Enenergia Eolica informe Tesis

Facultad de Ingeniería
UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA
FUNDAMENTOS DE INGENIERIA AMBIENTAL - Catedra Q 0850
PROF. ING INES M SANTANA Dto.INGENIERIA QUIMICA - CÁTEDRA FUNDAMENTIOS DE INGENIERIA AMBIENTAL Q0850 1
“ENERGIA EOLICA”
Introducción.
La energía Eólica es aquella que podemos obtener de la fuerza del viento. La
utilización del viento como una fuente de energía ha sido tema de interés en todo el
mundo en la última década. En el pasado el viento ha sido una importante fuente de
energía, que se ha aprovechado en los molinos de viento, y en el bombeo de agua. El
mayor interés que existe actualmente es la producción de electricidad a partir del viento
con el fin de sustituir los costosos combustibles fósiles. Existen diversos aparatos con
diseños y tamaños adecuados para las diferentes necesidades. Algunos son con eje

vertical. La mayor parte de los generadores con eje vertical se han empleado para
bombear agua y otro tipo de trabajos mecánicos.
Generador eólico.
Un generador eólico está constituido por:
Un aeromotor de dos o tres palas: provisto de un sistema de regulación,
que confiera al rotor una velocidad de rotación estable a partir de cierta
velocidad del viento, y un sistema de seguridad destinado a frenar la
máquina en caso de tempestad, si el sistema de regulación es
inoperante a altas velocidades.
Un generador eléctrico que puede estar:
- directamente acoplado al aeromotor. En el caso más sencillo las palas van
directamente montadas en el eje del generador.
- acoplado a un multiplicador, colocado entre el aeromotor y el generador. Se verá que
la velocidad de rotación depende del diámetro del rotor y disminuye cuando el diámetro
aumenta. Entonces para tener un buen rendimiento, es necesario aumentar las
revoluciones del aeromotor antes de acoplarlo al generador.
Mecanismo de giro, que permita a la máquina estar siempre orientada en
la dirección del viento, cualquiera que sea esta. La energía producida en la
parte móvil, se transmite por medio de un dispositivo colector asociado al
mecanismo de rotación.
Cárter o armazón, que envuelva y proteja a todas las piezas del
conjunto del los factores climáticos.

Una cola, en el caso de que la máquina funcione de cara al viento, para
obtener una orientación según los movimientos de la masa de aire.
Torre de soporte: Es una estructura en la cual van montadas las aspas y
generador de electricidad
Cables de tensión: Son cables que sirven de soporte para sostener la
torre y que no sea derribada por el viento.
Condiciones Climáticas.
En general la energía eólica conjuntamente con otras fuentes de energía no
convencionales, tendrá importancia en la contribución al suministro mundial de energía
en el futuro, el cual deberá aprovechar todas las fuentes que sean razonablemente
utilizables. Las principales dificultades que presenta el aprovechamiento de esta fuente
son: las variaciones en la velocidad del viento y la incapacidad de asegurar un suministro
regular o constante.
Las mejores condiciones para la utilización de energía eólica son:
Terrenos llanos, particulares en regiones costeras. Donde existen cumbres planas
o colinas solitarias sin laderas escarpadas.
Valles planos y extensos, expuestos en la dirección del viento predominante. El
plan energético argentino: prevé una potencia instalada en nuestro país de
15.OOOMW. Si pensamos que un 5 % podría implementares con turbinas eólicas,
esto representaría una instalación de 750 MW. Esta cantidad implica la demanda
energética que podría confiarse a las centrales eólicas en el futuro, sobre todo
considerando que el país posee elevados niveles de vientos medios.
Por lo general las instalaciones eólicas en Europa se encuentran en sitios con
promedios de vientos que apenas superan los 7m/s. En la Patagonia son muy comunes
los sitios con promedios de vientos que rondan los 9 m/s. En la región Patagónica, la
dirección, constancia y velocidad del viento son tres variables que presentan un máximo
en forma casi simultánea, conformando una de las regiones de mayor potencial eólico

del planeta. Con un promedio de vientos de 7 m/s se puede estimar que en un km2 se
obtiene una producción de 23 GWh/año. En km2 se pueden ubicar unas 16 turbinas
medianas de 450-500 kW de capacidad.
La producción de energía eléctrica a partir del viento se fundamenta en el mismo
principio que los molinos de viento. Consiste en una turbina eólica cuya energía es
proporcional al cubo de la velocidad del viento, de allí que por pequeñas que sean las
variaciones éstas se reflejan de manera significativa en la producción.
Las Palas.
Las palas son una parte muy importante del aeromotor. De su naturaleza
dependen el buen funcionamiento y la duración de la vida de la máquina, así como su
rendimiento.
Hay muchos elementos que caracterizan estas palas:
i. Longitud
ii. Anchura
iii. Perfil
iv. Materiales
v. Número
La longitud de las palas.
El diámetro de las palas está en función de la potencia deseada. La determinación de
éste, fija también la frecuencia de rotación máxima, que la hélice no deberá pasar para
evitar las tensiones en la punta de las palas, debidas a la fuerza centrífuga. Es esencial
tener en cuenta la fatiga de las palas y los riesgos de vibraciones, sobre todo para las
palas muy largas.
Ý en m 1 2 5 10 20 50
N max (rpm.) 2000 1000 400 200 100 40

Anchura. (Longitud de la cuerda del perfil).
La anchura de las palas no interviene en la potencia del aeromotor, que esta en
función de la superficie barrida. La anchura interviene en el par de arranque (que son
dos fuerzas de igual magnitud y sentido opuesto, cuyas líneas de acción son paralelas
pero no coinciden. Estas no producen traslación, el único efecto del par es la rotación)
que será mayor cuanto más ancha sea la pala, pero para obtener velocidades de
rotación elevadas se prefieren las palas finas y ligeras. Entonces el resultado será s un
compromiso entre estos dos factores.
Materiales.
Contrariamente a lo que se cree frecuentemente, no es la propia aerodinámica en
donde está la dificultad, sino en la construcción y la resistencia de los materiales de la
pala.
El material utilizado para las palas debe responder en los aeromotores modernos a
frecuentes elevaciones de rotación y a otras exigencias, a veces contradictorias:
Ligero.
Perfectamente homogéneo para facilitar la producción en serie.
Indeformable.
Resistente a la fatiga mecánica (en particular a las tensiones alternas
debidas al funcionamiento de los rotores y las vibraciones).
Resistente a la erosión y a la corrosión.
De uso y producción sencillos.
Coste bastante bajo para que el aeromotor se pueda construir y
vender.
Actualmente se encuentran cuatro tipos de materiales para hacer las palas de la hélice.
a) Madera.
Presenta ciertas ventajas: Es sencilla, ligera, fácil de trabajar y resiste bien la fatiga.
b) Metal.
Por lo general en las palas se emplea una aleación ligera con silicio o con magnesio, ya
que con estos materiales se pueden obtener costes muy bajos si se producen grandes
series (aluminio moldeado, hilado o repujado).
c) Materiales sintéticos, resinas, fibras y otros.

Algunos aeromotores funcionan con palas de materiales plásticos (10 KW bipala,
fabricado en Alemania Federal, bajo la dirección de M.U. Hutter, Lübing), pero estos
materiales, siendo muy interesantes en ciertos aspectos, como:
poco peso;
insensibilidad a la corrosión;
buena resistencia a la fatiga, presentan ciertos inconvenientes que
podrían reducirse:
coste elevado;
falta de homogeneidad en la construcción; las características
dimensionales pueden variar de una pala a otra.
Los aeromotores realizados por ERDA en colaboración con la NASA, están equipados con
palas de fibra de carbono, según la tecnología utilizada en los helicópteros.
d) Palas compuestas.
Las palas con diferentes materiales son una buena solución, en particular para los
aeromotores de pequeña y mediana potencia. Ejemplos:
Aleación ligera + espuma de poliuretano
Aleación ligera + poliéster y fibra de vidrio
Madera + poliéster
Madera + metal
Las palas son la parte del aeromotor que sin duda tienen que evolucionar más.
Número de palas.
Las máquinas que se construían antes eran generalmente tripalas, pero en la actualidad
suelen ser bipalas, aunque sean de pequeña o gran potencia.

BIPALA
Ventajas Inconvenientes
- Velocidades de giro muy altas que
permiten rendimientos elevados.
- Máquina muy simple en particular
por su tipo de regulación.
- Máquina más ligera y multiplicador
más pequeño.
- Conjunto menos costoso.
- Sensible a las vibraciones, es el
principal inconveniente puesto que a
igualdad de calidad la hélice bipala es
menos resistente.
- Más ruidosa por la velocidad de giro,
ya que la velocidad de la punta de la
pala es más elevada.
EL GENERADOR ELECTRICO Y EL MULTIPLICADOR.
EL GENERADOR ELECTRICO.
El aeromotor puede accionar directamente o indirectamente (a través de un
multiplicador), dos tipos de generador eléctrico:
- 1) Generador de corriente contínua (dínamo).
- 2) Generador de corriente alterna (alternador).
Estos transformarán la energía mecánica en energía eléctrica, teniendo en cuenta las
pérdidas ocurridas dentro el generador.

La fórmula de la transformación de energía es:
Cu * 2Ò * n
Cu: par del aeromotor (N*m)
n: velocidad de rotación (rpm)
i: Corriente proporcionada por el aerogenerador a una tensión U
1) GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA. (Dínamo).
La máquina está formada por dos partes bien diferenciadas:
- El circuito magnético (bobina de inducción) que crea un campo de inducción en el
entrehierro y recibe el nombre de inductor.
- El bobinado de inducido en el que se recupera la energía eléctrica producida por la
rotación del rotor accionado por el aeromotor.
Para recuperar esta energía, el inducido va provisto de un colector, que en la mayoría de
los casos va provisto por dos sectores aislados de 180.
Dos escobillas, situadas una frente a otra, se ponen en contacto sucesivamente con el
sector A después con el sector B, lo que permite que la corriente circule siempre en el
mismo sentido en la utilización. En realidad, el colector consta de un gran número de
sectores, que corresponden a otros tantos conductores, pero su papel es el mismo:
hacer circular una corriente de igual sentido por todos los conductores de un mismo
polo.

Si se considera que ese flujo producido por la bobina de excitación es constante
(máquina compensada), la corriente proporcionada es proporcional a la velocidad de
rotación. La relación entre la tensión en bornes de la máquina y la corriente es:
u = E - R * i
E: fuerza electromotriz de la dínamo.
R: resistencia de inducido.
i: Corriente suministrada a la carga.
2) GENERADOR SINCRONO DE CORRIENTE ALTERNA.
La máquina consta de las siguientes partes.
1. La bobina de excitación que crea el campo magnético en el cual el entrehierro es
móvil, es el rotor accionado por el aeromotor. Puede ser de dos tipos:
- Rotor bobinado alimentado por dos colectores continuos en los que la corriente circula
siempre en el mismo sentido.
- Rotor de imanes permanentes, con lo que se suprimen escobillas y colectores, que
pueden ser causa de averías.
2. El inducido, en el que se recupera la energía, solidario a la carcasa, y conectado a
la utilización. Este al estator, y puede ser monofásico o trifásico. El trifásico
permite obtener una tensión alterna casi sinuosidal (curva representativa de los
valores del seno) y, por tanto, mejor rendimiento.

Ventajas e inconvenientes.
El principal inconveniente de la dínamo es la presencia de escobillas y colectores, que
requieren un mantenimiento periódico. Por otra parte, la dínamo es más pesada y cara
que un generador de corriente alterna.
Pero no necesita ningún dispositivo complicado para la carga de baterías.
Un simple diodo, (válvula de vació termodiónica formada por dos electrodos; conectada
a un circuito permite el paso de la corriente en un solo sentido), que soporte la
intensidad nominal de la dínamo, será suficiente para evitar que la batería pueda ser
cortocircuitada por el inducido, cuando esté parado.
El alternador, principalmente del tipo de rotor de imanes permanentes, presenta
muchas ventajas. Su mantenimiento es nulo debido a la total ausencia de piezas en
rozamiento. Para una misma potencia es más ligero y económico.
Pero debe girar a una velocidad más elevada y más estable que la dínamo (en general
3000 rpm) y además requiere un rectificador para la carga de baterías. A pesar de los
inconvenientes propios de alternador, su utilización está generalizada, excepto para
aeromotores de pequeña potencia, en los que la estabilidad de la velocidad de rotación
no es suficiente.
En general, se utilizan alternadores trifásicos de imanes permanentes.
El multiplicador.
Se comprobó que el empleo de alternadores obliga a utilizar un multiplicador.
Efectivamente, los rotores de diámetro superior a los 5 metros, tienen velocidades de
rotación demasiado bajas (<200rpm) para poder accionar directamente un alternador
clásico.
Por tanto, para estas máquinas, es imprescindible intercalar un multiplicador entre el
aeromotor y el generador.
Hay tres tipos de multiplicador que pueden utilizarse con los aeromotores:
- El más sencillo es el multiplicador de engranajes, de uno o varios ejes de ruedas
dentadas cilíndricas. Es económico, pero de construcción embarazosa para conseguir
relaciones de multiplicación elevadas.

- El empleo de trenes planetarios permite obtener multiplicaciones elevadas en
un espacio reducido. La repartición de pares y esfuerzos entre varios satélites, así como
la disposición coaxial, (perteneciente al eje o concerniente a él), de los ejes de entrada y
salida facilitan una construcción compacta y relativamente ligera. Los satélites,
arrastrados por un tren, engranan por una parte con el piñón colocado en el eje de
salida, y por otra con una corona exterior fija. El eje de entrada es solidario con el tren
que mueve satélites.
- El reductor de acoplamiento cónico, permite disponer el eje de salida
perpendicular al de entrada.
En todos los casos, los dientes helicoidales aseguran un mejor rendimiento y también un
funcionamiento más silencioso.
Equipos Eólicos Instalados en Argentina
Pico Truncado: (Santa Cruz):1000 kW
Generadores: 10 de 100 kW (Ventis 20-100, alemanes)
Fecha de conexión: 8/5/95 3 generadores (total: 300 kW)
29/1/96 7 generadores (total: 1000 kW)
Propiedad de la municipalidad de Pico Truncado
Viento: promedio de 9 m/s
Distribución: red local (4100 viviendas) y Red Patagónica
Comodoro Rivadavia: (Chubut): 500 kW
Generadores: 2 de 250 kW (MICON M530-250/50 kW, dinamarqueses)
Fecha de conexión: 19/1/94 2 generadores (total: 500 kW)L
la Cooperativa Eléctrica conformó con MICON e IFU (entidad financiera del estado danés)
la empresa PECORSA.Es propiedad de PECORSA

Viento: promedio de 9.3 m/s
Distribución: distribución local
Rada Tilly: (Chubut): 400 kW
Generadores: 1 de 400 kW(MICON 750-400/100 kW, danés)
Fecha de conexión : 18/3/96 1 generador (total: 400 kW)
Es propiedad de COAGUA ( Coop.de Servicios de Rada Tilly)
Viento: 10,8 m/s a la altura del rotor
Distribución: Venta a la Cooperativa de Comodoro Rivadavia (red local)
Río Mayo: (Chubut):120 kW
Generadores: 4 de 30 kW (Aeroman, alemanes)
Fecha de conexión : Funcionan desde 1989
Viento: promedio anual de 8 m/s
Distribución: Red local (Río Mayo) (alrededor del 30%)
Tandil:: (Buenos Aires):800kW
Generadores: 2 de 400 kW (MICON M750-400/100kW dinamarqueses)
Fecha de conexión : 26/5/95 los dos generadores.
Son propiedad de CRETAL, Cooperativa Eléctrica de Tandil-Azul Ltda.
Distribución: red local (rural), además le vende el excedente a ENSEBA mediante acuerdo
logrado a partir de 1996.
Punta Alta: (Buenos Aires):400kW
Generadores: 1 generador (MICON M750-400/100kW, danés)
Fecha de conexión: 17/2/95 1 generador
Es propiedad de la Cooperativa Eléctrica de Punta Alta Ltda.
Distribución: Red local.
Cutral-Có: (Neuquén):400kW
Generadores: 1 generador (MICON M750-400/100kW, danés)
Fecha de conexión: 20/10/94 1 generador
Es propiedad de COPELCO, Cooperativa Eléctrica de Cutral-Có.
Distribución: Red local

Ayudada por una baja sustancial en los costos tecnológicos, pero enfrentada con una recesión
económica de nunca acabar, la energía eólica en Argentina experimenta un prometedor avance.
En los últimos 7 años creció casi un 25 %, pasando de 1.020 Kw. de potencia instalada en 1994, a
14.200 Kw. en la actualidad.
Pero aun así, su incidencia en el mercado global de la generación eléctrica es insignificante.
Aquí, la producción de energía primaria usa mayoritariamente los combustibles fósiles,
cubriendo un 53 % las centrales que utilizan petróleo y un 38% las de gas natural. En el rubro
“otras”, que alcanza un 2 %, entre varias la energía eólica apenas suma.
Mercado
Aun con el viento en contra, en los últimos 10 años el crecimiento del sector fue significativo.
“El crecimiento logrado durante la década ocurrió en un mercado absolutamente adverso,
donde el precio del gas natural ha sido determinante (...) y sin ningún tipo de políticas
gubernamentales que hayan promovido el desarrollo eólico”, dice Greenpeace.Sin embargo, y a
pesar de tantos males, el desafío encontró sus aliados. Las cooperativas, con fuerte presencia
en el mercado de la distribución en el interior del país, fueron las abanderadas y el 80 % de los
aerogeneradores que hoy giran en Argentina son propiedad de estas empresas solidarias.
En La Pampa, la Cooperativa de Servicios de General Acha (Co.Se.Ga.), se apresta a instalar dos
generadores con una potencia de 1,8 Mw., los primeros en el territorio provincial. Por su parte,
el responsable de la Administración Provincial de Energía de esta provincia, el Ingeniero Jorge
Belenda, dijo que se está por realizar un mapeo de los vientos, con el objeto de estudiar
seriamente la posibilidad de instalar, en distintas partes de La Pampa, estos aparatos.
En la provincia de Buenos Aires, unas 40 cooperativas están realizando estudios de vientos, y
ENARSA S.A., la empresa conformada por el Grupo Edenor y el Grupo Endesa, presentó un plan
de desarrollo eólico para alcanzar los 3.000 Mw. en el año 2010.
Según Greenpeace, y ateniéndose a las tendencias globales, en los próximos años se mantendrá
el ritmo de crecimiento de un 25 % anual.
De acuerdo a los datos de la consultora BTM Consult ApS de Dinamarca, para fines del 2005, la
capacidad mundial habrá pasado de 18.449 Mw., como es en la actualidad, a unos 58.214 Mw.
En términos monetarios, en los próximos 4 años el volumen del negocio eólico alcanzará los
34.000 millones de dólares en todo el mundo.
Cambios
La generación de electricidad a través de la energía eólica tiene un insignificante impacto
ambiental si se compara con aquellas que utilizan combustibles fósiles o nucleares. Sin
embargo, la propuesta debe luchar contra una falta de voluntad por parte del Gobierno
ENERGIA DEL VIENTO

Nacional. Aprobada la Ley Eólica (N° 25.019) que promociona con 1 centavo cada kilovatio/hora
generado con los aerogeneradores, sin embargo su reglamentación tardó años, y su
implementación sufre atrasos, actitud que genera incertidumbre en los inversores.
Mientras tanto, la Secretaría de Energía de la Nación, tiene previsto cubrir la demanda
energética para los próximos 9 años con la construcción de centrales nucleares, grandes
represas hidroeléctricas y centrales térmicas. “Greenpeace sostiene que por razones
ambientales y económicas, esas prioridades de generación deben ser cambiadas hacia energías
renovables”.En un país que llegó a contar con 600.000 molinos de viento utilizados para
bombear agua y con pequeños molinos para la obtención de la electricidad, “la energía eólica
puede volver a ser un pilar fundamental para el desarrollo económico y social”, dice
Greenpeace, “haciendo uso del mismo recurso renovable de entonces (el viento), pero con una
tecnología más actualizada y más poderosa”.
ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA
El incremento de la potencia de origen eólico en la red eléctrica en España está aumentando de
manera notable. España ocupa el segundo puesto mundial en energía eólica, detrás de la
inalcanzable Alemania. El potencial estimado para los próximos años es de unos 10/14 GW.
La potencia eólica en el Registro en Régimen Especial alcanza los 30 GW. En un boletín reciente
de la APPA se decía que podría haber en tramitación unos 75 GW eólicos!
PRINCIPALES PAÍSES POR CAPACIDAD EÓLICA INSTALADA
(de más de 100 MW instalados).
PAIS MW PAIS MW
1 ALEMANIA 13.875 11 SUECIA 390
2 ESTADOS UNIDOS 6.336 12 GRECIA 354
3 ESPAÑA 6.212 13 CANADA 317
4 DINAMARCA 3.094 14 FRANCIA 231
5 INDIA 1.900 15 PORTUGAL 217
6 HOLANDA 910 16 AUSTRIA 267
7 ITALIA 800 17 AUSTRALIA 196
8 REINO UNIDO 648 18 IRLANDA 150
Tabla Actualizada a Enero de 2005
TOTAL EUROPA: 27.300 MW
TOTAL EN EL MUNDO: 37.200 MW

POTENCIA EÓLICA INSTALADA POR COMUNIDADES:
Potencia
Instalada
1 GALICIA 1.549.045
2 NAVARRA 952.900
3 ARAGÓN 951.810
4 CASTILLA LA MANCHA 910.216
5 CASTILLA LEÓN 774.820
6 ANDALUCÍA 356.165
7 LA RIOJA 271.870
8 CANARIAS 146.620
9 ASTURIAS 120.560
10 CATALUÑA 86.725
11 PAÍS VASCO 59.270
12 C. VALENCIANA 20.490
13 MURCIA 11.220
14 BALEARES 0
15 CANTABRIA 0
16 EXTREMADURA 0
17 MADRID 0
6.211.711
Potencia eólica instalada en España, Enero 2004

OBJETIVO DE LA COMUNIDAD EUROPEA PARA EL AÑO 2010:
Potencia eólica instalada en España, Enero 2004.
Se han aprobado importantes planes eólicos en varias comunidades, cabe destacar:
GALICIA: En esta comunidad se han aprobado ya el segundo plan eólico, las pretensiones de
este plan son las de seguir a la cabeza del sector eólico en España. Las informaciones recientes
estiman en 6 GW reales para el año 2010.
CASTILLA Y LEÓN: Hasta finales de Julio 2001, se han presentado ante la junta ¡430 solicitudes
de instalación de parques eólicos!, con una potencia total instalada de más de 12.400 MW. Si
bien, algunas de estas solitudes están duplicadas, es decir, entran en competencia. Ya se están
conceciendo numerosas licencias. En el Registro de productores en Régimen especial, hay 6 GW
eólicos inscritos.
CATALUÑA: Ya se ha aprobado el Plan Eólico Catalán, del que se están presentado numerosas
alegaciones. Se puede consultar el mapa eólico catalán en la dirección:
http://www.gencat.es/mediamb/parcseolics. Se prevé la instalación de 25 parques eólicos y
una potencia instalada del orden de los 1.500 MW.
PAIS VASCO: En Julio de éste año se ha aprobado el PTS (Plan Territorial Sectorial) de la Energía
Eólica en Euskadi, con seis emplazamientos posibles para la instalación de parques eólicos y la
disponibilidad de otros siete.

AEROGENERADORES DE GRAN POTENCIA
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE UN AEROGENERADOR
La fracción de energía capturada por un aerogenerador viene dada por el factor Cp, llamado
coeficiente de potencia. Este coeficiente de potencia tiene un valor máximo teórico de 59,3%
denominado límite de Betz.
Los primeros aerogeneradores tenían rendimientos del 10%, pero los más modernos utilizan
sistemas de control de manera que operan siempre con la máxima eficiencia aerodinámica
alcanzando valores de rendimiento próximos al 50%.
La mayoría de los aerogeneradores actuales son de eje horizontal. La opción de eje vertical
tiene la ventaja de que los equipos de conversión y control están en la base del grupo y el
aerogenerador no tiene que orientar su posición según la dirección del viento. La principal
desventaja es que las cargas mecánicas pasan de cero a su valor máximo dos o tres veces por
ciclo, dependiendo del número de palas y también la altura del rotor es más pequeña que en los
de eje horizontal, con lo que el viento recibido es menor.
Los primeros aerogeneradores comerciales utilizaban la serie de perfiles aerodinámicos NACA
44XX para las palas del aerogenerador. Recientemente se han estado usando perfiles
específicos para el uso en turbinas eólicas.
El número de palas utilizado normalmente suele ser de 3. Idealmente, se obtendría mayor
rendimiento cuanto menor número de palas debido a que la estela que deja una pala es
recogida por la pala siguiente, lo que hace que esta se frene.
Aunque idealmente el aerogenerador de una única pala sería el de mayor rendimiento, este
tendría un pobre par de arranque. La solución optima considerada es la de rotor de 3 palas.
La velocidad del rotor de un aerogenerador comercial se elige para la utilización óptima de la
velocidad del viento en el emplazamiento. La velocidad resultante del rotor será varias veces
más pequeña que la velocidad requerida por el generador. Esta diferencia de velocidad se
soluciona mediante un engranaje.
Las claves en el diseño y funcionamiento de un aerogenerador están en los componentes
estructurales, el diseño aerodinámico, el sistema de conversión eléctrica y el sistema de control.

La potencia de los aerogeneradores ha aumentado considerablemente.
CARACTERÍSTICAS PARTICULARES DE LOS AEROGENERADORES
Generadores asíncronos (pesan menos y no necesitan un régimen tan constante como el de
los síncronos), mal acoplamiento a la red, se necesita una red potente que absorba las
inestabilidades.
La potencia obtenida es directamente proporcionar al área barrida por las palas y al cubo de
la velocidad del viento.
Es necesario elevar la altura del generador para conseguir una mayor velocidad del aire
(teoría de la capa límite).
Se instalan generalmente en zonas de alta montaña o frente al mar, en el caso de alta
montaña el descenso de la densidad del aire actúa de forma negativa en la potencia.
A mayor número de palas menor rendimiento (la estela que deja una la puede recoger la
siguiente y frenarse). A mayor número de palas menor par de arranque. Se toma la opción de
tripala como la óptima.
Paso de pala y orientación variable.
Generadores que se usan actualmente: Generador 600 kW, torre de 35/40/45/50/55 m de
altura y 39/42/44 m de diámetro.
-Generadores futuros: Generador 1500 kW, torre de 50m de altura y 63 m de diámetro de
pala (algunos equipos llevan dos generadores de 750 kW acoplados en paralelo). En España
están aún en fase de ensayo.
La torre tiene unos 3.6m en la base de diámetro y 2m en la parte mas alta (unas 32
toneladas).
La barquilla (conjunto situado en la parte superior de la torre) tiene 5m de largo y pesa 18
toneladas.
El conjunto de rotor y aspas pesa unas 8 toneladas.
Peso total entre 55 y 62 toneladas.
El precio medio por torre en un parque medio (24 MW), incluida toda instalación y
subestación ronda los 81 millones de pesetas por grupo (de 600 Kw).

La mayoría están diseñados para embarcaciones marinas e instalaciones de recreo, se colocan
sobre mástiles o sobre tejados. Es posible obtener una potencia concreta bajo encargo.
GENERADORES DE BAJA POTENCIA

EJEMPLO ORIENTATIVO DE ENERGÍA EÓLICA COMBINADA CON LA SOLAR PARA EL
ABASTECIMIENTO DE ENERGÍA EN UNA VIVIENDA AISLADA DE LA RED.
Necesidades que puede cubrir esta instalación a 220 c.a. :
- Nevera bajo consumo (< 1Kw/24 h)
- 15 luces electrónicas de bajo consumo (23 w =100 w)
- TV color y equipo música
- Lavadora en frío
Esta instalación puede cubrir aproximadamente las necesidades de 10 Kwh semana.
Material necesario:
UNIDADES DESCRIPCIÓN
4 Paneles fotovoltaicos 60 Wp.
1 Regulador 15 A.
1 Batería estacionaria 1200 Ah (C 100)
1 Inversor 1000 w (3 kw pico)
1 Aerogenerador 400 w.
PRECIO TOTAL DEL MATERIAL. 4,480.14 €

VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
1. Es una fuente de energía segura y renovable.
2. -No produce emisiones a la atmósfera ni genera residuos, salvo los de la fabricación de
los equipos y el aceite de los engranajes.
3. -Se trata de instalaciones móviles, su desmantelación permite recuperar totalmente la
zona.
4. -Rápido tiempo de construcción (inferior a 6 meses).-Beneficio económico para los
municipios afectados (canon anual por ocupación del suelo).
5. Recurso autóctono.
6. -Su instalación es compatible con otros muchos usos del suelo.
7. -Se crean puestos de trabajo.
DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
1. -Impacto visual: su instalación genera una alta modificación del paisaje
2. -Impacto sobre la avifauna: principalmente por el choque de las aves contra las palas,
efectos desconocidos sobre modificación de los comportamientos habituales de
migración y anidación.
3. -Impacto sonoro: el roce de las palas con el aire produce un ruido constante, la casa mas
cercana deberá estar al menos a 200 m. (43dB(A))
4. -Posibilidad de zona arqueológicamente interesante.
COMPARACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL DE LAS DIFERENTES FORMAS DE PRODUCIR
ELECTRICIDAD (en Toneladas por GWh producido):
Fuente: US Departament of Energy, Council for Renewable Energy Education y AEDENAT.
TR= trazas. NOTA: Los valores de emisiones consideran también las emitidas durante el periodo de construcción
de los equipos.
FUENTE DE
ENERGÍA
CO2 NO2 SO2 PARTÍCULAS CO
HIDRO-
CARBUROS
RESIDUOS
NUCLEARES
TOTAL
Carbón 1.058,2 2.986 2,971 1,626 0,267 0,102 - 1.066,1
Gas Natural
(ciclo
combinado)
824 0,251 0,336 1,176 TR TR - 825,8
Nuclear 8,6 0,034 0,029 0,003 0,018 0,001 3,641 12,3
Fotovoltaica 5,9 0,008 0,023 0,017 0,003 0,002 - 5,9
Biomasa 0 0,614 0,154 0,512 11,361 0,768 - 13,4
Geotérmica 56,8 TR TR TR TR TR - 56,8
Eólica 7,4 TR TR TR TR TR - 7,4
Solar Térmica 3,6 TR TR TR TR TR - 3,6
Hidráulica 6,6 TR TR TR TR TR - 6,6,

Normas Legales Energía Eólica y Solar
Ley 25.019
REGIMEN NACIONAL DE ENERGIA EOLICA Y SOLAR
Ley 25.019
Artículo 1º - Declárase de interés nacional la generación de energía eléctrica de origen eólico y
solar en todo el territorio nacional.
El Ministro de Economía y Obras y Servicios Públicos de la Nación, a través de la Secretaría de
Energía promoverá la investigación y el uso de energías no convencionales o renovables.
La actividad de generación de energía eléctrica de origen eólico y solar no requiere autorización
previa del Poder Ejecutivo nacional para su ejercicio.
Art. 2º - La generación de energía eléctrica de origen eólico y solar podrá ser realizada por
personas físicas o jurídicas con domicilio en el país, constituidas de acuerdo a la legislación
vigente.
Art. 3º - Las inversiones de capital destinadas a la instalación de centrales y/o equipos eólicos o
solares podrán diferir el pago de las sumas que deban abonar en concepto de impuesto al valor
agregado por el término de 15 (quince) años a partir de la promulgación de esta Ley. Los
diferimientos adeudados se pagarán posteriormente en 15 (quince) anualidades a partir del
vencimiento del último diferimiento.
Art. 4º - El Consejo Federal de la Energía Eléctrica promoverá la generación de energía eólica y
solar, pudiendo afectar para ello recursos del Fondo para el Desarrollo Eléctrico del Interior,
establecido por el artículo 70 de la Ley 24065.
Art. 5º - La Secretaría de Energía de la Nación en virtud de lo dispuesto en el artículo 70 de la
Ley 24065 incrementará el gravamen dentro de los márgenes fijados por el mismo hasta 0,3
$/MWh, que serán destinados a remunerar en 1 (un) centavo por KWh efectivamente
generados por sistemas eólicos instalados que vuelquen su energía en los mercados mayoristas
y/o estén destinados a la prestación de servicios públicos.
Los equipos a instalarse gozarán de esta remuneración por un período de 15 (quince) años, a
contarse a partir de la solicitud de inicio del período de beneficio.

Art. 6º - La Secretaría de Energía de la Nación, propiciará que los distribuidores de energía,
compren a los generadores de energía eléctrica de origen eólico, el excedente de su generación
con un tratamiento similar al recibido por las centrales hidroeléctricas de pasada.
Art. 7º - Toda actividad de generación eléctrica eólica y solar que vuelque su energía en los
mercados mayoristas y/o que esté destinada a la prestación de servicios públicos prevista por
esta Ley, gozará de estabilidad fiscal por el término de 15 (quince) años, contados a partir de la
promulgación de la presente, entendiéndose por estabilidad fiscal la imposibilidad de afectar al
emprendimiento con una carga tributaria total mayor, como consecuencia de aumentos en las
contribuciones impositivas y tasas, cualquiera fuera su denominación en el ámbito nacional, o
la creación de otras nuevas que las alcancen como sujetos de derecho a los mismos.
Art. 8º - El incumplimiento del emprendimiento dará lugar a la caída de los beneficios aquí
acordados, y al reclamo de los tributos dejados de abonar más sus intereses y actualizaciones.
Art. 9º - Invítase a las provincias a adoptar un régimen de exenciones impositivas en sus
respectivas jurisdicciones en beneficio de la generación de energía eléctrica de origen eólico y
solar.
Art. 10º - La Secretaría de Energía de la Nación reglamentará la presente Ley dentro de los 60
(sesenta) días de la aprobación de la misma.
Art. 11º - Derógase toda disposición que se oponga a la presente Ley.
La presente Ley es complementaria de las Leyes 15336 y 24065 en tanto no las modifique o
sustituya, teniendo la misma autoridad de aplicación.
Art. 12º - De forma.
Nota: Esta Ley fue promulgada parcialmente por el Poder Ejecutivo mediante el D. 1220/98
(B.O.: 26/10/98) al observarse los artículos 3º y 5º. Posteriormente los artículos mencionados
quedaron confirmados por el Honorable Senado de la Nación conformado el 11/11/98 y
publicado (B.O.: 7/12/98).
Fuente : Tesis de Postgrado Energias Renovables / Madrid España 2006 CIEMAT
Ing. Ines Micaela Santana Argentina

Enenergia Eolica informe Tesis

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Destacado (20)

Similar a Enenergia Eolica informe Tesis (20)

Más de ines micaela santana (7)

Último (20)

Enenergia Eolica informe Tesis