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Why Wind Energy

At present, most of the power still rely on traditional coal and oil. However, many problems facing traditional energy sources. First, they need expensive exploration costs and increasingly depleted, resulting in traditional energy prices soaring. Second, the use of traditional energy potential harm to the environment. Third, the peak electricity caused large-scale blackouts, affecting tens of millions of consumers. Therefore, the EU Joint Research Centre pointed out that the rapid growth of renewable energy will be to supplement traditional energy shortage.

 

    Gradually rising energy prices and increasingly heavy pressure on the environment have brought practical needs to the development of new energy generation. Currently, in the way of the new energy generation, solar photovoltaic and wind power generation are the most two mainstream of the technologies. Compared to the high prices of raw materials of solar energy and "two outside" of the market, wind power technology is the most mature, lowest-cost way of new energy generation at present, which the market prospects is the most optimistic.

 

    Wind energy is clean and environmentally friendly renewable energy. At present, many of the world's countries have already matured it as a clean energy business to the commercial exploitation. Wind energy has been called "green power". To ensure long-term energy balance and maintain the sustainability of energy development, appropriately increasing the use of wind energy resources within the coverage area of the grid is very necessary. Vigorously developing wind power can further improve the energy structure. Building a certain amount of wind power can appropriatly mitigation thermal power shortage of contradictions. The construction of wind power plants can not only replace the construction of coal-fired power plant, but also greatly reduce the pollution to the surrounding environment, and play the role of using clean renewable natural resources, conserving non-renewable fossil energy, reducing pollution and protecting the ecological environment.                                                      

Please read before Purchase

1.Small Wind Generator Tutorial

2.How to choose a home wind generator?

3.Horizontal wind turbine Tutorial

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Una turbina eólica es un dispositivo mecánico que convierte la energía del viento en electricidad. Las turbinas eólicas dise?an 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 energía es proporcional al cuadrado de la longitud 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 dise?an diversos tipos para obtener la máxima eficacia posible a diversas velocidades del viento. Los mejores generadores eólicos tienen eficacias del 35% al 40%.

En la práctica las turbinas eólicas se dise?an 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.

Rotor

Las palas del rotor se dise?an para que giren con en el viento, moviendo el generador de la turbina. Las turbinas del viento modernas de gran escala típicamente se equipan de rotores de tres palas con extensiones de 42 a 80 metros (138 a 262 pies) de diámetro.

Caja de engranajes

Los engranajes se utilizan para aumentar la frecuencia para la producción eléctrica.

Generador

Este es quien genera la electricidad cuando hay suficiente viento como para rotar las paletas. La electricidad se transfiere a la siguiente etapa usando el cableado (para el almacenaje, envió a la red o para el uso directo). Las turbinas de gran escala generalmente contienen generadores con capacidades entre 600 kilovatios y 2 MW.

Torre

La torre eleva el montaje de las turbinas sobre las corrientes de aire turbulentas cerca de la tierra y permite capturar un viento de mayor velocidad. El dise?o de torre es particularmente crítico, pues deben ser tan altas como sea económicamente posible (generalmente entre 40 y 100 metros), también deben ser robustas, permitir el acceso a la turbina para su mantenimiento, pero no agregar costo innecesario al sistema. Un aspecto particularmente importante del dise?o de torres es la eliminación de la resonancia entre la gama de frecuencias de las paletas que rotan y la frecuencia de resonancia de la torre.

Una instalación eólica a gran escala, llamada granja eólica o parque eólico, consiste en una colección de estas turbinas.

Hay dos factores principales que hay que considerar al momento de realizar un emplazamiento de turbinas eólicas. Estos son la localización donde se ubicaran las turbinas y el otro es la altura que tendrán las torres. A continuación explicamos ambos factores.

Localización

Las estimaciones exactas de la velocidad del viento son críticas al momento de evaluar el potencial de la energía eólica en cualquier localización. Los recursos eólicos son caracterizados por una escala de clases de viento según su velocidad, que se extiende de la clase 1 (la más bajo) a la clase 7 (la más alta). Los desniveles de la superficie a través de la cual sopla el viento antes de llegar a una turbina determina la cantidad de turbulencia que ésta turbina experimentará. Los vientos turbulentos ejercen mayores tensiones sobre el rotor y se elevan, reduciendo consecuentemente la expectativa de vida de la turbina. Así, la mayoría de granjas del viento están ubicadas en localizaciones rurales, lejos de edificios, de árboles y de otros obstáculos.

Clase
a 30 m de altura
a 50 m de altura
Velocidad del viento m/s
Potencia del viento W/m2
Velocidad del viento m/s
Potencia del viento W/m2
1
0-5.1
0-160
0-5.6
0-200
2
5.1-5.9
160-240
5.6-6.4
200-300
3
5.9-6.5
240-320
6.4-7.0
300-400
4
6.5-7.0
320-400
7.0-7.5
400-500
5
7.0-7.4
400-480
7.5-8.0
500-600
6
7.4-8.2
480-640
8.0-8.8
600-800
7
8.2-11.0
640-1600
8.8-11.9
800-2000

Mientras que las características técnicas del viento en una localización específica son muy importantes, muchos otros factores también contribuyen en la decisión del emplazamiento. Una localización alejada de la red de distribución eléctrica puede llegar a ser poco rentable, pues se requerirán nuevas líneas de transmisión para conectar la granja eólica con la red. La infraestructura de transmisión existente puede llegar a necesitar una ampliación para poder manejar la fuente de energía adicional. Las condiciones del suelo y del terreno deben ser convenientes para la construcción de las fundaciones de las torres. Finalmente, la eleccion de una localización puede estar limitada por regulaciones sobre el uso de la tierra y la capacidad de obtener los permisos requeridos de las autoridades locales, regionales y nacionales.

Altura de la Torre

La altura de la torre afecta la cantidad de potencia que se puede obtener del viento con una turbina dada, así como las tensiones sobre el rotor. A una altura de un kilómetro sobre la superficie, las velocidades del viento no son influenciadas por el terreno que se encuentra debajo. El viento se mueve más lentamente cuanto mas baja sea la altura, con la máxima reducción de velocidad del viento situada muy cerca de la superficie. Este fenómeno, conocido como esquileo del viento, es un factor determinante al momento de tomar la decisión sobre la altura de la torre, puesto que con a mayor altura los rotores se exponen a vientos más rápidos. Además, las diferencias en la velocidad del viento entre la parte superior y la inferior del rotor disminuyen a mayores alturas, causando menor desgaste en la turbina.

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.

Contenido
1 Turbinas de eje vertical
1.1 Tipos
1.1.1 Savonius
1.1.2 Darrieus
1.2 Ventajas de las turbinas verticales
1.3 Desventajas
2 Turbinas de eje horizontal
2.1 Tipos
2.1.1 Molino de viento
2.1.2 Multipala
2.1.3 Aerogenerador
2.2 Ventajas de las turbinas horizontales
2.3 Desventajas
3 Véase también
4 Enlaces

Turbinas de eje vertical

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 pequena y su rendimiento es relativamente bajo. Ademas posee una gran economidad

Darrieus
Debe su nombre al ingeniero francés Georges Darrieus, quien patentó el dise?o 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 Espa?a, 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
Artículo principal: 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 da?os 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

Categorías: Generación de energía eléctrica | Energía eólica

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