energia eolica - Miguel Hadzich

Transcripción

ENERGIA
EOLICA
Capítulo 8
Miguel Hadzich
8.1.- Cálculo de la Energía Eólica
Pot (W) = K x
Pot = ½ p A v3
3
v
Índice
1. La energía eólica
•
•
•
Comportamiento del recurso hidráulico
Aplicaciones
Ventajas y desventajas
2. Tecnologías
•
•
•
Molinos de Viento
Aerobombas
Aerogeneradores
Comportamiento del recurso eólico
ENERGÍA EÓLICA
Es una energía renovable proveniente del
sol; también conocida como energía
mecánica del viento, pues convierte la
energía cinética de este a eléctrica a
través de aerogeneradores.
Comportamiento del recurso eólico
Los vientos locales son provocados por el clima y la geografía cambiando
los vientos globales.
BRISA MARINA
Los vientos locales son:
VIENTO DE MONTAÑA
Viento de montaña
Brisa marina
Es importante saber la velocidad del viento porque de ella depende la
potencia obtenida por la máquina eólica. Por esto antes de instalar una
máquina eólica es necesario medir la velocidad y la regularidad del
viento en la zona para saber la energía que podremos obtener.
VENTAJAS DE LA ENÉRGIA
EÓLICA
-Es limpia e inagotable.
-Además que frena el agotamiento de
combustibles fósiles y contribuye a evitar
el cambio climático
-Es autónoma y universal, pues existe en
todo el mundo.
-Estabilidad del costo de la energía, y
además es más barata conforme avanza la
tecnología.
DESVENTAJAS DE LA ENÉRGIA EÓLICA
- El aire al ser un fluido de pequeño peso específico,
implica fabricar máquinas grandes y en
consecuencia caras.
- Desde el punto de vista estético, la energía eólica
produce un impacto visual.
- El ruido producido por el giro del rotor.
- Tener especial cuidado al seleccionar un parque si
en las inmediaciones habitan aves.
http://www.onlinetes.com/wind-sail-typevertical-axis-wind-turbines-111011.aspx
5. Un poco de Historia
HISTORIA Y FUTURO DEL USO DEL
VIENTO
Sus primeras
aplicaciones
fueron las velas
de los barcos,
de las que se
tiene noticias en
el año 5.000
a.C. en Egipto y
Mesopotamia.
http://centros5.pntic.mec.es
http://science.time.com/2011/04/07/can-green-energyscale-wind-power-is-getting-there/
Otra aplicación
clásica fueron los
molinos de viento
en Persia (actual
Irán), usados para
moler granos,
durante el siglo VII.
A fines del siglo
XIX en EE. UU.
Charles Brush
construyó la
primera turbina
eólica para la
producción de
electricidad.
Charles F. Brush
Poco después en
Dinamarca, Poul
La Cour, descubrió
que las turbinas
de viento con
movimiento rápido
y con rotores de
pocas paletas eran
más eficientes.
Paul La Cour y su esposa
Las turbinas
eólicas modernas
hacen uso de muy
pocas paletas
pero muy largas.
Estas máquinas
son lentas pero
generan grandes
cantidades de
energía.
www.cienciasmisticas.com.ar
Esta energía se encuentra en desarrollo,
actualmente se calcula unos 30 000
generadores eólicos, existiendo unas 30
empresas para la fabricación de estos.
Panorama eólica en el
mundo:
-Alemania.
-Estados Unidos.
-España.
-Dinamarca.
Para el futuro se hará mayor uso
de la eólica marina, pues en el
mar la velocidad del viento es
mayor, por ende la producción de
electricidad es un 20% más que
en suelo firme. Lo que se calcula
que para el 2020 se podría dar
electricidad a 15 millones de
habitantes en Europa.
TAMAÑOS
http://electrical-engineering-portal.com/ready-for-wind-power-its-time
http://www.nature.com/news/2009/090211/full/457775b.html
Molinos marinos instalados en el Norte de
Europa como Dinamarca, Suecia o Gran Bretaña.
…Y PERU ??
https://energypedia.info/wiki/Wind_energy_country_analyses_Peru
6. Los primeros Molinos
Maquinas eólicas (molinos)
Es un dispositivo
mecánico que
transforma el
viento en energía
aprovechable.
Molinos
Se denomina así cuando un molino emplea la energía
obtenida del viento para proporcionar la necesaria para
impulsar un equipo de molienda de granos u otros.
Maquinas eólicas (molinos)
Actualmente estas
maquinas se utilizan para
• Bombear agua, al cual se
les llama aerobombas y son
utilizadas para drenar agua
del subsuelo.
• Y para generar electricidad,
el cual recibe el nombre de
aerogeneradores.
www.textoscientificos.com/energia/eolica
Molinos
 Facilitan el trabajo del hombre en la molienda de grano,
por ejemplo
 No necesitan combustible
 Puede ser igual o más potente que las máquinas que
usan combustible
 Son fiables
 No necesitan mantenimiento
 De grande instalación
 Tecnología en desuso
7. Las Aerobombas
Aerobombas
•Los bombeadores de agua son
molinos de viento con un elevado
momento de torsión y de baja
velocidad, se valen de una pieza
rotatoria a gran altura para
alcanzar el viento.
•La pieza rotatoria hace girar los
engranajes que activan una bomba
de pistón el cual bombea el agua
del subsuelo
http://www.bellera.org/molins/molins_multipala.htm
Partes y funcionamiento:
Rotor
Cola
Transmisión
Torre
Tubería de descarga
Vástago
Pozo
Aerobombas
Se usan para bombear agua de pozos subterráneos
Tipos de aerobombas:
Molino multipala tipo Americano
 Molino tipo Holandés
Molino moderno
Modelo gaviota
Aerobomba modelo Savonius (de eje vertical)
AEROBOMBAS
(Bombeadores de agua)
http://es.encarta.msn.com/media_461533331_761556
536_-1_1/Molino_de_viento.html
http://www.aondevamos.eng.br/textos/galeria01.ht
m
AEROBOMBA
GAVIOTAS
TRULIS - CHANCAY
36
De eje horizontal:
Modelo Holandés
Modelo gaviota
www.pucp.edu.pe/invest/grupo/energias/eolica/
38
http://archive.peruthisweek.com/news-14368peru-s-goal-50-pct-use-of-renewable-energyby-2040/
39
40
8. Los Aerogeneradores
Turbina eólica (aerogenerador)
• Es un dispositivo que esta
diseñado para convertir la
energía del viento en energía
mecánica con el movimiento
de un eje y a través de los
generadores de la turbina, la
energía mecánica se convierte
en electricidad.
Aerogeneradores
 Suministro eficaz y confiable de electricidad
 Es una tecnología que se ha ido mejorando
 Larga durabilidad
 Puede producir fuerte impacto visual
Turbina eólica (aerogenerador)
En la actualidad se
cuentan con sistemas
muy desarrollados que
consisten en
agrupaciones de varias
turbinas eólicas con el
objetivo de generar
más energía eléctrica y
así abastecer a la
población.
Elementos de una turbina
Aerogeneradores
Alabes
Góndola
Controlador
Transmisión
Torre
Generador
Ejemplos
“GRUPO”
BUENA PAG WEB ENERGIAS RENOVABLES DEL PERU
http://solucionessolares.blogspot.com/2009/01/mapa-eolico-peruano.html
SE CONSTRUYEN DOS PARQUE EÓLICOS – Perú
Aerogenerador Marcona
la información facilitada
450 kWSegún
por Montealto, los dos parques
eólicos sumarán 110 megavatios
de potencia (80 MW en
Cupinisque y 30 MW en Talara),
aportada por un total de 62
aerogeneradores, que
generarán una energía
equivalente a 420 gigavatios
hora al año
http://perumineria.wordpress.com/tag/cupisnique/
49
Aerogenerador Marcona
450 kW
http://geoservidor.minam.gob.pe/atlasperu/Default.asp?WCI=PltRecNaturales&WCE=2.5.0
50
Aerogenerador en
Malabrigo - PERU
ADORES
Malabrigo
250 kW
51
Pequeñas Potencias
Aerogenerador WAIRA
Aerogenerador
WIND CHARGER
52
https://www.globalgiving.org/photo/PRA872/an-installed-100-watt-wind-turbine-inalumbre-photo-fro/
9. Los Extractores eólicos
http://limacallao.olx.com.pe/extractores-eolicos-atlantis-sac-iid-296521511
Los Extractores eólicos
http://limacallao.olx.com.pe/extractores-eolicos-atlantis-sac-iid-296521511
Extractores
Son equipos que accionados por el viento renuevan el aire
de una habitación sin consumir ningún tipo de energía
eléctrica o combustible.
Pero, ¿cómo?
ser reciclables
 baratos
 silenciosos
 no requieren mantenimiento
No tienen mucha potencia
 Si no hay viento no funcionan
EXTRACTORES EOLICOS
Extrae:
• Malos olores,
calor, vapor,
humo, olores
solventes y gases.
57
Savonius
Bombeo
Electrificación
Energía mecánica
http://www.onlinetes.com/wind-sail-typevertical-axis-wind-turbines-111011.aspx 58
Darrieus
Bombeo
Electrificación
Energía mecánica
http://www.renovablesenergia.com/2009/09/aerogeneradordarrieus/
http://landarchs.com/blowing-wind/
59
Darrieus
Bombeo
Electrificación
Energía mecánica
http://www.ecovive.com/los-aerogeneradores-segun-la-orientacion-del-rotor
60
10. Cambios en la Tecnología
Energía eólica
- Crecimiento rápido y
continuado
Cumulative development of Windenergy
62
Tecnología eólica (convencional)
Generador
Caja de
velocidades
Fuente: NORDEX
63
Tecnología eólica (avanzada)
Fuente: Lagerwey
Generador de acople directo
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El futuro de la energía eólica
Pasado :
Tamano de Turbina < 500kW
Presente: Tamano de Turbina 500kW - 2,000kW
Futuro:
Tamano de Turbina hasta 5,000kW
El futuro
sin embrage (caja de velocidades)
 velocidad variable
 sin transformador - conexion directa a la red
 menor peso
 mantenimiento mínimo
 Mejor eficiencia
 Menores costos de producción
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Airborne Wind Turbine Prototype
VIDEO :
http://www.t3.com/news/airborne-wind-turbine-prototype-gets-trial-run
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El viento: Aerodinámica
Influyen en el diseño de algunos mecanismo
creados por el hombre
www.galeon.com/aviones
www.repsol-ypf.com
71

energia eolica - Miguel Hadzich

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