PARTES

Los elementos de que consta una máquina eólica se dividen en los siguientes sistemas:

 

• Soportes (torres o tirantes)
• Sistema de captación (rotor)
• Sistema de orientación
• Sistema de regulación (controlan la velocidad de rotación)
• Sistema de transmisión (ejes y multiplicador)
• Sistema de generación (generador)

TORRE

Es el elemento de sujeción y el que sitúa el rotor y los mecanismos que lo acompañan a la altura idónea. Está construida sobre una base de hormigón armado (cimentación) y fijado a ésta con pernos. La torre tiene forma tubular y debe ser suficientemente resistente para aguantar todo el peso y los esfuerzos del viento, la nieve, etc. En su base está generalmente el armario eléctrico, a través del cual se actúa sobre los elementos de generación y que alberga todo el sistema de cableado que proviene de la góndola, así como el transformador que eleva la tensión. Dispone de escalas para acceder a la parte superior.

 

ROTOR

Es el elemento que capta la energía del viento y la transforma en energía mecánica. A su vez, el rotor se compone de tres partes fundamentales: las palas (que capturan la energía contenida en el viento), el eje (que transmite el movimiento giratorio de las palas al aerogenerador) y el buje (que fija las palas al eje de baja velocidad).

Las palas son los elementos más importantes, pues son las que reciben la fuerza del viento y se mueven gracias a su diseño aerodinámico. Están fabricadas con plástico (resina de poliéster) reforzado con fibra de vidrio, sobre una estructura resistente, y su tamaño depende de la tecnología empleada y de la velocidad del viento. También podemos encontrar palas que usen fibra de carbono o aramidas (Kevlar) como material de refuerzo, pero normalmente estas palas son antieconómicas para grandes aerogeneradores.

Según la orientación de las palas respecto al viento, tenemos aerogeneradores a barlovento o a sotavento. Las palas están en configuración de barlovento cuando se enfrentan al viento y sotavento cuando se mueven con el viento que sale tras la góndola. La gran mayoría de los grandes aerogeneradores son de eje horizontal y barlovento, mientras que los aerogeneradores de pequeño tamaño son de tipo sotavento y orientación por veleta.

Como vimos anteriormente, la potencia obtenida depende, entre otros factores de la superficie de captación, es decir, del tamaño del rotor.

 

GÓNDOLA

Es la estructura en la que se resguardan los elementos básicos de transformación de la energía, es decir: multiplicador, eje del rotor, generador y sistemas auxiliares.

 

MULTIPLICADOR

Es un elemento conectado al rotor que multiplica la velocidad de rotación del eje (unas 50 veces) para alcanzar el elevado número de revoluciones que necesitan las dinamos y los alternadores.

Dentro de los multiplicadores se distinguen dos tipos: los de poleas dentadas y los de engranaje.

• Multiplicadores de poleas dentadas. Se utilizan para rotores de baja potencia
• Multiplicadores de engranaje. En este tipo de multiplicadores los engranajes están protegidos en cajas blindadas para evitar su desajuste y desengrasado

Aunque la mayoría de los aerogeneradores tienen multiplicador, existen algunos rotores que no lo necesitan.

 

SISTEMA HIDRÁULICO

Utilizado para restaurar los frenos aerodinámicos del aerogenerador.

 

EJE DE ALTA VELOCIDAD

Gira aproximadamente a 1.500 revoluciones por minuto (r.p.m.), lo que permite el funcionamiento del generador eléctrico. Está equipado con un freno de disco mecánico de emergencia. El freno mecánico se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.

 

GENERADOR

La función del generador es transformar la energía mecánica en energía eléctrica. En función de la potencia del aerogenerador se utilizan dinamos (son generadores de corriente continua y se usan en aerogeneradores de pequeña potencia, que almacenan la energía eléctrica en baterías) o alternadores (son generadores de corriente alterna). La potencia máxima suele estar entre 500 y 4000 kilovatios (kW).

 

MECANISMO DE ORIENTACIÓN

Activado por el controlador electrónico, que vigila la dirección del viento utilizando la veleta. Normalmente, la turbina sólo se orientará unos pocos grados cada vez, cuando el viento cambia de dirección.

 

CONTROLADOR ELECTRÓNICO

Tiene un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador y que controla el mecanismo de orientación. En caso de cualquier disfunción (por ejemplo, un sobrecalentamiento en el multiplicador o en el generador), automáticamente detiene el aerogenerador.

 

UNIDAD DE REFRIGERACIÓN

Contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el generador eléctrico. Además contiene una unidad de refrigeración de aceite empleada para enfriar el aceite del multiplicador. Algunas turbinas tienen generadores enfriados por agua.

 

ANEMÓMETRO Y VELETA

Se utilizan para medir la velocidad y la dirección del viento. Las señales electrónicas del anemómetro son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador para conectar el aerogenerador cuando el viento alcanza aproximadamente 5 m/s (18 km/h). El ordenador parará el aerogenerador automáticamente si la velocidad del viento excede de 25 m/s (90 km/h), con el fin de proteger a la turbina y sus alrededores. Las señales de la veleta son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador para girar al aerogenerador en contra del viento, utilizando el mecanismo de orientación.