De la A a la Z; el glosario básico de la energía eólica

En muchas ocasiones, la tecnificación de los términos dentro de un campo, provoca que las personas menos formadas en el mismo sientan que se les está ‘hablando en chino’, generando así una especie de rechazo o apatía hacia ese área de conocimiento.

Situación parecida se vive ocurre con las energías renovables, un sector relativamente nuevo y donde cada día se van sumando más descubrimientos y avances, y con ellos mucha más terminología.

En el caso de la energía eólica, cada vez es más común vislumbrar a lo lejos los altos molinos que la mueven, comenzando a convertirse en elementos habituales del paisaje en zonas como por ejemplo La Mancha, tierra de ‘gigantes’.

Para poder entender mucho mejor todo lo que rodea a esta forma de producir energía a través del aire, Fundeen, la plataforma que permite invertir en proyectos de energías renovables, trae un ‘minidiccionario’ en forma de glosario para entender los términos básicos dentro de este campo.

Glosario de la energía eólica

– Aerogenerador: Máquina productora – generadora de electricidad que transforma la energía cinética del viento en energía mecánica y posteriormente esta energía mecánica en energía eléctrica. Sus componentes en el caso de grandes máquinas son las palas, el buje, la góndola, el eje de baja velocidad, el multiplicador, el eje de alta velocidad, el freno, el generador eléctrico, los sistemas de control, de orientación, de refrigerador, e hidráulico, la torre, el anemómetro, y la veleta.

– Alabe: Es la denominación con la que se designa al perfil de la sección recta de una pala. Dicho perfil variará normalmente en su geometría en la dirección del eje de la pala.

– Aleta fija: Es una superficie plana que se coloca solidariamente en la carcasa de la eólica en cuestión y paralela a las hélices del rotor, de tal forma que al ser empujada por fuertes vientos, se aproveche este empuje para sacar al rotor de la dirección del viento, disminuyendo así la superficie de captación y por tanto la velocidad. Es un sistema de regulación empleado principalmente en eólicas lentas con aplicación a bombeo.

– Amperio o ampere: Es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Es la cantidad de electricidad que pasa por un conductor por un segundo. La corriente está relacionada con la potencia expresada en watts o vatios de la siguiente forma: P (potencia/voltios)= I (corriente/amperios) x V (voltaje/voltios).

– Anemómetro: instrumento que se utiliza para medir la velocidad del viento. Sus señales son empleadas por el controlador electrónico para conectar el aerogenerador cuando el viento alcance la velocidad de arranque. Si la velocidad es superior a la de corte, el ordenador parará el aerogenerador para evitar desperfectos en el mismo.

– Bridas: Las secciones de la torre de un aerogenerador son atornilladas usando bridas de acero laminado en caliente, soldada a los extremos de cada sección de la torre.

– Buje: Centro del rotor donde se acoplan las palas.

– Coeficiente de potencia: El coeficiente de potencia mide la eficiencia con la que el aerogenerador convierte la energía eólica en electricidad. Se obtiene dividiendo la potencia eléctrica disponible entre la potencia eólica de entrada.

– Conexión directa a red: En la conexión directa a red, el generador está directamente conectado a la red de corriente alterna, generalmente trifásica.

– Corona: Denominación dada al rodamiento que se encuentra en los aerogeneradores entre la torre y la góndola o bastidor. Los esfuerzos mecánicos a los que se va a encontrar sometido este elemento serán grandes pues es el elemento que proporciona la unión solidaria a la góndola, yendo atornillada sobre ésta con la torre. Su función es la de permitir el giro de la góndola junto con el buje y las palas para así permitir que el aerogenerador pueda orientarse enfrentándose a la dirección del viento.

– Curva de potencia: Es un gráfico que indica cuál será la potencia eléctrica disponible en el aerogenerador a diferentes velocidades de viento.

– Deflector: Elemento que se instala en algunas eólicas, como en el rotor a sotavento, con la finalidad de que actúe como sistema de regulación para la misma, de tal forma que impida que el rotor del molino alcance velocidades de embalamiento frente a vientos de alta velocidad. Normalmente es una pequeña pieza que se puede montar en las palas aerodinámicas, de tal forma que ante fuertes vientos estas palas pierden la aerodinámica debido a una deformación por el empuje del propio viento sobre dicha pieza, perdiendo de esta forma velocidad el rotor de la máquina.

– Densidad de potencia: La densidad de potencia calcula la distribución de energía eólica a diferentes velocidades del viento. Se obtiene multiplicando la potencia de cada velocidad del viento por la probabilidad del viento de la gráfica de Weibull.

– Densidad del aire: La energía cinética del viento depende de la densidad del aire, es decir, de su masa por unidad de volumen, esto es, cuanto ‘más pesado’ sea el aire, más energía recibirá la turbina.

– Disponibilidad: Relación entre el número de horas en las que un aerogenerador produce energía y el número de horas en que han existido velocidades de viento dentro del rango de funcionamiento del aerogenerador.

– Eje de la hélice: Es la denominación que se da al eje de rotación de la hélice. Es el centro de la superficie de barrido, también se conoce como eje de baja velocidad y es el que une el rotor constituido por buje y palas con el multiplicador.

– Eje de la pala: Es el eje longitudinal alrededor del cual se puede hacer variar la inclinación de la pala respecto al plano de rotación de la hélice.

– Embalamiento: Concepto que representa la velocidad de rotación de una hélice para la cual se producen vibraciones que pueden acabar destruyéndola. El factor que nos indica si se produce embalamiento es la velocidad específica, cuando alcanza el valor de u/v =12.

– Energía Eólica: Energía eléctrica obtenida de parques eólicos o de máquinas eólicas aisladas. Se obtiene al convertir la energía cinética del viento en energía mecánica en el rotor, siendo este el encargado de accionar la máquina eléctrica correspondiente que generará la energía eléctrica. Es una energía renovable

– Energía Cinética: La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde su posición de equilibrio hasta una velocidad dada.

– Eólica de arrastre diferencial: Es una eólica vertical constituida por cuerpos cóncavos-convexos cuyo movimiento de rotación es producido por la diferencia de presiones que aparecen entre la parte cóncava y la parte convexa. El empuje del viento sobre la parte cóncava es más intenso que sobre la cara convexa.

– Eólica de pala giratoria: Es una eólica vertical constituida por una veleta y cuatro palas. Giran sobre sí mismas en unas ruedas dentadas transmitiendo estas a su vez el movimiento a una cadena que moverá un mecanismo epicicloidal que es el que transmitirá el giro al elemento generador.

– Eólica de pantalla: Es una eólica vertical constituida por un rotor formado por palas rectas que se orientan radialmente entorno al eje, este conjunto se completa con una pantalla un deflector y un timón que sirve para orientar la pantalla

– Eólica rápida: Es una clasificación de eólicas horizontales según su velocidad de giro. Normalmente se corresponde con rotores de bajo número de palas, de 2 a 4. Presentan bajo par de arranque, pero altas velocidades. Necesitan unas velocidades de viento mínimas de 5 m/s. Su aplicación principal es la generación eléctrica.

– Eólica vertical: Son máquinas encargadas de captar y transformar la energía cinética del viento. Su característica es que su eje de rotación principal queda localizado en posición vertical.

– Factor de carga: Para conocer la producción anual de energía de un aerogenerador se divide la producción anual de energía entre la producción teórica máxima, si la máquina estuviera funcionando a su potencia nominal (máxima) durante las 8.760 horas del año. Este factor suele rondar el 20 o 30%.

– Góndola: Es donde se encuentran el multiplicador y el generador eléctrico, dos de los componentes claves del aerogenerador. Para acceder al interior de la góndola ha de hacerse desde la torre de la turbina. El rotor del aerogenerador, formado por las palas y el buje, está situado a la izquierda de la góndola.

– Hélice: Es el elemento principal de una instalación eólica. Está formada por el conjunto de palas que se colocan solidariamente sobre el buje de la máquina.

– Hertzio o Hz: Medida de frecuencia o número de ciclos de onda por segundo

– Instalación eólica: Conjunto de elementos interconexionados entre sí para realizar una captación y transformación energética. Estos elementos serían los siguientes: un aerogenerador o molino, unos acumuladores o baterías, un regulador de baterías y un inversor.

– Isoventas: Líneas de un mapa eólico que unen puntos de igual velocidad media de viento, debiendo ser especificadas previamente las condiciones de determinación de la velocidad media.

– Mapa eólico: Proporciona una información global sobre niveles medios de los vientos referidos a una zona geográfica concreta. La información puede venir referenciada en velocidades medias o potencias medias por metro cuadrado.

– Multiplicador: Sistema mecánico inverso al reductor de velocidad que mediante un conjunto de engranajes comunica al eje arrastrado o de salida una velocidad de giro mayor que la del eje motor o de entrada.

– Mecanismo de orientación: Es utilizado en el aerogenerador para girar el rotor de la turbina en contra del viento, de forma que pase a través del roto la mayor proporción de viento.

– Multiplicador: Es el sistema mecánico que mediante un conjunto de engranes comunica al eje de salida una velocidad de giro mayor que al eje de entrada.

– Nariz: Terminación cónica del buje de los aerogeneradores.