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-          Aerogenerador

El rotor de un aerogenerador de pequeña potencia puede diseñarse con una pala (monopala), dos palas (bipala), tres palas (tripala), cuatro palas, cinco palas o más si es de eje horizontal. En el caso de rotores de eje vertical el uso mínimo es dos palas.

Básicamente un aerogenerador de pequeña potencia puede ser de eje horizontal o de eje vertical. En el caso de los aerogeneradores de eje horizontal, el rotor puede estar a barlovento de la torre, o sea en la dirección de incidencia del viento delante de la torre o a sotavento, en cuyo caso el rotor se encuentra detrás de la torre en la dirección dominante del viento. La mayoría de los aerogeneradores comerciales son de rotor a barlovento de la torre, lo cual hace que requieran de algún sistema de orientación. En el caso de rotor a sotavento el rotor es auto-orientable, lo cual simplifica su diseño.

Los aerogeneradores de eje horizontal son más eficientes que las de eje vertical, están más probadas, son más económicas y hay muchos productos donde elegir. Sin embargo tiene dificultad para soportar las continuas orientaciones y su eficiencia se reduce operando en régimen turbulento.

Los aerogeneradores de eje vertical están siempre orientadas a la dirección predominante de viento debido a su simetría, son menos sensibles a las condiciones de alta turbulencia y produce menos vibraciones, estas condiciones las hacen ideales para integración en zonas residenciales, urbanas e incluso en edificios. En cambio su eficiencia es menor que en el caso de las horizontales y no están muy probadas ya que ahora están en pleno desarrollo. Existen dos tipos de turbinas verticales, las basadas en arrastre y las basadas en sustentación. Las primeras son menos eficientes, pero normalmente más robustas.

 

Existen dos tipos de aerogeneradores en función de su material de fabricación y su posterior emplazamiento

  • Aerogenerador terrestre
  • Aerogenerador marino

-          Inversor eólico

Los inversores o convertidores continua - alterna utilizados en los aerogeneradores de pequeña potencias normalmente son convertidores monofásicos que admiten un ancho rango de tensiones contínuas de entrada, operan a alta frecuencia (disponen de IGBT) y su eficiencia es alta incluso a carga parcial (por encima del 96%).

El modelo de más éxito dispone de transformador de alta frecuencia que garantiza el aislamiento galvánico sin requerir de transformador convencional, que es muy pesado y voluminoso. Normalmente son configurables y se pueden adaptar a la mayoría de los códigos de red existentes.

La mayoría de los inversores permiten programar la curva de potencia de la aeroturbina con alta precisión de forma que permite obtener una productividad alta. Normalmente el inversor dispone de un programa de seguimiento de la curva de potencia. Disponen de capacidad de sobrecarga. Otros disponen de capacidad de programar la curva de potencia en forma polinómica.

 

-          Regulador de carga

En la regulación de los aerogeneradores de pequeña potencia se puede distinguir entre la regulación de potencia que comienza cuando la velocidad del viento hace que el aerogenerador alcance su potencia nominal en la salida y la regulación de velocidad de rotación que se realiza cuando el aerogenerador está operando a potencia parcial, por debajo de su potencia nominal.

 

-          Batería

La función de las baterías es acumular la energía que se produce durante las horas de viento para poder ser utilizada durante periodos sin producción eólica.

Las baterías por norma general las podemos clasificar en dos tipos según su apariencia y características:

  • Mono-bloque
  • Estacionarias o de vasos

Los parámetros fundamentales de una batería son:

  • Capacidad de almacenamiento de energía (Ah)
  • Ciclo de vida (número de veces en que la batería puede ser descargada y cargada a fondo antes de que se agote su vida útil)

 

-          Torre o mástil

Toda aeroturbina requiere de un componente que la permita estar lo más alejada posible del suelo de cara a aprovechar el perfil vertical del viento y producir la mayor cantidad de energía posible.

Este componente denominado estructura soporte o torre soporte dependerá del tipo de suelo que se disponga en el emplazamiento, de las capacidades técnicas, de las restricciones medioambientales y del presupuesto que se permita. Si el suelo no es practicable (roca, restricciones medioambientales, etc.), se evitara la cimentación por lo que habrá que ir a una torre atirantada. Si por el contrario, no hay problema para hacer una cimentación, la solución será autoportante y ocupara menos espacio. Con respecto a la torre, ésta normalmente es tubular de acero galvanizado compuesta por varios tramos normalmente de 3 metros, aunque también hay del tipo celosía o reticular, las cuales presenta una menor superficie al viento por lo que la resistencia es menor y por tanto la cimentación puede ser más pequeña para una misma turbina y condiciones de suelo.

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