 (uje 1Ele$ento de $auina se apo&a & gira un eje.
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la donde
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-os Parues Eólicos pueden estar tanto en tierra co$o en agua. El n5$ero de Aerogeneradores dic4o parue es $u& varia*le+ ello dependerá de la superGcie disponi*le & de las características del viento. El viento de la )ona es estudio por lo $enos durante un a;o antes de instalar dic4o parue. >ic4os parues proporcionan di/erentes cantidades de energía+ ue dependen de las di/erencias en dise;o & situaciones de las tur*inas.
Parue Eólico "auern+
Parue Eólico %aríti$o JNs4ore+
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ipos de /erogeneradores #egn el e)e de iro del otor:
# E)e +ertical: 6us principales ventajas son ue no necesita de un siste$a de orientación+ & ue el Menerador+ %ultiplicador+ etc… son instalados a ras del suelo+ eso a su ve) /acilita su $anteni$iento & *aja los costes de $ontaje. 6us desventajas en otro tipo de Aerogeneradores son tener la necesidad de tener siste$as eteriores de arranue para algunos $odelos+ & el des$ontaje del rotor por $anteni$iento 4ace necesario ue todo el Aerogenerador sea des$ontado.
erogenerador con rotor 6avonius' Es el $ás si$ple+ cosiste en cilindros 4uecos despla)ados respecto su eje+ así presentan su parte cóncava al viento & su parte convea con una $enor resistencia al giro. 6u *ajo costo & /ácil construcción les 4acen 5tiles para aplicaciones $ecánicas.
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erogenerador con rotor >arrieus' Es el $ás eitoso co$ercial$ente. Consiste en su eje vertical situado so*re el rotor+ con 2 ó $ás Gnas palas en curva unidas al eje por los etre$os. El dise;o de sus palas es si$,trico & si$ilares a las alas de un avión. 6us per$iten $a&or velocidad ue las del Aerogenerador $encionado anterior$ente & necesita de un siste$a eterno de arranue.
erogenerador con rotor Miro$ill' Consiste en palas verticales unidas al eje por unos ?*ra)os@ 4ori)ontales+ ue pueden salir por los etre$os del aspa & ta$*i,n de su parte central. 6us palas ca$*ian la orientación a $edida ue se produce el giro del rotor para ue así tengan un $a&or aprovec4a$iento del viento.
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erogenerador con rotor =indside' Consiste en un perGl curvado con torsión ue asciende por el eje vertical.
2 E)e oriontal: "ienen una $a&or eGciencia energ,tica & sus alcan)an $a&ores velocidades de rotación por lo cual necesitan una caja de engranajes con $enor $ultiplicación de giro+ aparte por su altura aprovec4an de $a&or /or$a la velocidad del viento. 6e pueden dividir por el n5$ero de palas+ orientación con respecto a la dirección del viento+ & por el tipo de torre utili)ada. "ripala' Consta de tres palas ue /or$an entre sí un ángulo de #2
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(ipala' 6e a4orra en peso & el coste de una de las Palas si lo co$para$os con un erogenerador "ripala+ pero de*ido a eso necesitan una $a&or velocidad de giro para producir la $is$a cantidad de energía ue los "ripala.
%onopala' "ienen $a&ores inconvenientes ue las (ipala pero en $a&or $edida+ &a ue necesitan alg5n contrapeso en el lado opuesto de la Pala+ así ue el a4orro en peso no es $u& signiGcativo.
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Jrientadas a (arlovento' Cuando el rotor se encuentra de /rente a la dirección del viento+ consigue un $a&or aprovec4a$iento de la velocidad del viento+ pero necesita un $ecanis$o de orientación 4acía el viento.
Jrientadas a 6otavento' Cuando el rotor se encuentra en un sentido contrario a la dirección del viento 4ace ue la estructura de la torre & la góndola dis$inu&an el aprovec4a$iento del viento+ el viento es el ue con su propio viento orienta a la góndola así ue no son necesarios ele$entos de reorientación. 6us palas & la góndola son construidas con una $a&or ei*ilidad ue las orientadas a (arlovento.
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"orres de Celosía' 6on construidas de acero+ $u& *aratas & /áciles de construir. 9ecesita de una colocación etra para la instalación de los euipos de suelo tales co$o siste$as de control o siste$as el,ctricos. Para acceder a la góndola se usa una escalerilla. Est, aerogenerador no se utili)a en )onas geográGcas septentrionales o para aerogeneradores ue tengan una gran potencia.
"orres "u*ulares' 6on grandes tu*os de acero de /or$a tu*ular ue en su interior o/recen espacio para los euipos de suelo+ & para el acceso 4acía la góndola. 9ecesitan una instalación $as cara pero a la ve) tienen $a&or resistencia & un $enos $anteni$iento ue las torres de Celosía.
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#egn Potencia #u%inistrada: (aja Potencia' Proporcionan potencias de alrededor del rango de D<:=+ aunue pueden utili)arse varios euipos para au$entar la potencia total su$inistrada. %edia Potencia' Están en el rango de una producción de energía de #D<:=. 9o suelen estar conectados a *aterías de al$acena$iento+ se utili)an conectados a alguna red o junto con siste$as de respaldo. lta Potencia' 6on para la producción de energía de /or$a co$ercial+ están conectados a red & en grupos con/or$ando centrales Eolo el,ctricas+ &a sea tanto co$o en tierra o en un entorno $arino 1oNs4ore. 6u producción llega al gigavatio. El dise;o ue escogen general$ente para estos euipos son los de eje 4ori)ontal+ tales co$o' las "ripalas+ Jrientados a (arlovento & la "orre de "u*ular.
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8unciona%iento /erogeneradores
El /unciona$iento de los erogeneradores es $u& sencillo+ el viento $ueve las palas+ ue conectadas a un generador trans/or$an la energía $ecánica en energía el,ctrica. Co$o $encione anterior$ente 4a& varios tipos de erogeneradores pero sus partes principales son rotor+ caja de engranajes+ el generador+ la torre & Gnal$ente su siste$a de control.
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,i Pro*ecto: Instalación de /erogeneradores de 9a)a Potencia %i Pro&ecto trata so*re la instalación de erogeneradores en diversos lugares rurales de la ta. egión.+ con pro*le$as de conectividad. "res o*jetivos son los principales' #. (rindar energía li$pia a las )onas rurales de nuestro País. 2. Conectar a las )onas rurales con el resto del País. 3. $pliar $atri) energ,tica Para la elección de $i Pro&ecto to$e en cuenta las siguientes consideraciones' %i instalación esta pensada para ali$entar sectores rurales de la ta. egión. 6e considero una velocidad pro$edio del viento de #<$0s & una te$peratura pro$edio de 2
AEROGENERADOR MÓDELO BEE 8.
Especicaciones t&cnicas: 95$ero de ,lices 1Palas' D >iá$etro' #+7D $ts. %aterial' 9&lon In&ectado. >irección de rotación' >ependerá del 4orario.
Especicaciones el&ctricas: lternador' "ri/ásico de i$anes per$anentes. I$anes' 9eodi$io. Potencia 9o$inal' 8<<=. Voltaje' #2+ 2+ 8 v. P%' D<<.
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egulador' #2v 7<$p. 2v 3D$p. 8v #8$p.
(elocidad del (iento: Para el rranue' 3+D$0s. Para Potencia 9o$inal' #2$0s. %ái$a' A<$0s.
Especicaciones 8ísicas: Peso erogenerador' 2!:g. Peso egulador' 8:gr.
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,onta)e
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ntes de co$en)ar se de*en to$ar en cuenta una serie de cosas para seguir un correcto $ontaje del aerogenerador & sin olvidarse de las precauciones. n orden correcto sería así'
%ontaje de la torre. Ca*leado el,ctrico regulador. %ontaje propio del erogenerador. Prue*as de /unciona$iento.
-as de*idas precauciones'
9o 4a& ue planiGcar la instalación en días de viento. 9o 4a& ue dejar el erogenerador /uncionando li*re$ente+ podría producir da;os al erogenerador+ da;os ue podrían ser irrepara*les. J*via$ente 4a& ue utili)ar un ca*leado adecuado.
El aerogenerador es reco$enda*le instalarlo en una torre independiente ue est, separada de la vivienda así se evitan las tur*ulencias+ a la ve) ta$*i,n se evita cualuier tipo de vi*ración ue puede ser trans$itida a la vivienda. Para el anclaje de la torre se sujeta Gr$e$ente el suelo con una ci$entación de 4or$igón+ vertical & nivelada+ esto evita el $al /unciona$iento del erogenerador. na ve) &a anclada la *ase & instalada la torre se colocan de 3 a tensores con una *ase de 4or$igón+ así la torre ueda total$ente in$óvil. -os tensores son de ca*les de aceró & para una $a&or seguridad el,ctrica se reco$ienda instalar una placa tierra conectada a la *ase de la torre & o*via$ente a algunos $etros de esta $is$a placa. 9o se reco$ienda la instalación de para ra&os dentro del erogenerador.
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Para asegurar la vida de su aerogenerador se reco$ienda al $enos una inspección de $anteni$iento al a;o & se de*en revisar los siguientes puntos'
evisar & reapretar todos los tornillos. Co$pro*ar el estado de los ca*les.
-as partes &0o secciones $as i$portantes de nuestro erogenerador'
Roda!ientos" Este erogenerador no necesita $anteni$iento &a ue posee de roda$ientos *lindados de gran calidad. 6e puede co$pro*ar si giran li*re$ente & 0o se o*serva alg5n tipo de roce o vi*ración.
#orniller$a" "oda la tornillería es de aceró inoida*le+ en el caso de /alta de alg5n tornillo se de*e re$pla)ar enseguida antes de ue se pueda causar alg5n da;o.
%a&leado" 6e co$prue*a el estado de las uniones & e$pal$es+ para evitar ue pueda desconectarse & así no dejar el erogenerador /uncionando li*re$ente. 9o se puede ca$*iar la polaridad de la *atería+ &a ue repercutiría en la vida del regulador. (ajo ning5n concepto se puede desconectar la *atería con el aerogenerador en $arc4a+ &a ue esta acción puede traer da;os irrepara*les a nuestro regulador. -a potencia ue consu$e el regulador es desprecia*le /rente a la potencia del aerogenerador & las *aterías+ es del orden $ilia$perí$etros. -a *atería esta dise;ada para dar 3 días de autono$ía+ sin viento ni sol. 6on de corriente continua.
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;onclusión
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6in duda alguna el te$a energ,tico en nuestro país es de gran i$portancia &a ue cada ve) se 4acen $as escasos los recursos 4ídricos+ de los cuales /unda$ental$ente depende$os+ & es por esto ue se 4ace estricta$ente necesario el a$pliar la $atri) energ,tica a otras energías co$o la eólica. "o$ando esto en consideración el pro&ecto esta en/ocado *ásica$ente a contri*uir a la generación de energía a trav,s de la energía eólica+ &a ue es una energía li$pia+ de /unciona$iento si$ple & se adecua al conteto de las condiciones cli$atológicas de nuestro país 1viento. Jtro punto i$portante del pro&ecto es au$entar la conectividad de las )onas rurales ue eisten en C4ile &a ue a5n eisten )onas en las cuales no eiste la energía el,ctrica.
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