Diseño y Selección de Materiales Para Una Turbina Eólica

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DISEÑO Y SELECCIÓN DE MATERIALES PARA UNA TURBINA EÓLICA Las turbinas eólicas están formadas por una gran variedad de componentes: CIMENTACIÓN Las turbinas actuales están constituidas por una cimentación subterránea de hormigón armado, adecuada al terreno y a las cargas del viento, sobre la cual se levanta una torre. Torre La torre de una turbina es el elemento estructural que soporta todo peso y mantiene elevadas del suelo las palas de la turbina. La torre está hecha de acero y normalmente hueca por dentro para poder permitir el acceso a la góndola. La torre suele ser típicamente de acero de tipo tubular u hormigón armado (en la actualidad se suelen utilizar estructuras mixtas en las que la parte inferior es de hormigón y la superior de acero). Elevan el aerogenerador lo suficiente como para que sea capaz de acceder a velocidades del viento mayores, en contraste con las bajas velocidades en los puntos cercanos al terreno y la existencia de turbulencias. Al extremo de la torre se fija una góndola giratoria de acero o fibra de vidrio. Góndola La góndola es un contenedor que puede girar en torno a la torre para poner a la turbina de cara al viento. Dentro de ella se encuentran la caja de cambios, el eje principal, los sistemas de control, el generador, los frenos y los mecanismos de giro de la góndola. El eje principal y la caja de cambios y los mecanismos de giro, suelen ser de acero, mientras que los frenos a disco poseen titanio y material cerámico, el generador posee hierro dulce como imán e hilo de cobre en el bobinado y transmisión de la corriente eléctrica. Sistema de control Una vez puesto en marcha una turbina eólica, queda totalmente automatizada con sistemas de control formado por ordenadores. Estos manejan la información que suministran los sensores colocados encima de la góndola para orientar la turbina y las palas de forma que la generación se optimice lo máximo posible. Las palas Las turbinas están poseen tres palas fabricadas de un material compuesto de matriz polimérica (poliéster) con un refuerzo de fibras de vidrio o carbono para dar mayor resistencia. El desarrollo de las turbinas eólicas actuales está inspirado en los molinos de viento de la antigüedad, que luego evolucionaron en molinos de bombeo, que implementan un sistema similar de generación de cierto tipo de energía. MOLINO DE VIENTO. Los molinos de viento antiguos poseían una torre y cimientos construidos en piedra, debido a esto no eran muy altos. Sus palas eran de armazón de madera liviana parcialmente recubierto por material textil. Sus estructura interna que

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DISEÑO Y SELECCIÓN DE MATERIALES PARA UNA TURBINA EÓLICALas turbinas eólicas están formadas por una gran variedad de componentes:

CIMENTACIÓNLas turbinas actuales están constituidas por una cimentación subterránea de hormigón armado, adecuada al terreno y a las cargas del viento, sobre la cual se levanta una torre.

TorreLa torre de una turbina es el elemento estructural que soporta todo peso y mantiene elevadas del suelo las palas de la turbina. La torre está hecha de acero y normalmente hueca por dentro para poder permitir el acceso a la góndola. La torre suele ser típicamente de acero de tipo tubular u hormigón armado (en la actualidad se suelen utilizar estructuras mixtas en las que la parte inferior es de hormigón y la superior de acero). Elevan el aerogenerador lo suficiente como para que sea capaz de acceder a velocidades del viento mayores, en contraste con las bajas velocidades en los puntos cercanos al terreno y la existencia de turbulencias. Al extremo de la torre se fija una góndola giratoria de acero o fibra de vidrio.

GóndolaLa góndola es un contenedor que puede girar en torno a la torre para poner a la turbina de cara al viento. Dentro de ella se encuentran la caja de cambios, el eje principal, los sistemas de control, el generador, los frenos y los mecanismos de giro de la góndola. El eje principal y la caja de cambios y los mecanismos de giro, suelen ser de acero, mientras que los frenos a disco poseen titanio y material cerámico, el generador posee hierro dulce como imán e hilo de cobre en el bobinado y transmisión de la corriente eléctrica.

Sistema de controlUna vez puesto en marcha una turbina eólica, queda totalmente automatizada con sistemas de control formado por ordenadores. Estos manejan la información que suministran los sensores colocados encima de la góndola para orientar la turbina y las palas de forma que la generación se optimice lo máximo posible.

Las palasLas turbinas están poseen tres palas fabricadas de un material compuesto de matriz polimérica (poliéster) con un refuerzo de fibras de vidrio o carbono para dar mayor resistencia.

El desarrollo de las turbinas eólicas actuales está inspirado en los molinos de viento de la antigüedad, que luego evolucionaron en molinos de bombeo, que implementan un sistema similar de generación de cierto tipo de energía.

MOLINO DE VIENTO.

Los molinos de viento antiguos poseían una torre y cimientos construidos en piedra, debido a esto no eran muy altos. Sus palas eran de armazón de madera liviana parcialmente recubierto por material textil. Sus estructura interna que comprende ejes y engranajes, estaban hechos en hierro, debido a su gran resistencia mecánica. Internamente implementaban grandes piedras en forma circular para realizar el proceso de molienda.

Posteriormente este principio se implementó para el desarrollo de molinos de bombeo, donde se utilizó hierro para su torre, debido esto, eran más altos, más estables, más económicos de

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construir, sus palas eran de láminas metálicas de zinc lo que las hacía más livianas y mejor aprovechaban la energía del viento; su estructura interna se comprendía de metal más comúnmente hierro para ejes y engranajes.

Para las turbinas eólicas, se utiliza material cerámico para sus cimientos, lo que les da una gran estabilidad, se utiliza acero en su torre, góndola y partes internas, porque es más liviano que el hierro y el concreto, y además tiene mayor resistencia mecánica, importante debido a las fuertes corrientes de viento en donde operan, el hierro es muy susceptible a la corrosión, y en atmósfera marina se dañarían rápidamente, no se construyen en aluminio debido al alto costo de éste,

http://www.calvia.com/servlet/model.web.ShowDoc?KARXIU=6399&TABLENAME=WEB.DOCUMENTACIO&pageProcessKey=LOADINGDOCUMENT&KDOCUMENTACIO=15026

http://www.taringa.net/posts/imagenes/3281207/Antiguos-molinos-de-viento.html

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia36/HTML/articulo03.htm

http://energiadoblecero.com/energias-renovables/energia-eolica/componentes-de-un-aerogenerador

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http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujodegases/molinosviento/molinosviento.html