Desde que los agricultores de todo el país comenzaron a usar turbinas eólicas para bombear agua en el siglo XIX, los estadounidenses han entendido los beneficios de la energía eólica. Las crisis energéticas de la década de 1970 subrayaron la importancia de la energía eólica como fuente de energía barata, limpia y renovable, y la Ley de Política Energética de 1992 tomó medidas para impulsar su desarrollo. Las turbinas eólicas no son difíciles de entender, y cada vez son más eficientes, potentes y omnipresentes.
Generando electricidad por inducción
El principio detrás de la generación de energía en una turbina eólica es básicamente el mismo como el que está detrás de la energía hidroeléctrica, fósil e incluso nuclear. El corazón de la turbina es una bobina de inducción magnética que genera corriente alterna cuando un rotor magnetizado gira alrededor o dentro de un estator estacionario. En el caso de una turbina eólica, es el viento el que suministra la energía para hacer girar el rotor. La electricidad que produce el generador viaja a lo largo de las líneas de transmisión para ser usada directamente por el propietario de la turbina, o para ingresar a una red para su distribución a los clientes de servicios.
Componentes de una turbina
La principal El cuerpo de un aerogenerador es la góndola, que alberga el generador y una serie de engranajes de accionamiento. Las cuchillas están unidas al eje, y la góndola se encuentra encima de una torre que es lo más alta posible para permitir que las cuchillas atrapen la máxima cantidad de viento. La góndola también alberga un controlador que recibe datos de un anemómetro, que mide la velocidad del viento, y una paleta, que mide la dirección del viento. El controlador puede iniciar y detener la turbina, así como realizar ajustes para compensar la velocidad del viento. La góndola también alberga un freno mecánico que bloquea las cuchillas y una transmisión de paso que ajusta el ángulo de la cuchilla para minimizar la elevación en vientos fuertes.
La función de los engranajes
Cuando sopla el viento, el controlador orienta la góndola para enfrentarlo, y las cuchillas de forma especial comienzan a girar lentamente. Es difícil de creer mientras se observa desde el suelo que una rotación tan lenta (aproximadamente 20 rpm en unidades industriales) puede producir electricidad, pero los engranajes dentro de la góndola aumentan la velocidad de rotación del eje del rotor del generador a entre 1.200 y 1.800 rpm , que es suficiente para generar electricidad No es importante que las hojas giren rápidamente, de hecho, representan un peligro para las aves y las personas en el suelo si giran demasiado rápido. Las cuchillas están finamente equilibradas para generar potencia incluso con vientos suaves, y la unidad de cabeceo y el control reducen la velocidad cuando el viento es fuerte.
Diseños en desarrollo <<> Pequeñas turbinas eólicas residenciales a menudo incorporan vertical- sistemas de cuchilla de eje: estos convierten la energía eólica en electricidad por el mismo principio que las turbinas de eje horizontal, y pueden ser lo suficientemente pequeños como para instalarse en el techo de una casa. El refinamiento del diseño de la cuchilla para atrapar mejor el viento es un importante desarrollo en curso para las turbinas de eje horizontal tanto industriales como residenciales. Además, los fabricantes están produciendo cuchillas más largas y torres más altas para que las turbinas puedan aprovechar los vientos más rápidos a mayores altitudes. La mayoría de las turbinas ahora incluyen amortiguadores de vibración para reducir el ruido y controles activos de paso para garantizar que las turbinas puedan continuar girando de forma segura y generar electricidad incluso con vientos fuertes.
