La energía eólica se basa en la utilización del viento como energía primaria. Este ha sido un recurso empleado desde tiempos remotos en diferentes partes del mundo y para diversos propósitos.
Los conversores de Energía Eólica (ECEEs) pueden variar desde 1 metro a 100 metros de diámetro y su potencia puede ser desde 1KW hasta varios MW.
Se puede conectar en una red de suministro de energía.
Requieren solo una pequeña superficie para su funcionamiento.
Su uso no produce efectos nocivos en el medio ambiente.
No toda la energía del viento es posible de ser transferida a la máquina eólica. La teoría del motor eólico de eje horizontal dice que en el caso más óptimo solo el 59% de la Energía cinética del viento puede ser convertida en Energía Mecánica de las palas.
La potencia extraíble del viento por un ECEEs es función de:
El tamaño
de la máquina.
En el caso de presentar una sección circular al viento, proporcional
al cuadrado del diámetro del equipo.
El factor más variable es la intensidad del viento que no solo presenta grandes contrastes geográficos sino que también es función cambiante del tiempo. Por ello si bien el viento está presente en forma casi permanente en toda la superficie de la tierra, solo en algunos lugares y solo parte del tiempo alcanza valores que permiten un aprovechamiento económico.
La variación del viento con la altura en los primeros metros del suelo de la atmósfera es una característica de mucha importancia práctica para el aprovechamiento energético del viento. La fricción del suelo frena la velocidad del viento, de los primeros metros se genera una capa límite en la que el proceso físico dominante es la transferencia de momento hacia el suelo. El perfil del viento en esa capa límite es muy pronunciado hasta los 30 metros, aumentado luego en forma gradual.
Por esto que expresamos antes los ECEEs deben instalarse tan alto como permitan los costos de las estructuras de sostén y en lo posible encima de los 30 metros.
Las turbinas eólicas pueden clasificarse según :
La interacción
de sus palas con el viento.
La orientación del eje de rotación con respecto al suelo.
Según la interacción de sus palas con el viento puede ser:
Por
arrastre: El viento arrastra las palas forzando su rotación. Son de
limitada eficiencia, pues la velocidad tangencial del extremo de la pala no
puede ser mayor que la velocidad del viento.
Por sustentación: Usan la diferencia de presión generada por
la acción del viento en el perfil de la pala, del mismo modo de lo
que ocurre en las alas de los aviones. Por efecto del empuje producido por
la diferencia de presión, los extremos de la pala se puede mover a
mayor velocidad que la del viento.
Según la orientación de los ejes de rotación con respecto a la horizontal pueden ser:
De Eje
Horizontal: El plano de rotación debe ser perpendicular al viento para
captar la máxima energía.
De Eje Vertical: Acepta el viento en cualquier dirección con igual
resultado y además puede alojar el generador cerca de la superficie
pero es menos eficiente que la anterior.
Una turbina eólica consta de:
La energía cinética del rotor puede ser usada como energía mecánica o convertida en energía térmica o eléctrica. Generalmente se hace esto último.
En instalaciones pequeñas, los generadores eólicos utilizados son generalmente dínamos de Corriente Continua o alternadores.
