Turbina eólica

Una turbina eólica o turbina de viento es una turbina accionada por la energía eólica. Se trata de una turbomáquina motora que intercambia cantidad de movimiento con el viento, haciendo girar un rotor. La energía mecánica del eje del rotor puede ser aprovechada para diversas aplicaciones como moler, en el caso de los molinos de viento; bombear agua, en el caso de las aerobombas; o para la generación de energía eléctrica, en los aerogeneradores.

Las turbinas eólicas se clasifican, según la orientación del eje del rotor, en verticales y horizontales.

Turbinas de eje vertical

Rotor Savonius.

Turbina Darrieus.

Molino de viento con las velas.

Tipos

Savonius

Las turbinas Savonius son un tipo de turbinas de eje vertical usadas para convertir el poder del viento en torsión sobre un eje rotatorio. Fueron inventadas por el ingeniero finlandés Sigurd J. Savonius en 1922. Puede arrancar con poco viento, siendo muy sencilla su fabricación; tiene una velocidad de giro pequeña y su rendimiento es relativamente bajo. Ademas posee una gran economidad

Darrieus

Debe su nombre al ingeniero francés Georges Darrieus, quien patentó el diseño en 1931. Requiere vientos de 4 a 5 m/s, manteniendo grandes velocidades de giro y un buen rendimiento.

Ventajas de las turbinas verticales

• No se necesita una torre de estructura poderosa.
• Como las palas del rotor son verticales no se necesita orientación al viento, y funcionan aún cuando este cambia de dirección rápidamente.
• Pueden ser ubicadas cerca del suelo, haciendo fácil el mantenimiento de las partes.
• Pueden tomar ventaja de aquellas irregularidades del terreno que incrementan la velocidad del viento.
• Necesitan una menor velocidad del viento para empezar a girar.
• Son menos propensas a romperse con vientos fuertes.
• Son fácilmente evitadas por los pájaros.

Desventajas

• La mayoría de las turbinas verticales producen energía al 50% de la eficiencia de las turbinas horizontales.
• No toman ventaja de los vientos fuertes de mayor altura.

Turbinas de eje horizontal

Molino de viento.

Multipala de bombeo.

Aerogeneradores.

Tipos

Molino de viento

Los molinos de viento son estructuras bajas, generalmente de cuatro aspas, que se construyeron en Europa a partir del siglo XII. Quizá sean los más famosos y conocidos y, entre ellos y gracias a Don Quijote, los de La Mancha, pero los había por todas partes aunque muy especialmente en España, donde las corrientes de los ríos no eran tan importantes como en otros países europeos.

Multipala

El molino multipala se utiliza para bombear agua y fue de enorme utilidad en el siglo XIX. En Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo fue el factor principal que permitió la agricultura y la ganadería en bastas 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.

Aerogenerador

Las turbinas eólicas modernas, conocidas también como aerogeneradores tienen su origen en Dinamarca en la década de 1980. Hoy en día la industria eólica utiliza generadores con rotores de hasta 126 metros de diámetro fabricados con alta tecnología. Son usadas en parques eólicos para la producción comercial de electricidad. La gran mayoría tiene tres palas, están pintadas de un tono claro, tienen una eficiencia alta y están controladas por ordenador.

Ventajas de las turbinas horizontales

• Extremos de pala variable, lo que da a las hojas el ángulo de ataque óptimo. Permitir que el angulo de ataque sea vagamente ajustado proporciona gran control, de modo que la turbina puede recoger la máxima cantidad de energía eólica de cada día y estación.
• Las torres altas permiten acceder a vientos más fuertes en sitios con cizalladura. En algunos lugares, cada 10 metros de altura, la velocidad del viento se incrementa un 20%.

Desventajas

• Las turbinas horizontales tienen problemas para funcionar cerca del suelo, debido a las turbulencias.
• Las torres altas y las palas largas son difíciles de transportar. El transporte puede costar un 20% del costo de equipamiento.
• Las turbinas altas son difíciles de instalar y necesitan grúas poderosas y operadores hábiles.
• Las turbinas altas pueden afectar los radares de los aeropuertos.
• Presentan impacto visual en el entorno, y con frecuencia suscitan reclamaciones por afeamiento del paisaje.
• Exigen un control cuidadoso, de lo contrario, son propensas a la fatiga de material y los daños estructurales.
• Tienen que orientarse hacia el viento.

Véase también

• Turbina
• Energía eólica
• Aerogenerador
• Molino de viento
• Aerobomba

Enlaces

Rotores eólicos de eje vertical

Energias alternativas