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Aerogeneradores de eje horizontal y eje vertical

Cuando hablamos de eje en un eólico nos referimos al eje de rotación de las aspas que están acopladas al generador. Esto que parece una aclaración muy obvia se debe a preguntas de alumnos en cursos de energía eólica hechas por algún principiantes y otros no tanto.

Como veremos mas adelante el eólico de eje horizontal realiza dos movimientos para cumplir su función, por el contrario el de eje vertical realiza solo un movimiento.

Es en esta característica que vamos a basarnos para realizar la comparación.

Aerogeneradores de eje horizontal
aerogenerador de eje horizontal

Es la configuración más usada tanto en baja potencia como en alta potencia.
Los mecanismos principales que componen el aerogenerador están montados dentro de su cuerpo principal como por ejemplo el Generador Eléctrico o Alternador, los engranajes que transmiten y multiplican la velocidad de giro, si los poseyera. Y este cuerpo principal esta situado a una determinada altura, que puede consistir en una decena de metros en los aerogeneradores de baja potencia hasta más de cien metros, en algunos casos de los de alta potencia.

Por otra parte su característica de giro con respecto a la torre que lo soporta, necesaria para continuar captando el viento cuando este cambia de dirección; hace que sea necesario que posean mecanismos que permitan que los cables necesarios para disponer de la electricidad puedan acompañar este giro, tanto en un sentido como en el contrario.

Baja Potencia

En los aerogeneradores de eje horizontal de baja potencia se aplican por ejemplo, sistemas de anillos y carbones que rozan y que se intercala en el recorrido de los cables permitiendo el giro del cuerpo o góndola y manteniendo la conducción de la electricidad.
anillos de rozar

Alta Potencia

Pero en los aerogeneradores de alta potencia la energía eléctrica es mucho más alta por lo que el sistema de anillos no se aplica porque se producirían grandes pérdidas con la posibilidad de llegar a destruir el mecanismo.

En su lugar los cables bajan si interrupción. Pero como los cables se pueden enrollar alrededor del eje de la torre, existe un sistema de control que tiene en cuenta la cantidad y el sentido de los giros que realiza la góndola y los compensa con giros en el sentido contrario, antes de llegar al punto en el que se puedan dañar los cables.
Fotografías del interior de la torre de un Aerogenerador de eje Horizontal de Alta Potencia de 2 MW.

Dentro de la columna circular se ven los cables de bajada con su mecanismo de soporte.

El soporte de los cables de bajada de la electricidad está preparado para absorber el retorcido de los cables de manera que no se dañen, También se pueden ver los tornillos que mantienen unidos los tramos de la torre que es circular. La escalera en primer plano es la que se usa para ascender y descender de la góndola.

Mecanismo antirretorcer

Mecanismo antirretorcer

Aerogenerador de eje vertical

Este tipo de aerogenerador no necesita orientarse según la dirección del viento, capta el viento desde cualquier ángulo.

Su forma estructural permite que los cables que entregan la electricidad generada permanezcan inmóviles y que casi todo el equipamiento que lo constituye como son: el generador eléctrico, los engranajes de transmisión del movimiento, la electrónica de control y los componentes que manejan la electricidad están situados a baja altura o a nivel del suelo. Esta característica simplifica la operación y el mantenimiento comparado con los aerogeneradores de eje horizontal que están situados a varios metros de altura en los de baja potencia o como mínimo a 30 metros en los de alta potencia.

Aerogenerador de eje Vertical

Por último unas líneas dirigidas fundamentalmente a nuestros lectores del auto consumo y hágalo usted mismo.

Las ventajas que tiene montar un aerogenerador en baja potencia son grandes:

Como complemento de una instalación fotovoltaica o en lugar de ella: un aerogenerador tiene el doble de tiempo de generación porque el viento sopla las 24 horas del día.

Pero tener en cuenta que:

Es necesario realizar suficientes mediciones de velocidad en el lugar de implantación del aerogenerador antes de decidir adquirirlo.

Obtener si es posible información sobre históricos de vendavales o vientos fuertes que superen los límites de seguridad del aerogenerador.

Analizar antes de decidir adquirirlo la dificultad en la construcción de la torre necesaria en muchos casos la torre tiene un costo muy alto.

La torre debe tener en cuenta la forma más sencilla posible de acceder al aerogenerador para tareas de mantenimiento y reparación.

Para los casos en los que se puedan aprovechar alturas de edificaciones existentes tener en cuenta que todos los aerogeneradores producen ruido y vibraciones.

Por último considerar primero la posibilidad de montar un aerogenerador de eje vertical, es más fácil de construir y de mantener, claro que no funciona en todos los sitios.

Autor: Julio A Miranda
Fuentes:

Pagina web de la Asociación danesa de Energía Eólica

Aerogeneradores, Antonio Creus Sole

American Wind Energy Association awea.org

Esta entrada también está disponible en: Inglés

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