Cómo funciona una turbina
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La energía eólica consiste en convertir la energía del viento en electricidad mediante el uso de turbinas eólicas. Un aerogenerador suele tener tres palas en forma de hélice llamadas rotores. El rotor está fijado a una torre alta. Por término medio, las torres eólicas en entornos residenciales tienen unos 20 metros de altura. La razón por la que la torre es tan alta es que los vientos son más fuertes a mayor altura del suelo y hay menos efecto de golpeo.Turbinas de eje vertical y horizontal utilizadas para la generación de electricidad residencial
El viento procede de los cambios atmosféricos: los cambios de temperatura y presión hacen que el aire se mueva por la superficie de la tierra. Todo ello es provocado por el sol. Así que, en cierto modo, la energía eólica es otra forma de energía solar.Un aerogenerador capta el viento, que luego produce una fuente de energía renovable. El viento hace girar el rotor; al girar el rotor, el movimiento de las palas acciona un generador que crea energía. El movimiento de las palas al girar es energía cinética. Es esta energía la que convertimos en electricidad.
La energía eólica se convierte en electricidad gracias a los imanes que pasan por bobinas estacionarias de alambre conocidas como estator. Cuando los imanes pasan por el estator, se produce electricidad de corriente alterna. A continuación, se convierte en electricidad de corriente continua. Esto puede cargar las baterías que almacenan la energía eléctrica o puede alimentar un inversor interactivo para alimentar la red eléctrica.
Pequeña turbina eólica
Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Hay muchos tipos diferentes de generadores de electricidad. La mayor parte de la generación de electricidad en el mundo procede de generadores que se basan en el descubrimiento del científico Michael Faraday en 1831 de que mover un imán dentro de una bobina de alambre hace (induce) que fluya una corriente eléctrica en el alambre. Fabricó el primer generador de electricidad llamado disco de Faraday, que funciona con esta relación entre el magnetismo y la electricidad y que condujo al diseño de los generadores electromagnéticos que utilizamos hoy en día.
Los generadores electromagnéticos utilizan un electroimán -un imán producido por la electricidad- y no un imán tradicional. Un generador electromagnético básico tiene una serie de bobinas aisladas de alambre que forman un cilindro estacionario -llamado estator- que rodea un eje electromagnético llamado rotor. Al girar el rotor, fluye una corriente eléctrica en cada sección de la bobina de alambre, que se convierte en un conductor eléctrico independiente. Las corrientes de las secciones individuales se combinan para formar una gran corriente. Esta corriente es la electricidad que se mueve desde los generadores a través de las líneas eléctricas hasta los consumidores. Los generadores electromagnéticos accionados por motores cinéticos (mecánicos) representan casi toda la generación de electricidad en Estados Unidos.
Peso del aerogenerador
Vortex Bladeless es un generador eólico resonante de vibración inducida por vórtices. Aprovecha la energía del viento a partir de un fenómeno de vorticidad llamado Vortex Shedding. Básicamente, la tecnología Bladeless consiste en un cilindro fijado verticalmente con una varilla elástica. El cilindro oscila en un rango de viento, que luego genera electricidad a través de un sistema de alternador. En otras palabras, es un aerogenerador que no es realmente una turbina.
El cilindro exterior está diseñado para ser en gran parte rígido y tiene la capacidad de vibrar, permaneciendo anclado al vástago inferior. La parte superior del cilindro no está sujeta y tiene la máxima amplitud de oscilación. La estructura se construye con resinas reforzadas con fibra de carbono y/o de vidrio, materiales utilizados en las palas de los aerogeneradores convencionales.
La parte superior de la varilla soporta el mástil y su parte inferior está firmemente anclada al suelo. Está construida con polímero reforzado con fibra de carbono, lo que le proporciona una gran resistencia a la fatiga y tiene una mínima fuga de energía cuando oscila.
Naturalmente, el diseño de este tipo de aerogenerador es bastante diferente al de una turbina tradicional. En lugar de la torre, la góndola y las palas habituales, nuestro aparato sólo tiene un mástil de materiales ligeros sobre una base. Esto reduce el uso de materias primas y la necesidad de una cimentación más profunda.
La mayor turbina eólica
La gente ha utilizado la fuerza del viento durante miles de años. El viento ha movido barcos a lo largo del río Nilo, ha bombeado agua y molido grano, ha apoyado la producción de alimentos y mucho más. Hoy en día, la energía cinética y la potencia de las corrientes de aire naturales llamadas viento se aprovechan a gran escala para crear electricidad. Una sola turbina eólica moderna en alta mar puede generar más de 8 megavatios (MW) de energía, suficiente para abastecer limpiamente a casi seis hogares durante un año. Los parques eólicos terrestres generan cientos de megavatios, lo que convierte a la energía eólica en una de las fuentes de energía más rentables, limpias y disponibles del planeta.
La energía eólica es la fuente de energía renovable a gran escala de menor coste y es la mayor fuente de energía renovable en Estados Unidos en la actualidad. Hay casi 60.000 aerogeneradores con una capacidad combinada de 105.583 megavatios (MW). Eso es suficiente para suministrar energía a más de 32 millones de hogares.
El proyecto Frontier Windpower I, en el condado de Kay (Oklahoma), lleva funcionando desde 2016 y se está ampliando con el proyecto Frontier Windpower II. Una vez completados, Frontier I y II generarán un total de 550 megavatios de energía eólica, suficiente para alimentar 193.000 hogares.
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