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Energía Eólica, Apuntes de Eficiencia Energética

Universidad Rey Juan Carlos (URJC)Eficiencia Energética

Asignatura: Introducción a la Ingeniería de la Energía, Profesor: , Carrera: Ingeniería de la Energía, Universidad: URJC

Tipo: Apuntes

2016/2017

Subido el 05/01/2017

gegio98
gegio98 🇪🇸

4.2

(13)

27 documentos

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bg1
Tema 10. ENERGÍA EÓLICA
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE LA ENERGÍA
Ingeniero de la Energía Universidad
Rey Juan Carlos
1. Circulación del Viento
2. Energía Eólica
3. Aerogeneradores
4. Centrales Eléctricas
5. La Energía Eólica en el
Mundo
6. La Energía Eólica en
España
Tema 10.
Energía Eólica.
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¡Descarga Energía Eólica y más Apuntes en PDF de Eficiencia Energética solo en Docsity!

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

1. Circulación del Viento2. Energía Eólica3. Aerogeneradores4. Centrales Eléctricas5. La Energía Eólica en el

Mundo

6. La Energía Eólica en

España

Tema 10.

Energía Eólica.

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

Circulación del viento

Circulación global

Circulación local

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

N

NNE

NE

ENE

ENE

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

WSW

WNW

NW

NNW

velocidad del viento (m/s) frecuencia (%)

Circulación del viento: Rosa de los Vientos

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

V Rey Juan Carlos

x

A

Energía asociada a una masade aire en movimiento:E

C

=(1/2) m·V

E

C

=(1/2)[

ρρρρ

AIRE

·Vol

AIRE

]V

E

C
AIRE

·A·x·V

E

C

ρρρρ

AIRE

·A·V·t·V

V=x/t E

C

/t=P

AIRE

=(1/2)· ρρρρ

AIRE

·A·V

Energía Eólica

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Universidad Rey Juan Carlos

TURBINA DE

VIENTO

GENERADOR

ELÉCTRICO

CAJA DE MULTIPLICACIÓN

O TRANSMISIÓN

E C E ELÉCT

Cp

ηηηη CV ηηηη G ηηηη T

= Cp·

ηηηη CV

ηηηη G Dispositivo en el que se transforma la energía cinética delviento en energía eléctrica

P

aer.

ηηηη

T

ρρρρ

AIRE

·A·V

Aerogeneradores

También se denomina Cp,dado que los rendimienos detransformación suelen sermuy altos.

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

Curva de Potencia G52-850kW

(para una densidad del aire de 1.225 kg/m3)

Aerogeneradores

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

Aerogeneradores de eje vertical

La dirección del viento es perpendicular al eje de giro del rotor

TURBINA DARRIEUS

TURBINA SAVONIUS

Aerogeneradores: Tipos

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

MOLINOS DE LA MANCHA

Aerogeneradores de eje horizontal

La dirección del viento es paralelo al eje del rotor

MULTIPALA AMERICANO

Aerogeneradores: Tipos

Campo de Criptana

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos TIPO DE EJE HORIZONTAL VERTICAL GENERADOR EN TIERRA NO SI EFICIENCIA AERODINÁMICA MAYOR MENOR ESTRUCTURA PASIVA NO SI SISTEMA DE ORIENTACIÓN SI NO IMPACTO VISUAL MENOR MAYOR OCUPACIÓN DE TERRENO MENOR MAYOR

Aerogeneradores: Tipos

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

AEROGENERADORES DE EJE HORIZONTAL

SOTAVENTO

BARLOVENTO

Aerogeneradores: Tipos

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

ASPAS^ BUJE

SENSORES GÓNDOLA TORRE

Aerogeneradores: Partes

Tamaño de rotor en

función de la potencia

del generador

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

CAJA MULTIPLICADORA • Su objetivo es aumentar la velocidad de rotación del eje que acciona el generador.• Relación de multiplicación típica para 750 kW => 1:50. GENERADOR • Transforma la energía de rotación del eje de alta velocidad en energía eléctrica.• Suelen ser generadores asíncronos.• La corriente alterna generada suele ser de calidad baja (onda con ruido). MECANISMO DE ORIENTACIÓN • Su objetivo es mantener el rotor de la turbina enfrentada a la dirección del viento.• Suele ser un motor eléctrico que actúa sobre una cremallera entre góndola y torre.

Aerogeneradores: Partes

GÓNDOLA O BARQUILLA •

Contiene el generador, la caja de multiplicación, mecanismos de control.

TORRE • Soporta la góndola y el rotor.• Geometría tronco-cónica. Construidas en acero o hormigón.• Altura: compromiso entre el coste y el aumento de energía aprovechada por estar elevada[H=(3/4)D+10; m] CONTROL ELECTRÓNICO • Su objetivo es supervisar las condiciones de funcionamiento del aerogenerador.• Monitoriza la velocidad y dirección del viento, velocidad de giro del rotor, la potencia generadapor el generador, T, ángulo de paso de cada pala, ...

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Rey Juan Carlos

Centrales Eléctricas Eólicas

Tema 10.

ENERGÍA EÓLICA

Universidad Rey Juan Carlos  ENTORNO

  • Posibles obstáculos.• Efectos aerodinámicos del entorno.• Situación con respecto a otrasturbinas: efecto estela  Separación entre líneas: 5-7 D rotor . Separación entre turbinas: 3 D rotor .  LOCALIZACIÓN
  • Potencial eólico disponible.• Variaciones estacionales del recurso.• Proximidad a redes eléctricas.• Disponibilidad del terreno.• Accesos y complejidad del terreno.• Impacto socioeconómico en la zona.• Situación geográfica.  IMPACTO AMBIENTAL  COSTE
  • Instalación y costes demantenimiento.• Comparación con otras fuentesde energía locales.• Ayudas estatales.

Centrales Eléctricas: Emplazamiento e Impacto

  • Impacto sobre las aves.• Impacto visual de aerogeneradores,casetas, líneas eléctricas y accesos.• Impacto acústico (mecánico yaerodinámico).• Erosión.• Impacto en el terreno.