• Ferretería y Bricolaje
  • Logística
  • Cárnica
  • Material Eléctrico
  • Climatización y Confort
  • Eventos y Formación
  • Consultoría Digital
  • Inicio
  • Ferretería y Bricolaje
    • El Blog de Juan Manuel Fernández
    • El Blog de Javier Barrio
    • El Blog de Borja Fernández
    • El Blog de Marta Jiménez
    • El Blog de José Carrasco
    • El Blog de Ferretería y Bricolaje
  • Logística
    • El Blog de Ricardo J. Hernández
    • El Blog de Juan José Montiel
    • El Blog de Guillermo Pérez
    • El Blog de Isabel Rodrigo
    • El Blog de Logística
  • Cárnica
    • El Blog de José Manuel Álvarez
    • El Blog de David Navas
    • El Blog de Sergio Herrero
    • El Blog de Cárnica
  • Material Eléctrico
    • El Blog de Miguel Angel Jiménez
    • El Blog de Tomás Simón
    • El Blog de Ignacio Mártil
    • El Blog de Juanjo Catalán
    • El Blog de Juan Manuel Fernández
    • El Blog de Antoni Ruiz
    • El Blog de Material Eléctrico
  • Climatización y Confort
    • El Blog de Miguel Ángel Jiménez
    • El Blog de Tania Álvarez
    • El Blog de Félix Sanz
    • El Blog de Antoni Ruiz
    • El Blog de Sandra Barañano
    • El Blog de Climatización y Confort

El Blog de Ignacio Mártil

El viento, una de las claves para una transición energética sostenible

12 julio, 2020 Ignacio Mártil HAZ UN COMENTARIO

En Sin categoría

La energía eólica, la energía solar fotovoltaica, la energía solar termoeléctrica, incluso la energía que obtenemos de los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), provienen, en último término, del Sol.

Durante un año, la Tierra recibe del Sol 1,74 ´ 1017 W de potencia sobre su superficie; o lo que es lo mismo 1,74 x 1017 ´ 8760 h = 1,5 ´ 1018 kW.h de energía al cabo del año. Alrededor del 1-2 % de esa descomunal cantidad se puede convertir en energía eólica debido al movimiento de las masas de aire, ya que el viento se origina por el calentamiento del aire, de la tierra y del mar por la radiación solar; fenómeno que se hace especialmente relevante en lugares montañosos y en las zonas costeras.

De esta forma, podemos entender que la energía eólica es básicamente una forma indirecta de energía solar. Su aprovechamiento se lleva a cabo mediante turbinas eólicas, que transforman la energía cinética del aire en movimiento en energía de rotación, que, a su vez, mueve el rotor de una turbina y la transforma en energía eléctrica. A grandes rasgos, los generadores eólicos pueden clasificarse en dos grandes grupos: de eje horizontal y de eje vertical.

Huerto eólico
Huerto eólico con varios aerogeneradores.

1. Turbinas de eje vertical

En los aerogeneradores de eje vertical, el eje de rotación de la turbina se mantiene vertical o perpendicular al suelo. Las turbinas de eje vertical se utilizan principalmente en pequeños proyectos eólicos y en aplicaciones residenciales. La gran ventaja de estas turbinas es que funcionan con vientos provenientes de cualquier dirección. Debido a esta versatilidad, estos aerogeneradores son la elección adecuada para instalaciones donde las condiciones del viento son muy irregulares e impredecibles por los modelos climáticos.

También son la elección obligada cuando, por normativas medioambientales, la turbina no puede colocarse lo suficientemente alta como para beneficiarse de vientos más uniformes y predecibles.

El ejemplo más característico de esta clase de turbinas es el generador Darrieus, que toma su nombre en honor a su inventor, el científico francés Georges Darrieus (1888-1979). Presentan una buena eficiencia, pero la torre que sustenta las aspas sufre tensiones apreciables durante el giro de éstas, lo que hace que tengan una fiabilidad deficiente. También requieren generalmente alguna fuente de energía externa para comenzar a girar. La siguiente figura muestra imágenes de los tres tipos de turbinas descritos en el texto:

Los tres tipos de turbinas eólicas.
Izquierda: turbina Darrieus. Centro: turbina Savonius. Derecha: turbina tripala de eje horizontal.

El otro tipo principal de generador de eje vertical es la turbina Savonius (figura central), diseñada en la década de los años 20 del siglo pasado por el ingeniero finlandés Sigurd Savonius (1856-1906). Es uno de los diseños más simples que existen; consiste en dos o tres palas en forma de cuchara que emplean el empuje producido por el viento sobre ellas para convertir la energía eólica en energía de rotación que impulsa una turbina situada en su base. Cuando se mira desde arriba su sección transversal, una turbina Savonius de dos palas parece una S. Como las turbinas Darrieus, esta turbina gira con cualquier viento independientemente de la orientación que tenga frente a este.

No obstante, en este tipo de turbinas, se pierde mucha energía en el proceso de conversión a energía eléctrica. Como resultado, las turbinas Savonius generalmente no son el diseño preferido para la producción de cantidades apreciables de energía; se utilizan siempre cuando se necesitan pequeñas cantidades de energía y requieren poco o ningún mantenimiento. También son una buena opción para muchos usos diferentes al de la obtención de electricidad, por ejemplo, muchos medidores de la velocidad del viento (denominados anemómetros) están basados en el diseño de las turbinas Savonius.

Como regla general, las turbinas de eje vertical son poco eficientes, por lo que, en la actualidad, la práctica totalidad de los huertos eólicos instalados en el mundo utilizan generadores de eje horizontal.

2. Turbinas de eje horizontal

Son las más antiguas, piénsese por ejemplo en los molinos del Campo de Criptana (Castilla La Mancha, España) del Renacimiento o en los molinos “windmills” de los Estados Unidos de América, popularizados durante el siglo XIX.

Un ejemplo de un generador tripala moderno se ve en la parte derecha de la figura anterior. En estas turbinas, el eje de rotación del aerogenerador es paralelo al suelo. Hoy en día, para el aprovechamiento de la energía de grandes masas de aire, son la elección universal. Esto se debe a que, como analizaré en post sucesivos, son los más eficientes en términos de conversión de la energía del viento en energía eléctrica. En una próxima entrada del blog, analizaré con detalle la estructura interna de una turbina eólica de eje horizontal.

Etiquetas
aerogeneradores energía eólica transición energética turbinas eólicas viento

Almacenamiento con baterías: el futuro de las renovables

En el interior de un generador eólico

Reader Interactions

Deja una respuesta Cancelar la respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Primary Sidebar

Ignacio Mártil

Ignacio Mártil

Soy Doctor en Física (1982) y Catedrático de Universidad (2007) en el área de Electrónica. Realizo mi actividad investigadora en la Universidad Complutense de Madrid, de carácter marcadamente experimental, en el campo de la física de los semiconductores. Soy especialista en propiedades eléctricas y ópticas de estos materiales, así como en dispositivos electrónicos y opto-electrónicos basados en ellos, siendo mi principal objetivo en la actualidad el estudio de conceptos avanzados en células solares.

Mi trabajo científico se concreta en los siguientes indicadores principales: soy co-autor de más de 150 artículos científicos publicados en revistas de alto impacto de ámbito internacional; he presentado cerca de 100 ponencias en congresos internacionales; he participado y participo, como Investigador Principal o como miembro del equipo investigador, en 22 proyectos de investigación financiados con fondos públicos en concurrencia competitiva; he dirigido 7 Tesis Doctorales; finalmente, soy evaluador de publicaciones (“referee”) de 15 revistas científicas internacionales.

Soy miembro de la Real Sociedad Española de Física y realizo un intensa labor divulgativa mediante mi blog personal "Un poco de Ciencia, por favor", que se encuentra alojado en el diario Público

En Twitter

Tweets por @CdeElectrico

Etiquetas

aerogeneradores almacenamiento de energía autoconsumo baterías baterías recargables calentamiento global cambio climático centrales de ciclo combinado centrales hidroeléctricas china combustibles fósiles comercializadoras de energía consumo de energía eléctrica crisis del petróleo células solares dependencia energética déficit de tarifa eficiencia energética emisiones de CO2 energia solar energía eólica energía fotovoltaica energía nuclear energías renovables generación de energía eléctrica mercado eléctrico mercado mayorista mercado mayorista de la electricidad minerales mix energético mix energético español modelo energético paneles fotovoltaicos precio de la electricidad precio de materias primas producción de energía eléctrica REE sector renovable sistema eléctrico solar fotovoltaica tierras raras transición energética turbinas eólicas vehículo eléctrico vehículos con motor de combustión interna

Enlaces Recomendados

  • AFME
  • FENIE
  • ADIME
  • ANFALUM

Entradas recientes

  • Las Tierras Raras, ¿el paraíso por venir?

    21 marzo, 2022
  • Los minerales críticos, ¿el petróleo del siglo XXI?

    14 febrero, 2022
  • La “nueva” Tabla Periódica: los minerales estratégicos

    26 octubre, 2021
  • Minerales necesarios para la transición a tecnologías de bajas emisiones

    14 septiembre, 2021
  • Tras la pandemia, la escalada de precios de las materias primas

    11 julio, 2021
© Copyright 2010 - 2022 · Grupo C de Comunicación Interprofesional, S.L.
  • Opinión
  • Quiénes somos
  • Servicios
  • Aviso legal
  • Política de privacidad
  • Política de cookies
  • Publicidad
  • Contacto