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Los Aerogeneradores según la Orientación del Rotor

12 January 2010 1,231 views No Comment

Entre el 1% y el 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento, que de aprovecharse en su totalidad, sería suficiente para abastecer cinco veces la necesidad energética mundial anual. Pero la tecnología actual sólo permite aprovechar los vientos horizontales, paralelos y próximos al suelo.

Los aerogeneradores según la orientación del rotor pueden ser de eje horizontal, que son los más habituales hoy en día, y también los hay de eje vertical.

Aerogeneradores de Eje Horizontal

Los aerogeneradores de eje horizontal, también llamados “HAWTs” (Horizontal Axis Wind Turbines), tienen como característica principal, que el eje de rotación del equipo se encuentra paralelo al suelo y a la dirección del viento, y está situado en la parte superior de la torre.

Ventajas: un buen aprovechamiento de las corrientes de aire por estar situado a una altura de entre 40 y 60 metros del suelo; capacidad de adaptarse a diferentes potencias; y una eficacia muy alta.

Desventajas: la dificultad en su transporte por sus grandes dimensiones (torres de 60 metros y palas de 40 metros); y las altas velocidades de viento que tienen que resistir las palas.

Ésta es la tecnología que se ha impuesto, principalmente por su eficiencia, y por ello se ha centrado en ellos el mayor esfuerzo de investigación y desarrollo en los últimos años, de hecho, todos los aerogeneradores comerciales de conexión a la red que se construyen actualmente, son de este tipo.

Aerogeneradores de Eje Vertical

Los aerogeneradores de eje vertical o “VAWTs” (Vertical Axis Wind Turbines) son aquellos en los que el eje de rotación se encuentra en posición perpendicular al suelo y a la dirección del viento, y se localiza en la base de la torre.

Ventajas: Aprovecha los vientos que provienen de cualquier dirección; no necesita un mecanismo de orientación; no se requiere una torre de estructura poderosa; y gracias a su tamaño más reducido, son de fácil instalación y mantenimiento.

Desventajas: potencia y producción de energía menor que los de eje horizontal, ya que las velocidades del viento cerca del nivel del suelo son bajas; requieren conexión a la red para poder arrancar, utilizando el generador como motor.

La mayoría de las turbinas eólicas de eje vertical suelen usarse en casas, edificios, parques, o incluso en aparcamientos para recarga de coches eléctricos, por su tamaño mucho menor que las de eje horizontal.

Algunas turbinas eólicas verticales de tipo Darrieus requieren cables tensores para sujetarlos, estas máquinas normalmente son más grandes que las otras variedades de aerogeneradores verticales.

Dentro de los aerogeneradores de eje vertical existen tres tipos distintos:

Savonius: Dos o más semicilindros o canaletas colocadas opuestamente alrededor del eje. Trabaja esencialmente por arrastre, puede arrancar con poco viento pero su rendimiento es relativamente bajo. Tiene una velocidad de giro pequeña. Sencillo y de bajo costo. Los anemómetros, medidores de velocidad del viento situados en muchos tejados, funcionan como las turbinas Savonius.

Darrieus: Dos o tres arcos que giran alrededor del eje. Las fuerzas dominantes son las de sustentación, tienen un par de arranque prácticamente nulo, pero entregan potencias altas. Son los que más rendimiento tienen, junto con los de eje horizontal. Por su forma es comúnmente denominado “eggbeater” (batidora de huevos). El Darrieus más a la izquierda de la foto, tiene un rotor central savonius para un mejor arranque.

Dentro del tipo Darrieus se encuentra el Giromill, compuesto normalmente de dos o más palas verticales, unidas al mástil central con soportes horizontales. Combina sobre un mismo eje un rotor Savonius para el arranque y un rotor Darrieux para generar la energía, ya que el Darrieus tiene mejor rendimiento que el Savonius pero arranca mal, y el Savonius se puede poner en funcionamiento con una pequeña brisa.